2（1/4）Cr-1Mo-V鋼在高溫下具有較高的強度、良好的抗蠕變性能、較強的抗氫腐蝕能力,因而被廣泛用于制造大型厚壁加氫反應(yīng)器。高溫高壓同時存在的工作環(huán)境使得加氫設(shè)備不僅面臨單純的疲勞、棘輪或蠕變變形引發(fā)的破壞,還要承受三者交互作用對結(jié)構(gòu)造成的損傷加劇。因此,有必要研究2（1/4）Cr-1Mo-V鋼在其工作溫度附近的循環(huán)力學(xué)性能。本文在455℃的大氣環(huán)境中對2（1/4）Cr-1Mo-V鋼進行了一系列低周疲勞、棘輪疲勞及蠕變-棘輪疲勞試驗,分析了應(yīng)變幅、應(yīng)力水平、加載率、保持時間及保持方向?qū)ζ渥冃涡袨楹推趬勖挠绊憽Ｑ芯堪l(fā)現(xiàn),2（1/4）Cr-1Mo-V鋼呈循環(huán)軟化特性;應(yīng)力水平的提高會加速棘輪應(yīng)變累積,加載率的變化對棘輪變形有顯著影響;蠕變-棘輪疲勞試驗中,短時峰值保持時存在明顯的蠕變應(yīng)變恢復(fù)現(xiàn)象,延長保持時間或增加循環(huán)圈數(shù)會降低蠕變應(yīng)變恢復(fù)率;應(yīng)變幅、應(yīng)力水平的提高及保持時間的延長會縮短試樣的疲勞壽命;應(yīng)變幅-疲勞壽命關(guān)系符合Basquin-Coffin-Manson公式;用線性損傷累積法可較好的預(yù)測峰值保持蠕變-棘輪疲勞壽命;引入應(yīng)力比對時間分數(shù)法進行修正,線性損傷累積法對雙向... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 2(1/4)Cr-1Mo(V)鋼的循環(huán)性能
        1.1.1 應(yīng)變循環(huán)性能
        1.1.2 疲勞性能
    1.2 2(1/4)Cr-1Mo(V)鋼的蠕變行為
    1.3 2(1/4)Cr-1Mo(V)鋼的蠕變-疲勞行為
        1.3.1 保持時間及保持方向的影響
        1.3.2 環(huán)境影響
        1.3.3 高溫蠕變-疲勞破壞機理
    1.4 高溫蠕變-疲勞壽命預(yù)測
        1.4.1 應(yīng)變幅劃分法
        1.4.2 能量法
        1.4.3 線性損傷累積法
        1.4.4 延性耗竭理論
        1.4.5 其他方法
    1.5 高溫蠕變-疲勞損傷評估標準
    1.6 棘輪變形與棘輪安定
        1.6.1 材料棘輪變形研究
        1.6.2 高溫結(jié)構(gòu)的棘輪安定
    1.7 本課題研究內(nèi)容及意義
第二章 2(1/4)Cr-1Mo-V鋼高溫低周疲勞及棘輪疲勞行為
    2.1 材料及試驗方法
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗方法
        2.1.3 微觀觀察方法
    2.2 單軸拉伸行為
    2.3 低周疲勞行為
        2.3.1 應(yīng)力-應(yīng)變滯環(huán)
        2.3.2 循環(huán)軟化特性
        2.3.3 失效分析
        2.3.4 疲勞壽命曲線
    2.4 棘輪疲勞行為
        2.4.1 應(yīng)力-應(yīng)變滯環(huán)
        2.4.2 應(yīng)力水平的影響
        2.4.3 加載率的影響
        2.4.4 棘輪疲勞斷口分析
    2.5 蠕變性能
    2.6 本章小結(jié)
第三章 2(1/4)Cr-1Mo-V鋼高溫蠕變-棘輪疲勞行為
    3.1 試驗方法
        3.1.1 峰值保持試驗
        3.1.2 雙向保持試驗
    3.2 蠕變-棘輪疲勞試驗
        3.2.1 應(yīng)力-應(yīng)變滯環(huán)
        3.2.2 保持時間對棘輪應(yīng)變的影響
        3.2.3 保持時間對應(yīng)變能密度的影響
        3.2.4 保持時間內(nèi)產(chǎn)生的蠕變應(yīng)變
        3.2.5 蠕變應(yīng)變恢復(fù)現(xiàn)象
        3.2.6 保持時間對疲勞壽命的影響
        3.2.7 保持方向?qū)ζ趬勖挠绊?br>    3.3 本章小結(jié)
第四章 2(1/4)Cr-1Mo-V鋼高溫蠕變-疲勞損傷及壽命預(yù)測
    4.1 2(1/4)Cr-1Mo-V鋼高溫蠕變-棘輪疲勞失效機理
        4.1.1 斷口分析
        4.1.2 表面氧化層分析
        4.1.3 縱切面分析
    4.2 蠕變-疲勞損傷
    4.3 蠕變-棘輪疲勞壽命預(yù)測
        4.3.1 線性損傷累積法
        4.3.2 最小應(yīng)變率法
    4.4 本章小結(jié)
第五章 蠕變-疲勞交互損傷評估標準及案例分析
    5.1 加氫設(shè)備的蠕變-疲勞設(shè)計
    5.2 ASME 2605案例
        5.2.1 疲勞篩分分析方法
        5.2.2 疲勞分析方法
        5.2.3 關(guān)于ASME 2605案例的討論
    5.3 ASME-NH蠕變-疲勞損傷設(shè)計
        5.3.1 應(yīng)力分量限制
        5.3.2 非彈性應(yīng)變限制
        5.3.3 蠕變-疲勞損傷容限
    5.4 R5蠕變-疲勞損傷評估方法
        5.4.1 單圈載荷循環(huán)產(chǎn)生的疲勞損傷
        5.4.2 蠕變損傷評估
        5.4.3 蠕變-疲勞損傷限制
    5.5 三種評估方法的比較
        5.5.1 設(shè)計曲線的差異
        5.5.2 蠕變應(yīng)變增量的表征
        5.5.3 焊接接頭的影響
        5.5.4 蠕變-疲勞損傷的定義
    5.6 加氫裝置催化劑排出罐蠕變-疲勞損傷案例分析
        5.6.1 催化劑排出罐的設(shè)計參數(shù)
        5.6.2 催化劑排出罐有限元建模分析
        5.6.3 基于ASME 2605的案例分析
        5.6.4 基于ASME-NH的案例分析
        5.6.5 基于R5的案例分析
        5.6.6 案例分析結(jié)果比較
        5.6.7 標準應(yīng)用的討論
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
附錄:主要符號說明
致謝



本文編號：3468687