本文選題：X12CrMoWVNbN10-1-1鋼　切入點：蠕變-疲勞交互作用　出處：《上海電力學院》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來,我國快速而廣泛地在熱電領域推廣應用高效節(jié)能的超超臨界發(fā)電機組。隨著蒸汽溫度參數(shù)的不斷提升,伴隨而來的問題是直接接觸工質的設備的服役環(huán)境越來越嚴苛。X12CrMoWVNbN10-1-1鋼具備優(yōu)良的高溫性能,逐漸成為超超臨界機組的主要用鋼。由于機組的運行過程中會出現(xiàn)機組啟停、甩負荷運行等情況,設備將受到蠕變損傷以及疲勞損傷,這給機組的運行帶來了巨大挑戰(zhàn)。為此,研究X12CrMoWVNbN10-1-1鋼蠕變-疲勞交互作用下?lián)p傷特性的意義十分重大。本文在此背景下,以X12CrMo WVNbN10-1-1超超臨界機組用鋼為研究對象,在620℃下,載荷控制的加載模式下進行了蠕變-疲勞交互試驗和高溫疲勞裂紋擴展試驗,并進行了一系列研究分析。本文的主要研究內容及結論如下:(1)X12CrMoWVNbN10-1-1鋼在620℃下的蠕變-疲勞壽命與保載時間的指數(shù)形式呈反比例關系,即隨著保載時間的增大,X12CrMoWVNbN10-1-1鋼疲勞壽命隨之減小,并逐漸趨于穩(wěn)定;且若保載時間足夠長時,疲勞壽命與應力比關系不大。(2)利用應變劃分法研究了X12CrMoWVNbN10-1-1鋼的循環(huán)應變。結果表明全應變范圍、蠕變應變范圍以及非彈性應變范圍具有明顯的三階段,即下降階段、穩(wěn)定階段及快速增加階段。彈性應變范圍先減小隨后進入穩(wěn)定階段;滯彈性應變范圍、塑性應變范圍不具有明顯階段性的特征,圍繞平均值進行較大幅度的波動。棘輪應變、全應變范圍、蠕變應變范圍及非彈性應變范圍隨著保載時間的增加而明顯增加,隨著應力比的增大而略微減小。彈性應變范圍和滯彈性應變范圍隨著應力比的增加而減小,且與保載時間關系不大。(3)引入蠕變-疲勞交互作用系數(shù)μ,結合宏觀壽命的對比分析,研究了蠕變-疲勞交互作用機理。隨著保載時間的增大,疲勞對蠕變損傷的影響由輕微的抑制逐漸過度到較大的促進;隨著應力比的增加,疲勞對蠕變損傷的影響的促進效果略微衰減。(4)分析了X12CrMoWVNbN10-1-1鋼蠕變-疲勞試樣斷口的微觀形貌。結果表明,X12CrMoWVNbN10-1-1鋼在高溫下的斷裂屬于延性韌窩斷裂。純蠕變試件及保載時間較長的試樣,其韌窩形貌較平整;保載時間較短的試樣,其韌窩更容易發(fā)生破損,周圍也更容易生成新韌窩。(5)利用Paris公式和Forman公式擬合了X12CrMo WVNbN10-1-1鋼在620℃下的疲勞裂紋擴展速率d?/dN,結果較好;同時,結合參考文獻關于X12CrMoWVNb N10-1-1鋼在600℃下的蠕變-疲勞裂紋擴展數(shù)據(jù),利用應力強度因子范圍(35)K和C*參數(shù)描述其蠕變-疲勞裂紋擴展速率。
[Abstract]:In recent years, the ultra-supercritical generator set with high efficiency and energy saving has been popularized in the field of thermal power in China. The accompanying problem is that the service environment of the equipment with direct contact with working fluids is becoming more and more severe. X12CrMoWVNbN10-1-1 steel has excellent high temperature properties and has gradually become the main steel for ultra-supercritical units. Under the condition of load rejection, the equipment will suffer creep damage and fatigue damage, which brings great challenge to the operation of the unit. Therefore, it is very important to study the damage characteristics of X12CrMoWVNbN10-1-1 steel under the creep-fatigue interaction. Taking X12CrMo WVNbN10-1-1 ultra-supercritical unit steel as research object, creep fatigue interaction test and high temperature fatigue crack growth test were carried out at 620 鈩，

本文編號：1566830