一、應力松弛
　　鋼材在高溫文應力作用下，在應變量維持不變，應力隨著時間的延長而逐漸下降 的現象，稱為應力松弛。

　　應力松弛試驗一般采用圓柱形試樣，在一定的溫度下進行拉伸加載，以后隨著時間的推移，由自動加載機構卸掉部分載荷以保持總變形量不變，測定應力隨時間的降低值，即可繪出松弛曲線。也可以采用具有等強度半圓環的環形試樣進行松弛試驗，測定環形試樣缺口處寬度的變化來計算應力降低的數值并畫出松弛曲線。

二、應力松弛曲線
　　以應力和時間t為坐標的應力松弛曲線可分為兩個部分，分別代表兩個不同的松弛階段。在第Ⅰ階段內，應力隨時間的增長而急劇降低；在第Ⅱ階段內，降低的速度減慢，最后趨于穩定。半對數坐標(lgσ-t)的應力松弛曲線中，第Ⅱ階段呈線性關系，因此可用以進行外推，即由較短時間的試驗外推求得較長時間后的剩余應力。

　　受相同的試驗溫度和初應力F，經相同的時間后，如剩余應力越高，則材料的抗松弛性能越好。高溫工作中的零件由于存在應力松弛，會不同程度地喪失彈性和緊固作用。因此對用于高溫的緊固件如彈簧、螺栓等的材料，需要測定松弛性能。

　　金屬材料在高溫下發生應力松弛，是有一部分在初應力作用下發生的彈性變形逐漸地轉化為塑性變形的成效。松弛現象與蠕變現象有著內在的聯系，都是在高溫應力作用下的不斷變形進程，兩者的區分僅在于蠕變時應力基本恒定不變，松弛時應力則不斷在下降。

三、緊固件應力松弛
　　應力松馳發生在高溫下工作的緊固件上，如汽鍋、汽輪機上的螺栓、螺母、壓緊彈簧等。這些零件在持久高溫文應力作用下，塑性變形增加，應力下降，當松弛到一定水平后，就會引發汽缸和閥門漏汽，平安門提早起座，影響機組正常運行，甚至發生危險。為了避免上述現象發生，一般要求經過2×104h（兩次年夜修距離）運行后，螺栓最小應力不低于最小密封應力，這個密封應力為150MPa（15.3kgf/mm2）。為了到達這一要求，可以采用以下措施：一是選擇抗松弛性能高的鋼材；一是提高螺栓的預緊力。

　　高溫情況下，緊固件的彈性變形逐件積累，最終成為塑性變形，導致彈性應力下降，這種現象是應力松弛，它的變形不會無限增大；而蠕變則不同，有可能整個過程都是在變形。

四、緊固件應力松弛類型
　　高溫緊固件的緊力隨著時間的增長而逐漸下降的現象稱為松弛，松弛分為兩種：

　　4.1 短期松弛：緊固件各零件接觸表面雖經精加工或磨光，但表面仍呈微觀的凹凸狀態，預緊后幾分鐘至幾天內，這些微凸體因發生塑性變形下陷而使緊力下降。零件表面越粗糙，螺栓和螺母螺紋配合越差，則短期松弛明顯。一般認為，短期松弛可使預緊力下降約10%。螺栓的緊固方法對短期松弛影響很大，用張拉法(油壓拉伸器)緊固時，短期松弛引起的緊力下降達5%～43％；用轉角法緊固時，下降量為5%。確定預緊力和緊固工藝時，應考慮短期松弛的影響。

　　4.2 長期松弛：高溫緊固件在設計運行期間內發生的緊力下降。它可分為由振動引起的松弛和由材料蠕變引起的應力松弛。

　　在應力松弛過程中，高溫聯接部件的彈性變形逐漸轉變為塑性變形，發生蠕變現象。其中有螺桿的伸長蠕變、螺紋的彎曲下沉蠕變、法蘭和墊圈的壓縮蠕變。一般認為伸長蠕變是主要的。聯接部件的間隙變小和結合面涂料的減薄也會造成緊力的降低。

　　螺栓的預緊力應大于設計期限內螺栓材料的應力松弛量和密封應力之和。因此，材料的抗松弛性能越高，選用的預緊力就越低；或在相同預緊力條件下，抗松弛性能高的材料，可經受更長時間的運行而不發生泄漏。但在實際使用上，不能過分追求高抗松弛性能，否則易發生突然脆斷事故。當螺栓預緊力偏差較大或應力集中明顯時，抗松弛性差的螺栓反而有利于緊力趨向均勻和減緩缺口處的應力集中。

　　碳素鋼螺栓的工作溫度超過350℃和低合金鋼螺栓工作溫度超過400℃時，必須考慮螺栓的應力松弛。火力發電廠幾種常用螺栓鋼的應力松弛曲線列于圖1。

       緊固件的拆裝次數會影響螺栓的抗松弛性能和使用壽命。重復擰緊會提高抗松弛性能，但同時消耗螺栓的壽命。當多次重復預緊螺栓后，發生應力松弛加快或預緊力加不到原定值時，表明螺栓的應力松弛進入第三階段。

　　當機組的大修間隔時間延長或螺栓材料的抗松弛性能較低時，不宜使用提高預緊力的方法。因為提高預緊力不能相應地提高經長期運行后螺栓的殘余緊力，反而使螺栓的壽命下降。建議仍用原定的預緊力，在中小修時采用中間再緊螺栓的方法，可使保持氣密的時間延長一倍。
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