李永强,赵凌燕

(1. 西安科技大学 机械工程学院，西安 710054； 2. 西安科技大学 理学院，西安 710054)



应力强度因子对镍基合金应力腐蚀开裂裂尖力学特性的影响

李永强1,赵凌燕2

(1. 西安科技大学 机械工程学院，西安 710054； 2. 西安科技大学 理学院，西安 710054)

摘要：以紧凑拉伸试样为研究对象，通过加载不同大小的应力强度因子KI，用有限元方法研究了不同状态下SCC裂尖氧化膜和基体金属的应力分布规律。结果表明:裂尖区域氧化膜和基体金属对裂尖应力强度因子KI的变化敏感度不同；随着KI的增大，氧化膜破裂前和破裂后应力应变在裂尖区域的分布规律均发生了变化，该变化对裂纹扩展有一定的促进作用。

关键词：镍基合金;氧化膜;应力腐蚀开裂;应力强度因子;有限元法

由于具有很好的高温耐腐蚀性能和力学性能，镍基合金和奥氏体不锈钢被广泛应用于核电一回路压力容器及管道中，特别是焊接结构中，而核电一回路高温高压水环境中镍基合金和奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂(SCC)却是影响核电安全的重要因素之一[1-4]。由于SCC机理复杂，目前还是以试验测试为主要研究手段，由于试验设备十分昂贵，试验周期较长等原因，如何准确预测镍基合金和奥氏体不锈钢在高温高压水环境中的应力腐蚀开裂速率，仍然是核电结构材料合余使用寿命研究领域的一个难题。机理和预测模型的研究是有效提高SCC裂纹扩展速率预测精度和提高试验数据分析质量的重要方法[5-8]。……