專利名稱：一種評估t/p92鋼的蠕變性能的方法
技術領域：
本發明涉及T/P92鐵素體耐熱鋼的蠕變性能的評估，具體地說，涉及提高利用T/ P92鐵素體耐熱鋼在55(T750°C范圍內的短時蠕變試驗變形數據預測相應鋼種蠕變變形曲線第三階段準確性的方法。
背景技術：
典型的蠕變曲線分為三個階段①前期的減速變形階段；②第二階段的勻速變形階段；③第三階段的加速變形階段。通過對材料的蠕變曲線進行預測評估材料的蠕變性能是一種常用方法。在這些方法當中以〃參數法的應用較為廣泛，它是一種以恒應力蠕變試驗為基礎的蠕變變形估算方法，其基本模型是
芯=碭(l-e"^) +鴿(/“-1)，式中ε為應變， 為時間，~ 八為描述蠕變曲線各個變
形階段特征的參數，通過按照上述模型對有限的實驗數據進行擬合得到〃廣后根據
外推模型Ig珥= +4『+ &0" +式了0·進行外推，式中Γ為溫度，σ為應力， 分別
為θ θ 4,ar dr為與^對應的材料系數。T/P92鋼是一種在超超臨界火電機組中得到廣泛應用的新型鐵素體耐熱鋼，其服役溫度為55(T625°C，評估其長時蠕變性能時溫度一般選擇在55(T750°C范圍內進行；其服役應力低于30MPa，但由于在服役狀態下其蠕變斷裂時間比較長，因此評估其長時蠕變性能時應力一般選擇在高于30MPa的范圍內進行。T/P92鋼的長時蠕變性能數據通常通過對短時試驗數據進行外推得到。然而相關的研究表明，〃參數法用于預測T/P92鋼蠕變曲線時，第一和第二階段的應變預測值與實測值的實吻合性良好，然而在與蠕變斷裂緊密相關的第三階段應變預測值與實測值出現了偏離。這種偏離在預測T/P92蠕變斷裂壽命時會導致嚴重的過估。如何提高θ參數法在應用于此類鋼種時預測蠕變曲線第三階段的準確性，從而有效提高評估Τ/Ρ92鋼蠕變性能的準確性，是本發明的一個關鍵。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用Τ/Ρ92在55(T750°C范圍內的短時蠕變試驗變形數據預測相應鋼種長時蠕變變形數據的評估T/P92鋼的蠕變性能的方法，該方法可以有效提高θ參數法預測蠕變曲線第三階段的準確性，進而提高評估Τ/Ρ92鋼的蠕變性能的準確性。本發明提供的技術方案是一種評估Τ/Ρ92鋼的蠕變性能的方法，包括以下步驟 ①確定Τ/Ρ92鋼試樣的待評估目標是處于溫度Γ和應力σ狀態下的蠕變性能，根據GB/ Τ2039—1977標準，在溫度Γ和應力σ試驗條件下對Τ/Ρ92鋼試樣實施高溫蠕變試驗，試驗時間持續到蠕變試驗出現最低蠕變速率停止，記錄該試驗時間點 和對應的應變e ；②在 55(T750°C范圍內選取兩個以上溫度7;G=1，2…)，在大于應力σ且小于300MPa的范圍內選取三個以上應力σΑα=1，2，3···)，由所選取的溫度7；和應力Qi構成六組以上不同的試驗條件(&，、)，根據GB/T2039—1977標準，在這些試驗條件(7；，σ)下對Τ/Ρ92鋼試樣實施高溫蠕變試驗直至試樣斷裂，分別獲得各組試驗條件下的試驗時間、Μ和對應的應變 ε iihk,下標i表示記錄試驗時間點的序號，每組試驗至少要記錄8個時間點，下標力和々分別表示試驗溫度7；和應力Oi的序號，即表示在溫度7；和應力^^條件下進行高溫蠕變試
驗記錄的第i個時間；③利用θ參數法公式
權利要求
1. 一種評估T/P92鋼的蠕變性能的方法，其特征在于，包括以下步驟①確定T/ P92鋼試樣的待評估目標是處于溫度Γ和應力σ狀態下的蠕變性能，根據GB/T2039— 1977標準，在溫度Γ和應力σ試驗條件下對Τ/Ρ92鋼試樣實施高溫蠕變試驗，試驗時間持續到蠕變試驗出現最低蠕變速率停止，記錄該試驗時間點 和對應的應變已；② 在55(T750°C范圍內選取兩個以上溫度7；，力=1，2···，在大于應力σ且小于300MPa的范圍內選取三個以上應力，左=1，2，3···，由所選取的溫度7；和應力、構成六組以上不同的試驗條件(7；，、)，根據GB/T2039—1977標準，在這些試驗條件(7；，、)下對Τ/Ρ92鋼試樣實施高溫蠕變試驗直至試樣斷裂，分別獲得各組試驗條件下的試驗時間Qm和對應的應變、《，下標i表示記錄試驗時間點的序號，每組試驗至少要記錄8個時間點，下標力和左分別表示試驗溫度Th和應力Ok的序號，即、’Μ表示在溫度7；和應力、條件下進行高溫蠕變試驗記錄的第i個時間；③利用θ參數法公式
全文摘要
一種評估T/P92鋼的蠕變性能的方法，包括①對于溫度T和應力σ狀態下的蠕變性能，通過高溫蠕變試驗獲得試樣在溫度T和應力σ下的若干應變數據；②選取六組以上的試驗條件并對T/P92鋼試樣實施高溫蠕變試驗直至試樣斷裂，獲得在各試驗條件下的短時應變數據；③根據θ參數法模型對短時應變數據擬合獲得與各個θ參數對應的材料系數；④利用材料系數和應變數據外推出溫度T和應力σ下θ參數；⑤利用④的結果獲得T/P92鋼在溫度T和應力σ下的蠕變曲線方程，并據此評估相應鋼種的蠕變性能。本發明的結果與試驗數據的吻合性良好，可有效提高θ參數法預測T/P92鋼蠕變曲線第三階段的準確性。本發明可用于高溫持久試驗設計以及利用短時試驗數據評估長時蠕變性能。
文檔編號G01N3/28GK102331377SQ20111015492
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者黨瑩櫻, 彭志方, 彭芳芳, 王若民 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司, 武漢大學