金属材料的持久强度是通过做持久试验测定的。持久试验与蠕变试验相似,但较为简单,一般不需要在试验过程中测定试样的伸长量,只要测定试样在给定温度和一定应力作用下的断裂时间。
飞机发动机和机组的设计寿命一般是数百至数千小时,材料的持久极限可以直接用相同时间的试验确定。在锅炉、燃气轮机和其他透平机械制造中,机组的设计寿命一般为数万小时以上,它们的持久极限可以用较短时间的试验数据直线外推以得到数万小时以上的持久极限。经验表明,蠕变速度小的零件,达到持久极限的时间较长。锅炉管道对蠕变要求虽然不严,但必须保证使用时不破坏,需要用持久强度作为设计的主要依据。持久强度设计的判据是:工作应力小于或等于其许用应力,而许用应力等于持久极限除以相应的安全系数。
持久试验时间的长短根据产品对象而定,例如对喷气发动机零件,一般提供数百到数千小时的持久强度数据;而电站动力设备用材料则要求提供十万到二十万小时的持久强度数据。在实际试验中,常用较短时间的试验结果来外推长时间的性能。外推的方法已有很多,但外推时间一般应不大于实际最长试验时间的10倍。