[发明专利]金属材料稳态蠕变速率拟合方程的计算方法

摘要

本发明公开了一种金属材料稳态蠕变速率拟合方程的计算方法包括以下步骤：（ⅰ）验证材料蠕变持久性能的Monkman‑Grant关系；（ⅱ）将时间温度参数修正为速率温度参数；（ⅲ）选择主曲线P(σ)的形式；（ⅳ）拟合速率温度参数模型中的未知常数项；（ⅴ）建立材料的稳态蠕变速率拟合方程。本发明解决了传统时间温度参数无法计算稳态蠕变速率的问题，在设备构件可靠性设计、优化方面的应用更加广泛；可以拟合较宽实验条件范围的稳态蠕变速率，降低了蠕变机理改变对蠕变速率的影响，提高了材料稳态蠕变速率拟合方程的适用性和准确度；具有通用的研究和应用价值。

主权项

1.一种金属材料稳态蠕变速率拟合方程的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：(ⅰ)验证材料蠕变持久性能的Monkman‑Grant关系将材料在不同实验条件下测量得到的稳态蠕变速率持久断裂时间t_r标示在双对数坐标图上，采用线性拟合的方法，验证材料的蠕变持久性能是否满足Monkman‑Grant关系；(ⅱ)将时间温度参数修正为速率温度参数根据Monkman‑Grant的关系式，利用稳态蠕变速率项替换传统时间温度参数模型中的持久时间项lgt_r，将时间温度参数TTP(t_r,T)修正为对应的速率温度参数(ⅲ)选择主曲线P(σ)的形式采用多阶次lgσ的多项式拟合主曲线P(σ)函数，P(σ)＝a0+a1·lgσ+a2·lg2σ+a3·lg3σ+...+an·lgnσ式中：a0、a1、a2、a3、…、an为多项式的待定系数，σ为试验应力水平，单位为MPa；(ⅳ)拟合速率温度参数模型中的未知常数项将材料的蠕变实验应力、实验温度、对应条件下的稳态蠕变速率代入到公式中，拟合公式中所有的未知常数项；(ⅴ)建立材料的稳态蠕变速率拟合方程将步骤(ⅳ)计算得到的未知常数项拟合值代入到公式中，并整理该方程，建立材料的稳态蠕变速率拟合方程；所述Monkman‑Grant的关系式如下：其中：代表材料在一定实验条件下的稳态蠕变速率，单位为1/h；t_r代表相同条件下的持久断裂时间，单位为h；m为拟合直线的斜率，b为常数；所述拟合直线的斜率m的取值范围在‑0.7～‑1之间。