多耦合拘束效应对P92钢蠕变裂纹扩展行为的影响

基于断裂力学理论,针对不同面内拘束效应下P92钢高温蠕变裂纹扩展(Creep crack growth,CCG)进行了数据模拟与分析。研究发现不同的拘束效应对CCG行为有着各异的影响,主要分析了试样几何形状、尺寸以及初始裂纹深度等对CCG行为的影响,并且着重研究比较这3种耦合拘束效应对CCG行为的影响程度。基于多种耦合拘束对CCG行为的影响程度做了横向比较,研究发现:试样几何形状对CCG行为的影响程度要大于几何尺寸,试样尺寸和初始裂纹深度对CCG行为的影响程度相似,试样形状比初始裂纹深度的影响程度更大。     

基于C(t)积分及参数Ac的P92钢高温蠕变裂纹扩展研究

对于在高温环境下工作的构件,蠕变裂纹扩展是一种主要的失效机制,而裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展率有很大的影响。通过数值仿真与相关试验数据对比的方法,对裂纹扩展尖端的应力应变率场表征参量C(t)积分进行了相关研究,并基于参数Ac研究了P92材料裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展的影响。研究结果表明,C(t)积分值随裂纹扩展急剧减小,其数值及变化与积分路径到裂纹尖端的距离相关性很强,并且与拘束水平有一定的关系;拘束水平影响蠕变裂纹扩展率,拘束越大,裂纹扩展速率越快;参数Ac可以有效表征裂纹尖端拘束水平,其在寿命预测方面的应用有待进一步研究,同时在含裂纹的高温工作构件寿命评估方面有重大的意义。     

P92钢蠕变-疲劳交互作用下的裂纹扩展行为EI北大核心CSCD

在630℃下,对P92钢进行应力控制下的蠕变-疲劳交互作用实验,研究P92钢高温蠕变-疲劳交互作用下的裂纹扩展行为,并结合断口形貌分析蠕变-疲劳裂纹扩展的机理以及a-N曲线的转折点含义。结果表明:P92钢在蠕变-疲劳交互作用下的断裂属于蠕变韧性断裂,应该用(C_t)_(avg)作为裂纹扩展的断裂参量;P92钢在蠕变-疲劳交互条件下,试样的断口主要表现为蠕变孔洞以及微裂纹。此外,发现a-lg(N_i/N_f)曲线以及(da-dN)-N曲线中的拐点,分别对应蠕变-疲劳裂纹萌生区向扩展区转变周次以及扩展区向瞬断区转变的周次。     

T/P92钢焊接接头蠕变损伤的形成

对T/P92钢焊接接头进行高温持久试验,采用金相检验、扫描电镜分析、蠕变孔洞的定量分析等方法,对T/P92钢蠕变损伤的形成进行了分析。结果表明:T/P92钢焊缝细晶区内孔洞的合并并不是一个瞬间完成的过程,而是单独的孔洞持续长大,同时孔洞间距逐渐减小,相临近的孔洞相互连接并扩展成微裂纹,最终T/P92钢焊接接头发生蠕变损伤。     

基于Norton-Bailey模型的P92钢初期蠕变过程分析

以Norton-Bailey时间硬化模型和Kachanov损伤模型为基础,提出一种能够全面描述蠕变全寿命期蠕变变形发展的本构模型。与Norton-Bailey模型相比,该模型可以更准确地反映蠕变第一阶段的变形累积,以Kachanov损伤演化方程描述蠕变第三阶段的变化;推导模型第一阶段和第三阶段的参数确定方法;根据实验数据,确定P92钢的模型参数。将该模型嵌入到在ANSYS接口程序中,并用于高温合金钢P92的蠕变寿命计算,结果表明模型与实验数据基本吻合。     

1Cr0.5Mo钢焊接接头蠕变裂纹扩展速率的评定

在５３８℃温度下用ＣＴ试样对１Ｃｒ０．５Ｍｏ钢焊接接头进行蠕变裂纹扩展试验，得出焊接接头熔合线附近母材一侧的性能薄弱区ｄａ／ｄｔ＝０．０１４０５４（Ｃ．（ｔ）＾０．８８４９的规律，服役２６年的发电厂主蒸汽管道重新焊接制成的ＳＮＳ接头，其ｄａ／ｄｔ～Ｃ（ｔ）的数据基本上落在同类新材料的ＮＮＮ接头的数据分散带附近，由此可以证实，焊接接头一旦出现较为严重的损伤，它以采用剔除接头及其附近材料的方法进行重新     

P92钢高温蠕变过程中显微组织演变研究现状及强化途径

综合国内外的研究成果,论述了P92钢在高温蠕变过程中不同的析出相对P92钢性能的影响。结果表明M23C6相在高温蠕变过程中粗化较快,会失去对P92钢马氏体晶界的钉扎强化作用;Laves相形成初期能够提高P92钢的蠕变断裂强度,但是当Laves相到一定尺寸后会降低P92钢的蠕变断裂强度;Z相的析出不但增加了蠕变孔洞出现的几率,而且会减少基体中的MX相,降低MX相的弥散强化作用,所以Z相的析出对P92钢高温蠕变性能有不良影响。同时论述了可以采用形变热处理生产工艺和控制合金元素含量等措施强化P92钢的高温蠕变性能。     

P92钢高温拉伸断口形貌的研究

采用热模拟法进行600~1300℃温度区间P92钢的高温拉伸实验。利用SEM,LSCM对不同拉伸温度下的断口形貌及近断口组织进行分析,并对P92钢的力学性能进行研究。结果表明:P92钢拉伸时,抗拉强度由467.32MPa下降到24.32MPa,屈服强度由56.88MPa下降到1.07MPa;不同拉伸温度下,断口表现以韧性断裂为主,韧性与脆性特征共存的现象。在600~900℃时,P92钢发生了动态回复过程,断口形貌表现为韧窝特征。冷却至室温,P92钢近断口处组织均为马氏体+残余奥氏体组织+M7C3+MC+M23C6+M6C+M3C型碳化物。随着温度升高,P92钢发生了动态再结晶,断口形貌以塑孔为主。P92钢近断口处组织为马氏体+残余奥氏体组织+MC+M6C型碳化物。     

高温蠕变裂纹扩展参量Q*(t)及其应用

针对C^*参数的不足，本研究修正Q^*并得到了一个新的蠕变裂纹扩展速率(CCGR)控制参数Q^*(t)。该参数综合了温度、应力场、激活能等影响因素，很好地表征了在不同应力或温度条件下蠕变裂纹扩展的特性。该参数能完整关联整个蠕变裂纹扩展的不同阶段，并从材料蠕变断裂的机制上反映了蠕变裂纹扩展的本质。     

Carbide Effects on Creep Crack Growth of Ni-Cr Austenitic Steels

By controlling the carbon content ofFe-15Cr-25Ni alloys,three types ofmicrostructures were obtained:single phaseaustenite (γ),γ+intergranular carbides,γ+intergranular carbides + intragranular carbides.Creep crack growth behaviour of the three alloyshas been compared at 973 K and 1123 K.Intergranular carbides show higher creep crackgrowth resistance than intragranular carbides.Cav-ities nucleate at the triple junctions of grain bound-aries for single phase alloy,but at intergranularcarbides for two-phase alloys.The precipitation ofintergranular carbide not only changes thenucleation mechanism of cavities,but also inhibitsthe growth and coalescence of cavities.The precipi-tation of intragranular carbide obstructs thenucleation and growth of cavities furthermore.     

进口超超临界机组用耐高温P92钢管的检验

P92钢作为新型耐热钢材料,常用于超超临界机组的高温、高压主蒸汽管道,其使用性能的优劣直接关系到机组的安全可靠运行。通过对P92钢的发展与研究现状进行分析,介绍了P92钢管检验的常用技术标准;并将P92钢与其他材料进行对比,提出了进口P92钢管检验过程中的常见问题;最后通过对比分析P92钢管检验常用技术标准的异同点,提出了进口P92钢管检验应注意的关键点。     

高压容器用钢疲劳裂纹扩展速率研究

研究了高压容器用Cr Ni Mo钢在空气中与3.5%Na Cl溶液介质中的疲劳裂纹扩展,结果表明,3.5%Na Cl溶液介质的存在加速了Cr Ni Mo钢的裂纹扩展,随着裂纹的进一步扩展,其加速作用越来越不明显。