由于環(huán)境污染與能源短缺等問題的日益凸顯,超（超）臨界火電機組已成為我國現(xiàn)代火力發(fā)電的必然要求。為了保證相關基礎設施的可靠運行,需要及時對服役構件的安全狀態(tài)進行精準評估。本文在系統(tǒng)考察P91鋼蠕變過程中多種微觀組織演化歷程的基礎上,結合動力學分析構建了改進的連續(xù)介質損傷力學（Continuum Damage Mechanics,CDM）模型,并對其600℃下的短時蠕變行為進行模擬。隨后,借助X射線衍射和傳統(tǒng)超聲檢測等技術表征了蠕變過程中的位錯密度變化。最后,利用改進CDM模型的計算結果詳細探討了蠕變過程中相關組織演化行為的物理本質,進而為實現(xiàn)高溫服役構件的蠕變狀態(tài)評估和剩余壽命精準預測進行了有益探索。具體研究內容與主要結論如下:（1）利用高溫單軸拉伸試驗,獲取P91鋼在600℃下的高溫力學性能參數,例如屈服強度?0.2、抗拉強度?b、彈性模量E;通過高溫蠕變持久與間斷試驗,分別得到P91鋼在給定條件下的完整蠕變曲線、蠕變斷裂時間以及具有不同蠕變狀態(tài)的損傷試樣;（2）結合光學顯微鏡（OM）和掃描電子顯微鏡（SEM）等分析手段,系統(tǒng)考察了P91鋼蠕變過程中內部多種微觀組織的變化現(xiàn)象。結果顯示... 

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 選題背景與意義
    1.3 蠕變概述
        1.3.1 蠕變曲線
        1.3.2 蠕變機制
        1.3.3 蠕變過程中微觀組織演化行為
    1.4 微觀組織演化表征技術
        1.4.1 X射線衍射技術
        1.4.2 傳統(tǒng)超聲檢測技術
    1.5 研究目標及技術路線
        1.5.1 研究內容
        1.5.2 技術路線
        1.5.3 研究目標
第二章 研究材料和實驗方法
    2.1 研究材料
    2.2 高溫蠕變試驗
        2.2.1 實驗設備
        2.2.2 蠕變試樣
        2.2.3 實驗內容
    2.3 微觀組織觀察
        2.3.1 試樣制備
        2.3.2 金相觀察
        2.3.3 掃描電鏡分析
    2.4 相關表征試驗
        2.4.1 X射線衍射
        2.4.2 傳統(tǒng)超聲檢測
第三章 高溫蠕變試驗
    3.1 高溫單軸拉伸試驗
    3.2 高溫蠕變持久試驗
    3.3 高溫蠕變間斷試驗
    3.4 本章小結
第四章 組織演化動力學研究及改進CDM模型
    4.1 蠕變過程中微觀組織演化行為
        4.1.1 金相觀察
        4.1.2 掃描電鏡觀察
        4.1.3 斷口形貌分析
    4.2 引入組織演化動力學改進CDM模型
        4.2.1 位錯運動
        4.2.2 可動位錯密度變化
        4.2.3 偶極子位錯密度變化
        4.2.4 邊界位錯密度變化
        4.2.5 亞晶粒長大
        4.2.6 析出相粗化
        4.2.7 孔洞形核并長大
        4.2.8 蠕變應變
        4.2.9 改進CDM模型構建
    4.3 基于改進CDM模型的P91鋼600℃短時蠕變行為模擬
        4.3.1 蠕變應變及蠕變速率曲線
        4.3.2 位錯密度演化
        4.3.3 亞晶粒尺寸
        4.3.4 內應力與有效應力
        4.3.5 位錯滑移速度和攀移速度
    4.4 改進CDM模型有效性驗證
    4.5 本章小結
第五章 多尺度微觀組織演化行為參數化表征
    5.1 X射線衍射參數表征
        5.1.1 X射線衍射圖譜
        5.1.2 半高寬變化
        5.1.3 可動位錯密度變化
    5.2 傳統(tǒng)超聲參數表征
        5.2.1 超聲回波
        5.2.2 超聲聲速變化
        5.2.3 超聲衰減現(xiàn)象
        5.2.4 超聲衰減系數變化
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3686820