多孔金属材料的抗蠕变性能研究进展

李聪; 肖欣悦; 陈荐

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.001

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多孔金属材料的抗蠕变性能研究进展

·疲劳·损伤·断裂·失效分析· | 更新时间：2025-07-10

- 多孔金属材料的抗蠕变性能研究进展
- Research progress in the creep resistance of porous metal materials
- 机械强度 2025年47卷第7期页码：1-13
- 作者机构：
  
  长沙理工大学能源与动力工程学院，长沙 410114
- 作者简介：
  
  李聪，男，1985年生，湖南长沙人，博士，教授；主要研究方向为材料的疲劳与蠕变；E-mail：liconghntu@csust.edu.cn。
  陈荐，男，1967年生，湖南衡东人，博士，教授；主要研究方向为材料与结构强度；E-mail：csuost@126.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52175129)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.001
  中图分类号： TB31
- 收稿日期：2023-12-09，
  
  修回日期：2024-01-10，
  
  纸质出版日期：2025-07-15
- 稿件说明：
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李聪，肖欣悦，陈荐.多孔金属材料的抗蠕变性能研究进展［J］.机械强度，2025，47（7）：1-13.

LI Cong，XIAO Xinyue，CHEN Jian.Research progress in the creep resistance of porous metal materials［J］.Journal of Mechanical Strength，2025，47（7）：1-13.
李聪，肖欣悦，陈荐.多孔金属材料的抗蠕变性能研究进展［J］.机械强度，2025，47（7）：1-13. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.001.

LI Cong，XIAO Xinyue，CHEN Jian.Research progress in the creep resistance of porous metal materials［J］.Journal of Mechanical Strength，2025，47（7）：1-13. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.001.

摘要

多孔金属因其优异的力学性能，在过滤、催化、吸附和传热等领域得到广泛应用。然而，蠕变失效是多孔金属零部件在高温和恒应力条件下失效的主要方式之一。从孔结构、棱结构、微观缺陷以及蠕变寿命预测4个方面总结了多孔金属材料抗蠕变性能研究进展，阐述了孔隙率、孔形、孔径等孔结构对多孔金属应力指数、抗蠕变性能和变形机制的影响；分析了空心棱、实心棱两种结构在不同应力条件下的抗蠕变性能，揭示了棱宽变化对多孔金属蠕变速率的影响规律；揭示了多孔金属中常见的微观缺陷对其蠕变机制的影响；介绍了目前常用的多孔金属蠕变寿命预测本构模型。以期为多孔金属结构的长寿命服役和稳定可靠运行提供较为科学的指导。

Abstract

Porous metals are widely used in filtration

catalysis

adsorption and heat transfer because of their excellent mechanical properties. However

creep failure is a primary failure mode for porous metal parts experiencing the high temperature and constant stress. The research progress of the creep resistance of porous metal materials was summarized from four aspects

pore structure， edge structure

micro-defect and creep life prediction. The effects of pore structure

such as porosity

pore shape and pore diameter

on the stress index

creep resistance and deformation mechanism of porous metals were expounded. The creep resistance of the hollow and solid edge under different stress conditions was analyzed

and the effect law of edge size on the creep rate of porous metals was revealed. The effect of micro-defects on the creep mechanism of porous metals was clarified

and the constitutive model for predicting the creep life of porous metals was introduced. These studies provide scientific guidance for the long-life service and reliable operation of porous metal structures.

关键词

Keywords

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