孙林根，梅林波，陆翌昕

(上海电气电站设备有限公司汽轮机厂，上海 200240)

T91小口径钢管和P91大口径钢管是美国20世纪70年代研制成功的火力发电厂锅炉蒸汽管道、集热箱、再热器、蒸汽导管等用热强钢[1]。T/P 91钢具有优异的高温力学性能和焊接工艺性，在国内外超超临界火力发电机组中具有广泛的应用[2]。

T/P 91钢在服役过程中的可靠性和使用寿命备受关注，探索温度、应力对其组织结构和性能的影响成为国内外制造商、研究机构关注的焦点[3]。持久强度是反映材料高温强度、抗氧化、组织稳定性等性能的综合性指标，是选材、设计以及剩余寿命评估的重要指标。国内外研究机构针对T/P 91钢的持久性能开展了大量的测试与研究工作[4-5]。

本文基于公开发表的国内外T/P 91钢持久试验实测数据进行持久强度评估方法的研究，针对不同方法的外推结果进行讨论，分析每种方法的优缺点。本文的研究结论具有普适性，可为一般金属材料持久强度处理及外推方法的选择和评估提供参考。

1 持久数据

本文使用的持久数据来自国内外研究机构公开发表的T/P 91钢管实测数据[6-8]，测试温度为450～700 ℃，共计1 681个数据点，具体温度和寿命的统计如表1所示，其中最长断裂时间超过了17万h。

表1 T/P 91钢数据量分布

2 持久强度评估

2.1 Larson-Miller参数法

时间-温度参数(Time-Temperature Parameter,TTP)法是金属材料持久强度处理和外推的常用方法，其中以Larson-Miller参数法应用最为广泛[9]。Larson-Miller参数P的表达式为：

P=T(lgtr+C)

(1)

式中：T为温度，K；tr为持久寿命，h；C为常数项。

目前，Larson-Miller参数法方程有2种形式：