金屬材料的高溫蠕變特性研究

【作者】 梁浩宇；

【導師】 段滋華；

【作者基本信息】 太原理工大學， 化工過程機械， 2013， 碩士

【摘要】 在石油化工、冶金、機械等行業中,大量的金屬構件在高溫、高壓、強腐蝕介質條件下服役,一旦這些承載構件意外破壞將會導致災難性的后果并造成巨大的經濟損失。所以,必須對材料的安全可靠性提出更高的要求。而長期受高溫、高壓作用,這些承載構件還將面臨一個特殊的挑戰——高溫蠕變。如,對于高溫、高壓狀態下長期工作的不銹鋼管道來說,蠕變行為決定了管道的使用壽命及其安全可靠性。不同金屬材料的組織、化學成分和熱物理性能都存在著較大的差異,因此其蠕變性能的高低也不盡相同。例如,低合金鋼和不銹鋼之間的蠕變性能就存在很大的差異。鑒此,研究金屬材料的高溫蠕變特性就顯得尤為重要。目前,金屬材料蠕變特性的研究方法主要有蠕變試驗研究和有限元數值分析兩種。最常用的實驗方法是單軸蠕變拉伸試驗。但由于其局限性,研究者又提出了"Cryo-Cracking"法、微小型試樣技術等,新的方法能解決單軸拉伸蠕變拉伸試驗耗材多、試樣制備要求嚴格等問題,但仍然耗時費力。相比較而言,有限元數值分析則不僅費用低、耗時短、精度高,且具有堅實的理論基礎。因此,本文選用有限元分析軟件以低合金高強度鋼Q345R和奧氏體不銹鋼304兩種化工行業常用鋼材為研... 更多還原

【關鍵詞】 高溫蠕變； 應力集中； 蠕變極限； 有限元數值分析；