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厚壁鋼管表面機械性能和由整體測量出的性能

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-06-18  瀏覽次數:3 選擇視力保護色:

[摘要]中華不銹鋼網持續關注及報道:在把晶間部分解釋為蠕變作用以前,還需要一些其他的資料。厚壁不銹鋼管材料在低溫下應當具有穿晶疲

中華不銹鋼網持續關注及報道:在把晶間部分解釋為蠕變作用以前,還需要一些其他的資料。厚壁不銹鋼管材料在低溫下應當具有穿晶疲勞斷裂形式,并表明發生蠕變損傷時,在何種溫度、應力和時間的條件下出現向晶間斷裂的轉變。倘若這些條件得不到滿足,在許多低強度單相材料的室溫疲勞試驗中,由于晶界的起皺和缺口以及產生有害的晶界組織,可能出現晶間斷裂。由于晶界強度比基體強度的(當溫度升高時)下降快得多,將會出現由穿晶開裂到晶間開裂的轉變。這就是等強溫度的概念,假使此轉變或等強溫度出現在一般蠕變范圍,這種劃分是不重要的。對蠕變成分的最有力的證據,主要是觀察到晶界空穴和三叉點處的楔形裂紋。這些可能在一些金相切面(由取除斷裂表面或在斷裂前切開一部分)中被觀察到。但是,分辨不清的蠕變損傷也可能存在。有兩個例子值得提出,Udimet700在室溫到1000°F (538℃)之間的低循環疲勞斷裂是穿晶的。在1200°F (649℃)時將出現小量的表面晶間開裂,其數量隨著溫度的升高而增加。
  
  在1400°F(760℃)時,厚壁不銹鋼管全部表面裂紋起始是晶間的,裂紋擴展到一個晶界長度后改變為穿晶的。在1700°F(9270C)時,晶間起始的裂紋主要沿晶間擴展。可以肯定,在1000°F(5380C)以下疲勞機理是起主導作用的,隨著溫度的升高,蠕變成分變得更為重要,首先作用在起始,然后也作用在擴展上。相反假使同一材料給予高溫加工處理時,晶間裂紋起始甚至在室溫下出現。這肯定是一種不包含蠕變的晶間起始情況。
  
  中華不銹鋼網持續關注及報道:疲勞壽命的延長是扼要地闡明直接影響疲勞壽命的合金行為,并提出改進厚壁不銹鋼管材料強度的一些方法。應當注意,這許多方法是比較新的,在一些情況下還沒有現存的資料可供用來評價其可能性。在其他一些情況下,在確定如何改進疲勞性能以前,有必要對在一些特定條件下的裂紋起始、擴展和連接的過程進行了解。在這些情況下,對考慮各種可能性的綱要進行了試探。
  
  需要更多的有關形變機理和表面防護層的斷裂以及環境反應的影響方面的資料。應當想到厚壁鋼管表面機械性能和由整體測量出的性能,通常相差很大。因此,為了預示表面開裂行為,需要測量表面層的彈性模數~熱膨脹系數、屈服強度和塑性。
  
  由以上討論應當明確相信,一些機理研究將提供對累積損傷的定性的解釋。現在仍然要問我們自己在序言中提出的問題,即顯微組織機理能否提供一種理論上的定量預測厚壁鋼管壽命系統的基礎?在這一節中指出,確定這一問題性質的重要性,即這是被循環加載所影H向的應力破壞的情況,還是與時間有關的疲勞裂紋延伸與聯接,已經提出,前一種可用多Ⅱ。有的形態學“定律”加以適當地處理。在開始時為了系統地闡述這一問題,需要進行金相觀察。
  
  關于在斷裂過程中疲勞裂紋擴展超重要怍用的情況下,曾發現理論斷裂力學可以用于與時間一平均應力一溫度有關的裂紋擴展,并應用于預測燃氣渦輪零件的壽命。
  
  中華不銹鋼網持續關注及報道:在許多實際情況下,總壽命包括原始裂紋和表面裂紋成長,并且斷裂力學連同無損檢驗,這二者都是一種必要的和適當的工具。但是也需要區別厚壁鋼管蠕變與疲勞之間的兩種可能的交互作用:蠕變曝溫可能局限于在裂紋尖端附近造成損傷,并影響著滑移方式、裂紋張開位移、塑性斷裂的數量等等,或者它可能改變整個材料對裂紋擴展的抗力。裂紋擴展定律在第一種情況下,與曝溫時間無關(雖然與頻率有關)。在后一種情況下,裂紋擴展定律隨著蠕變損傷量而變化,但仍然是易-得到的。但是在一種大的蠕變成分的加載中,可得到復式的開裂,而該裂紋成長定律可應用于單個的裂紋,厚壁鋼管存在的交互作用與聯接顯示出難以解決的統計斷裂力學問題。正在進行的研究提出了合理的充實累積損傷分析的斷裂力學方法,并且指出了有關預測裂紋方式于速率的機理研究的重要作用。

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