發(fā)布時(shí)間：2022-01-19 09:23

　　測試了不同硬度P91鋼試樣在20,540,560℃下的拉伸性能和540,560℃下的持久強(qiáng)度,基于P91鋼在一定溫度和硬度下持久強(qiáng)度-斷裂時(shí)間曲線近似平行的本質(zhì)特征建立了不同硬度P91鋼的持久強(qiáng)度與斷裂時(shí)間的線性方程;采用該線性方程,基于不同硬度試樣的短時(shí)持久數(shù)據(jù)擬合得到全壽命周期的持久強(qiáng)度-斷裂時(shí)間曲線,對(duì)比分析了持久強(qiáng)度擬合結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明:擬合得到的長時(shí)持久強(qiáng)度與試驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)誤差不大于6%,擬合準(zhǔn)確性較高;通過短時(shí)持久數(shù)據(jù)獲取不同硬度P91鋼的全壽命持久強(qiáng)度-斷裂時(shí)間曲線,可以在不破壞部件完整性的情況下對(duì)硬度異常P91鋼部件的持久強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。 

【文章來源】：機(jī)械工程材料. 2020,44(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同硬度試樣的顯微組織

根據(jù)GB/T2039-2012,采用RMT-D3型持久試驗(yàn)機(jī)分別在540,560℃下進(jìn)行持久試驗(yàn),施加的應(yīng)力幅分別為60～240MPa,負(fù)荷精度為±1%,蠕變變形測試精度為0.001mm,控溫精度為±3℃,試驗(yàn)時(shí)間為1×104h。持久試樣取樣位置和尺寸見圖3,每組持久試驗(yàn)的試樣數(shù)量為3～5個(gè)。圖3 持久試樣取樣位置及尺寸

由圖5可知:隨著硬度的下降,試樣在不同溫度下的持久強(qiáng)度均呈現(xiàn)下降趨勢,當(dāng)硬度低于180HB時(shí),持久強(qiáng)度下降速度明顯加快;溫度越低,相同硬度試樣的持久強(qiáng)度越低;試樣的高溫持久強(qiáng)度-硬度曲線近似平行。持久強(qiáng)度隨硬度和溫度的變化規(guī)律與屈服強(qiáng)度的變化規(guī)律一致。低硬度不僅會(huì)造成材料拉伸性能的下降,也會(huì)造成其持久強(qiáng)度的惡化。對(duì)于在560℃服役5萬h的P91鋼,當(dāng)硬度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,即不低于180HB時(shí),其屈服強(qiáng)度和持久強(qiáng)度隨硬度減小的下降速度相對(duì)緩慢;但是當(dāng)硬度降低至不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,即180HB以下時(shí),屈服強(qiáng)度和持久強(qiáng)度隨硬度減小快速降低。圖5 170MPa應(yīng)力下試樣的高溫持久強(qiáng)度隨硬度的變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
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