耐热金属材料机械性能影响因素
N,V,B,Ti对钢铁性能的影响
N,V,B,Ti对钢铁性能的影响N元素1、铁素体溶解氮的能力很低。
当钢中溶有过饱和的氮，在放置较长一段时间后或随后在200～300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。
钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向。
2、氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
3、氮的有益作用：1）N亦是强烈的A体形成元素，在这点上它与Ni相似，比Ni作用强27倍，特别在不锈钢中得到广泛注意。
它有可能是代替Ni的重要元素之一，特别与Ni其同作用，稳定A体效果更好，尤利代Ni。
2）N还可在复杂的A体钢中借氮化物的析出而产生弥散硬化。
因此，可在无显著成绩脆性的情况下提高它的热强性。
3）N能提高高铬钢，特别是含V的的高铬工具钢的热硬性。
N能使这些钢的二次硬度的回火温度的间段增大，并使此间段向更高温方面移动，所以可得到较好的综合性能，在高铬钢中N还能改善其热加工性能。
4）N在铁素体中可促使A体形成，由于γ相的出现，可减小晶粒粗化倾向，所以可改善钢的韧性和焊接性能。
5）N对磁钢的影响较大：如当N溶解在钢中的固溶体状态存在时会使矫顽力稍增而磁导率降低，当形成AlN、FeN等非金属夹杂影响就加剧。
N还是引起硅钢片磁时效的主要因素之一。
一般说一定数量的夹杂对得到取向组织是有益的。
所以它可阻碍位向不适合的晶粒生长。
从而使取向合适的晶粒加速成长。
N对取向冷轧变压的质量也有很大影响，过多或过少的含N量都不易使N量使冷轧硅钢片获得大晶粒和高磁性。
适宜的含量是N =0.01～0.1%或更低至0.001%，但要获得更好磁性，最好能在热处理后将冷轧硅钢片中残留N除去。
6）钢的表面渗N，可使它得到高的表面硬度（RC70）500～600℃中进行和耐磨性，高的疲劳极限和抗蚀性（600～700℃中进行）。
7）铬锰钢中加入0.35～0.45%以上的N即可得单一的A体组织。
金属材料的硬度与韧性的研究
金属材料的硬度与韧性的研究金属材料是人类在历史长河中所使用最久最为广泛的一类材料，它们在现代生产中扮演着重要角色。
金属材料之所以受到重视，除了其良好的电、热、磁等性能，还因它们拥有相对较高的硬度和韧性。
硬度和韧性是金属材料力学性能中最重要的两个参数，它们决定了金属材料在不同环境中的物理特性和机械性能。
硬度是指材料抵抗外部压力或切割的能力，他是定义为对刚体缺口的压力，硬度测试指标是材料芯体的压力。
而韧性是指材料在受到外部冲击或拉力时的变形能力或吸能能力。
在生产生活中，经常有需要通过改变材料的硬度和韧性来达到不同的需求。
金属材料的硬度和韧性是由多种因素共同影响的结果。
首先是材料的原子结构，晶格的稳定性和凝聚力是影响硬度和韧性的重要因素。
晶格不定期的集合会造成材料的机械性质的不均，影响表面的强度和耐磨性等。
并且晶格也会影响分子间的距离，进而影响材料的刚性和韧性。
第二是材料的几何形态，例如材料的形状、尺寸和完整性，都是影响硬度和韧性的因素。
由于物理限制和形状的影响，同样的金属材料在不同形态之间的强度表现不同。
第三是外部处理方式，例如冷作，退火或热处理等都会对金属材料硬度和韧性产生影响。
通过外部处理，可改变材料晶界的强度和分子链的结构，来影响材料的硬度和韧性。
第四是外部温度和湿度等环境因素，它们会影响材料的耐腐蚀性和氧化性，使金属材料的机械性能出现降低。
总之，金属材料的硬度和韧性是由材料本身的原子结构，几何形态和外部环境因素所共同决定的。
如何组合这三个因素来得到最佳性能将是产业界的一项重要研究领域。
在产品设计方面，材料的硬度和韧性需要和设计应用相关联，例如对于飞机发动机部件，需要选择高韧性耐高温材料，而对于切割工具或坦克装甲，需要选择高硬度的材料。
因此，对于金属材料的不同目的需求，需要进行不同的加工处理，从而产生不同的力学性能。
虽然硬度和韧性是互为对立关系的物理量，但是在实际应用中并非无法兼顾。
通过多种不同的工艺和处理方式，经过组合和改进，人们可以获得更加适合不同领域的材料。
(完整版)常用金属材料中各种化学成分对性能的影响
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响1．生铁：生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。
这些元素对生铁的性能均有一定的影响。
碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。
石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。
硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。
锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。
在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。
磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。
然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。
硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。
铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。
2．钢：2．1元素在钢中的作用2．1．1 常存杂质元素对钢材性能的影响钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。
这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。
这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。
1）硫硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。
它是钢中的一种有害元素。
硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和 Fe 形成低熔点(985℃)化合物。
金属材料的性能
金属材料的性能首先，金属材料的性能指其在特定条件下的物理、化学、力学、热学等方面的表现。
常见的金属材料有钢、铝、铜、镁、锌等。
下面就这些金属材料的性能作一简要介绍。
1. 钢钢是一种铁碳合金，具有高强度、耐热、耐腐蚀、机械加工性好等优点。
其主要特点是硬度高、弹性模量大、面心立方结构等。
但是，钢的铁含量高，易生锈，而且它的塑性和韧性较差，容易产生脆性断裂。
此外，由于不同钢材的化学成分、热处理状态和制造工艺不同，其性能会有所差异。
2. 铝铝是一种轻质、耐腐蚀的金属，密度低、导热性能好、可加工性强等。
铝的主要特点是具有高强度、低密度、良好的导热性和电导率等。
此外，铝的表面可以通过氧化、着色等特殊处理而获得不同的颜色和变化，达到美化和抗氧化的作用。
但是，铝的强度和刚度相对较差。
3. 铜铜是一种传统金属材料，具有高导电性、高热导性、良好的导磁性、良好的加工性等。
它的主要特点有良好的导电性、导热性和塑性等，具有优异的可加工性和冲压性。
但是，铜的密度较大、强度较低，容易氧化和变形。
4. 镁镁是一种轻金属，密度轻、强度高、刚度高，具有良好的加工性和耐腐蚀性等优点。
其主要特点是密度低，强度高，具有良好的刚性和韧性，能耐受高温，而且具有良好的可塑性和可加工性等。
但是，在常温下易受到腐蚀，所以需要进行特殊的表面处理。
5. 锌锌是一种富含金属，密度小、耐腐蚀、防氧化，满足了先进电子工业、新型材料和化学工业的需要。
其主要特点是耐腐蚀、良好的可加工性和防护性等。
但是，锌易受到热膨胀和浸蚀，环境因素、温度、湿度等因素都会影响锌的性能。
综上所述，除了同属于金属材料之外，不同的金属材料具有不同的物理、力学、化学等性能，在应用过程中必须仔细考虑各自的长处和短处，选用合适的材料。
同时我们也可以以不同的方式替代问题所在的金属材料，因为新的技术发展出了许多在不同环境中耐腐蚀、更加轻便、性能更好的材料。
《一种耐热球墨铸铁的热疲劳行为研究》范文
《一种耐热球墨铸铁的热疲劳行为研究》篇一一、引言在工程材料的应用中，耐热铸铁的可靠性和稳定性成为了关键的指标。
热疲劳是金属材料在使用过程中所遭遇的重要问题之一，特别是在高温环境下，其影响尤为显著。
因此，对耐热球墨铸铁的热疲劳行为进行研究，对于提高材料的性能和延长使用寿命具有重要的理论意义和实用价值。
本文以一种耐热球墨铸铁为研究对象，深入探讨其热疲劳行为。
二、实验材料与方法本次实验选用的材料为一种耐热球墨铸铁。
在实验过程中，我们采用了热机械疲劳试验机进行热疲劳测试。
同时，为了更全面地了解其热疲劳行为，我们还进行了显微组织观察、硬度测试和断口形貌分析等实验。
三、耐热球墨铸铁的热疲劳行为1. 显微组织观察通过显微镜观察，我们发现耐热球墨铸铁的显微组织主要由基体、石墨球和其它相组成。
在热疲劳过程中，这些组织的形态和分布都发生了明显的变化。
随着热疲劳次数的增加，基体中的裂纹逐渐增多，石墨球的形状也发生了变化。
2. 硬度变化在热疲劳过程中，耐热球墨铸铁的硬度也发生了明显的变化。
随着热疲劳次数的增加，硬度逐渐降低。
这主要是由于在热循环过程中，材料的组织结构发生了变化，导致硬度的降低。
3. 断口形貌分析通过断口形貌分析，我们发现耐热球墨铸铁在热疲劳过程中主要出现的是沿晶断裂和穿晶断裂两种模式。
这两种断裂模式都随着热疲劳次数的增加而加剧，最终导致材料的失效。
四、影响耐热球墨铸铁热疲劳行为的因素除了材料本身的性质外，影响耐热球墨铸铁热疲劳行为的因素还包括温度、频率和应力等。
在高温环境下，材料的抗热疲劳性能会降低；而在低频和低应力条件下，材料的抗热疲劳性能则会增强。
五、结论本研究通过对耐热球墨铸铁的热疲劳行为进行研究，发现其显微组织、硬度以及断口形貌等都随热疲劳次数的增加而发生变化。
同时，我们还发现温度、频率和应力等因素对耐热球墨铸铁的热疲劳行为具有显著影响。
这些研究结果为进一步提高耐热球墨铸铁的抗热疲劳性能提供了重要的理论依据。
金属材料强度和韧性的优化研究
金属材料强度和韧性的优化研究1.引言金属材料是工程结构、机械制造等行业中常用的材料，具有优异的物理力学性能，如强度和韧性等。
然而，不同的金属材料在不同应力条件下会表现出不同的性能，因此，对金属材料的优化研究是工程应用中关键的问题之一。
2.金属材料的强度金属材料的强度是指其在受到外力作用时能够承受的最大应力值。
提高金属材料的强度，可以大幅提升其抗拉、抗压、抗剪等方面的性能。
通常采用以下三种方法来提高金属材料的强度：（1）控制晶粒尺寸对于金属材料而言，晶粒尺寸越小，其所承受的负载压力越容易得到均匀地分布，并且容易滑动而不被破坏。
因此，通过控制晶粒尺寸可以提高金属材料的强度。
（2）合适地添加合金元素添加合金元素可以改变金属材料的晶体结构和氧化膜厚度，从而增强其抗氧化、耐腐蚀等性能，同时优化晶粒形态和分布，提高其强度。
例如，通过向铝材中添加硅元素可获得更高的强度和更优异的耐热性能。
（3）加工处理加工处理包括热压缩、冷却、淬火等方法。
通过这些方法可以使晶粒变细，消除金属材料中的空隙、缺陷等缺点，并提高材料的纯度，从而提高其强度。
3.金属材料的韧性金属材料的韧性是指其在受到应力时，在破裂之前所承受的能量，也就是材料具有的吸收外界能量抵御内部断裂的能力。
提高金属材料的韧性，可以使其在工程应用中更为稳定耐用。
以下三种方法可以提高金属材料的韧性：（1）增加变形量增加金属材料的变形量是提高其韧性的重要方法之一。
这是因为变形量增加会使各向同性材料处于一种更平衡的应力状态，并且也增加了各向异性材料的输运能力，从而进一步增强其抗蠕变等能力。
（2）控制晶体结构金属材料的晶体结构对韧性的影响也非常大。
通过控制晶体结构可以优化晶体形态和分布，降低其内部缺陷数量，从而提高其抗断裂和抗裂纹扩展能力。
（3）加工处理通过热处理、冷却等方法进行加工处理，可以使金属材料内部产生多晶、双相结构，从而提高其韧性。
例如，对不锈钢进行退火、不紫外线处理，可使其晶粒细化，提高其韧性。
材料及其热处理方式和性能影响
淬火+回火
获得一定的强度和韧性
表面热处理和化学热处理
一、表面淬火
表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺。
目的：为了获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布，提高工件的硬度和耐磨性。
表面淬火加热的方法很多，如感应加热、火焰加热、电接触加热、激光加热等。
二、化学热处理
化学热处理是将金属和合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。
B.屈服极限 : 材料产生屈服现象时的应力称为屈服极限或屈服強度,符号σS。
C.抗拉強度: 材料在拉断前所能承受的最大应力为抗拉強度 或強度极限，符号σb。
2.
金属材料在断裂前发生塑性变形的能力称为塑性。延伸率 (δ)和断面收缩率(ψ)是衡量金属材料塑性的指标。
3.
金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力，称为冲击韧性。
根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳，其中气体渗碳应用最广泛。
【气体渗碳工艺】
采用液体或气体碳氢化合物作为渗碳剂，如：煤油、甲苯或含碳的气体。
渗碳温度T=900~950℃。
保温时间—取决于要求的渗碳层深度，从几小时到十几小时不等。
零件表面含碳量Wc=0.8~1.1%
渗层深度：0.5~2mm
4.
回火是把淬火后的金属制件重新加热到某一温度，保温一段时间，然后置于空气或油中冷却的热处理工艺。
回火的目的：为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低金属材料的淬性，使它具有一定的韧性。
根据加热温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
（1）低温回火：回火温度为150～250℃。低温回火能消除一定的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工件仍保持高硬度、高耐磨性，应用于各种量具和刃具。
耐热金属材料机械性能影响原因
２蠕变极 限的影响原 因 ２ ． １蠕 变极限影 响原理 就 耐高温金属 原料来讲 ， 它的机 械配件 需要在高 温度条件 下工作 ， 提高金 属材料 的强度或者 硬度 ， 同时 由于提 高 了金属 材料 的淬性 ， 从 而
成分。例如， 在耐热金属材料中加入钼， 可以有效地使金属中的晶粒得 到细化 ， 从 而提高金 属材料 的淬透 陛和热强性 能 ， 使耐热金 属材 料在 高 温下仍能保持 足够的强度 以及抗蠕变 能力。另外 ， 在耐热金属 材料 中加 入钼 ， 不仅 能提高材 料的机械 ｌ 生 能， 还可 以抑制金 属材料 由高温 引起 的 胞 胜。另外 ， 在金属材料 中常加入铝元 素 ， 通过加入少量 的铝 ， 同样 可有 效地使金属 中的晶粒得 到细化 ， 提高耐热金 属材料 的冲击 韧性 。同时因 为铝具有抗腐蚀性 以及抗氧化性 ， 铝在耐热金属材料中的掺人， 可有效 地提 高耐热 金属材 料在 高温下不 起皮 的性 能 以及耐 高温腐 蚀 的能 力 ， 但是铝 的过量加 入又会对 耐热金 属材料 的焊接性 能 、热加工 性能 以及 切削加工性能构成影响。 化学成分可以提升耐高温金属原料的机械能力，但是也有一部分 化学成分 如果加入到原料 中， 会对耐高温 金属原料 的产 生负面作用 。 这 里有几样化 学成分 对耐高温金属原 料的机械能力 作用尤其显 著。 （ １ ） 锰 元素（ Ｍ ｎ ） 。锰在金 属材料 中大多数起 到脱氧剂 的作用 ， 其可
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耐热金属材料机械性能影响因素摘要：本文主要根据实践经验进行研究分析，对金属材料的机械性能所产生的影响一般具有几方面的重要因素，例如，蠕变极限、焊接工艺、在金属材料当中所产生的化学成分等，所以通过对这些因素的分析，提出了相应的解决措施。
关键词：耐热金属材料；机械性能；蠕变极限；化学成分引言在很多企业中譬如说航空、电力、冶金、化工、石油等，这些行业中材料都是在比较高的温度背景下运行，所以必须利用耐高温的金属原料。
在耐高温的金属原料的运行背景下，耐高温的金属原料必须具备以下两个方面的性能，金属原料在高温下具有稳定的化学性和高温强度。
必须要仔细研习解析耐高温原料的影响元素，才能根据原因运用适当的方法以便提升耐高温金属原料的机械能力。
一、探讨耐热金属材料机械性能影响原因的意义如果从耐热金属材料所使用的环境观察，其性能主要包括在两个方面，也就是它的高温强度以及它的化学稳定性能。
但是，如果要是针对耐热金属材料，就必须要认真的分析研究它主要的影响因素，再根据具体原因采用相应的解决措施，从而提高金属材料的性能。
耐热材料指的是具有蠕变变形小、断裂强度高等特点，同时在正常的使用过程中必须要具有一定的稳定性。
然而在使用耐热材料的一些设备时，其设计概念却产生了一定的变化，曾经把坚决不破坏的设计思想是作为一个安全寿命进行设计的，从思想上主要是以安全设计以及允许损伤设计进行转变的。
所谓运行安全设计指的是当局部材料出现破损时，其余下的部分仍然可以承受起破损部位的应力，而不会导致全部的零件出现破损情况，而设计允许损伤时主要是通过假设情况下出现裂纹，而当裂纹在扩展期间内的设备则仍然可以继续使用，对此，基于这种思想变化，对于开发者在设计考虑方法时就必须要做相应的转变，也就是要从一种材料的耐高温度以及对它蠕变的强度极限选择材料，找对方向。
二、耐热金属材料的性能特点一般耐热的金属材料通常是与能源相关的条件下相互作用的，主要可以分成两种，（1）在静止状态下所应用的部件，例如有喷钼、材料电池电解质、透平叶片、人造卫星使用的热防护板等，但是如果根据卡诺循环基理观察，如果是有关能源的使用材料其温度越高，它的使用效率也会越高，当应用棱聚变能的状态时，如果所使用的温度过高时，其要求也会越高。
（2）有动作机械部件，也就是透平喷气发动机可以对其使用离心力的部件。
它的具体要求就是必须要具有蠕变性能以及抗氧化的性能。
此外，如果要更好的使用自然能源，在各方面的要求上也会更为严格，如果要使用复合材料，也就是这种耐热结构的材料。
通常情况下，如果金属材料在一定的室温下，其变形以及塑性主要是根据位错运动实现的，一般晶界的强调会很高，所以当位错运动时它就会具有很大阻力，因此，在室温下的晶粒出现越细时，而它的强度则会越高。
如果在高温强度下，它会随温度的变化，越来越高，而晶界则会出现明显的下降趋势，对此，材料的强度也会逐渐的下降。
如果晶内的强度再和晶界强度出现等同时，其金属材料在强度方面则会由晶界的强度进行决定了，而这时的温度也就称作为等强温度。
三、焊条对金属机械性能的影响原因因为耐高温金属原料要长久的在高温度下作业，要保证金属原料有效的抗高温能力，就需要往金属原料中加入一些成分。
如焊接材料与原材料的化学元素有较大差别，若金属工具在高温度下作业，就会造成金属连接地方因为一些成分的蔓延情况致使金属连接的机械功能降低，譬如说碳成分在连接线周围的蔓延。
所以，在因金属工具的连接才选用链接原料时，需要保证材料的焊接功能和其母材料是一样的。
所以为了确保耐高温金属原料的机械能力，焊接金属的化学元素必须要与母材料一样。
此外，在焊条当中焊接工艺与一些元素的含量都会直接影响到焊接后的性能问题。
但是，如果是对所需焊接的材料来讲，则必须要加强提高焊缝材料应具有的抗热裂性能，也应控制好其碳的标准含量，通常对焊缝的要求是其碳的含量必须要小于母材碳的含量。
四、建模分析蠕变极限的影响原因（一）、蠕变极限影响原理金属原料的强热性对于耐高温的金属原料来讲有着重要的作用。
耐高温金属原料在高温度下它的每个配件机械能力，例如金属原料的顺从强度、疲劳强度、硬度等都要比在室温下有明显的下降。
对于耐高温金属原料的强热性最重要起关键作用的就是它的蠕变能力。
蠕变极限就是耐热金属材料在高温极限下，引起金属材料出现一定变形速度的应力。
把试样加热到一定温度，同时加载一定荷载，长时间后就可以得到蠕变伸长率-时间曲线，如图1所示；通过对不同温度以及不同应力试样，从而得到多条蠕变曲线。
图1典型蠕变曲线当温度随着不断升高时，其金属出现断裂的方法主要是通过穿晶断裂再转为晶间断裂，如果晶界越多，而产生断裂的可能性则会越大，其强度则会很低。
当温度随着不断升高时，它的失效形式以及变形行为再同室温作比较时则会具有一定的区别，其表现特征就在于它的蠕变现象、持久强度以及应力的松驰度等方面，通过以上几个方面则是影响金属材料的重要因素。
（二）、304不绣钢高温蠕变特性数值模拟304（0Crl8Ni9)不锈钢是一种通用性的不锈钢材料,防锈性能比200系列的不锈钢要强。
耐高温特性同样比较好,可达1000-1200°C。
304不锈钢具有较好的抗晶间腐蚀性能和优异的不锈耐腐蚀性能。
由实验可知:在浓度￡65%且已沸腾的硝酸中,304不锈钢的抗腐蚀性能很强。
另外,对碱溶液及大多数酸也具有良好的耐腐蚀能力。
蠕变微观机制研究表明,304不绣钢的蠕变第一、第二阶段属于位错攀移,而第三阶段则由于交替滑移使得界面上产生了空洞或微裂纹,这是造成蠕变断裂的直接原因。
（三）、模型建立304不锈钢钢管的规格为Φ57mmX3mm。
取钢管横截面1/4为计算模型。
温度分别为450°C、600°C,试验时间为10000h,规定应变为1%的总变形量。
选用PLANEM3(8节点)单元进行数值模拟。
模型及网格划分见图2。
图2计算模型（四）、加载及求解对建立的有限元数值模型进行加载:如下图4-7所示,载荷主要包括:温度、边界条件及压力等。
位移的边界条件为:限制当坐标x=0时,边界面在X轴上的位移,即UX=0;限制当坐标y=0时,边界面在Y轴上的位移,即UY=0;载荷的边界条件为:钢管受恒定的内压载荷作用,因此在模型内壁分别施加恒定的压力:4。
85MPa、3。
78MPa。
温度的初始条件为:设置工作温度分别为450°C、600°C。
（五）、ANSYS模拟结果及分析图3 450°C、4。
85MPa,V onMises等效蠕变应力从304不锈钢钢管的V onMises等效蠕变应力云图可以看出,沿壁厚方向等效蠕变应力基本呈线性减小的趋势,最大值为22。
7734MPa,最小值为20。
8554MPa。
其值远大于实验所施加的应力4。
85MPa,因此,蠕变对304不锈钢钢管变形产生的影响十分明显。
由两种不同温度下管材的位移云图可以看出,钢管的内表面是蠕变最严重的部位,沿半径向外蠕变逐渐减小。
因此,求解蠕变极限时应以管材内表面的变形量为准。
对模拟结果进行分析可知,304不锈钢管在高温下的蠕变极限数值较小;且随着温度的升高,304不锈钢钢管的蠕变极限呈逐渐减小的趋势。
因此,在工程设计时,应格外注意高温蠕变对304不锈钢钢管变形产生的影响。
（六）、提高蠕变强度方式耐高温金属中可以再高温下长久工作，具备很强的蠕变能力和很高的强度，说明此材料具备很好的耐热性，根据研究，这些金属中都含有较高的铬和镍。
金属材料中含有高量的镍(Ni)、铬(Cr)，会具备很好的耐侵蚀性、耐高温度性和耐氧化性。
通过增加碳含量后，鉴于其固溶强化作用使耐热金属材料强度得到有效提高，通过在耐热金属材料以铬、镍为基础的化学成分中掺入适量的钨、铌、钼以及钛等元素，因为金属材料的组织为面心立方结构，因此在高温下金属材料仍有具有较高的强度和蠕变强度。
五、化学影响因素的作用耐热金属材料，即是对它的机械性在其内部的元素会有非常重要的一些因素。
通常情况下，由于耐热金属材料会长期在高温下进行作业，所以如果要保证其材料具有一定的高温性能，就必须要掺入一些重要的元素。
就比如说可以在材料当中加入适量的钼，并且可以有效的促使晶粒达到细化的目的，进而也提高了金属材料的热强性以及淬透性，同时在高温下可以持续达到足够的强度也具有抗蠕变的能力等。
此外，如果在金属材料当中加入适量的钼，它可以提升材料的机械性能，同时也能够抵抗因高温所引发材料的脆性。
如果在材料当中加入一定量的铝元素，也可以促使在金属材料当中的晶粒充分的细化，从而提升它的冲击韧性。
而铝这种元素是具有一定的抗氧化性和良好的抗腐蚀性，所以可以在耐热金属材料当中适量的掺入铝元素，从而可以在高温条件下其材料不会发生起皮的现象，同时也具有抗高温的腐蚀性能。
化学元素会影响到材料本身的机械性能。
以下两种元素的影响会较为明显：（1）而对于锰这种元素，如果应用在金属材料当中它会出现脱氧剂的反应，一方面它可以加强材料的硬度以及强度，也可以从一定程度上改善金属材料所具有的热加工性能。
然而，锰含量随着不断的增加，它就是降低金属材料的抗腐蚀能力，而它的焊接性能也会有所降低。
（2）在耐热金属材料当中，硫和磷均属于有害的元素，它们会降低金属材料的塑性，同时也会影响到其材料焊接的性能。
六、提高耐热金属机械性能从以上的耐热金属材料影响本质来看，细化晶粒在常温下是提高金属材料性能的好方法，但是对于高温金属材料则是不适合的。
所以，在高温下工作的耐热金属材料常采用下列方法来提高金属材料的机械性能。
（1）耐热金属材料晶粒越细，蠕变发展的越明显，粗晶粒钢的蠕变速度较低。
因此如在金属材料中加入B、Re和碱土金属，可以与S、P等杂质生成稳定难熔的化合物，减小了S、P杂质对热强性的影响，以达到纯化（净化）晶界目的。
（2）耐热金属材料的机械性能最基本是取决于原子间的结合力，原子排列越紧密，基体的机械性能也就高。
结束语本文主要根据实践经验进行研究分析，对金属材料的机械性能所产生的影响一般具有几方面的重要因素，例如，蠕变极限、焊接工艺、在金属材料当中所产生的化学成分等，所以通过对这些因素的分析，提出了相应的解决措施，希望能为同行进行参考。
参考文献[1]李占才.耐热金属材料机械性能影响原因探索[J].中国新技术新产品，2011(23).[2]任乃飞，杨继昌，蔡兰，等．焊接对耐热金属材料机械性能的影响[J]．机械制造．2008，31(03)：75-76．。