P92钢蠕变-疲劳交互作用下的裂纹扩展行为
2017-06-28荆洪阳唐梦茹徐连勇
材料工程 2017年5期
关键词:裂纹
荆洪阳,唐梦茹,赵 雷,徐连勇
(1 天津大学 材料科学与工程学院,天津 300072;2 天津市现代连接技术重点实验室,天津 300072)
P92钢蠕变-疲劳交互作用下的裂纹扩展行为
荆洪阳1,2,唐梦茹1,2,赵 雷1,2,徐连勇1,2
(1 天津大学 材料科学与工程学院,天津 300072;2 天津市现代连接技术重点实验室,天津 300072)
在630℃下,对P92钢进行应力控制下的蠕变-疲劳交互作用实验,研究P92钢高温蠕变-疲劳交互作用下的裂纹扩展行为,并结合断口形貌分析蠕变-疲劳裂纹扩展的机理以及a-N曲线的转折点含义。结果表明:P92钢在蠕变-疲劳交互作用下的断裂属于蠕变韧性断裂,应该用(Ct)avg作为裂纹扩展的断裂参量;P92钢在蠕变-疲劳交互条件下,试样的断口主要表现为蠕变孔洞以及微裂纹。此外,发现a-lg(Ni/Nf)曲线以及(da-dN)-N曲线中的拐点,分别对应蠕变-疲劳裂纹萌生区向扩展区转变周次以及扩展区向瞬断区转变的周次。
P92钢;蠕变-疲劳交互;裂纹扩展;断口分析;断裂参量
P92钢是目前世界各国大力发展超超临界机组的新型耐热钢材料[1],它比其他铁素体合金钢具有更强的高温强度和蠕变性能。P92钢在高温高压条件下服役,高温长时间服役对材料产生蠕变损伤,同时火电机组的频繁启停和负荷变更等导致的循环载荷对材料会产生疲劳损伤,使得部件最终造成蠕变-疲劳交互作用破坏[2-7]。材料在蠕变-疲劳交互作用下的损耗与破坏,不仅仅是单纯的蠕变或者疲劳所造成的,因此若单纯从蠕变或者疲劳方式研究材料的失效行为,已经不能满足材料的可靠性研究。……
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