[发明专利]一种评估T/P92钢的蠕变性能的方法

摘要

一种评估T/P92钢的蠕变性能的方法，包括：①对于温度T和应力σ状态下的蠕变性能，通过高温蠕变试验获得试样在温度T和应力σ下的若干应变数据；②选取六组以上的试验条件并对T/P92钢试样实施高温蠕变试验直至试样断裂，获得在各试验条件下的短时应变数据；③根据θ参数法模型对短时应变数据拟合获得与各个θ参数对应的材料系数；④利用材料系数和应变数据外推出温度T和应力σ下θ参数；⑤利用④的结果获得T/P92钢在温度T和应力σ下的蠕变曲线方程，并据此评估相应钢种的蠕变性能。本发明的结果与试验数据的吻合性良好，可有效提高θ参数法预测T/P92钢蠕变曲线第三阶段的准确性。本发明可用于高温持久试验设计以及利用短时试验数据评估长时蠕变性能。

主权项

1.一种评估T/P92钢的蠕变性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：①确定T/P92钢试样的待评估目标是处于温度T和应力σ状态下的蠕变性能，根据GB/T2039—1977标准，在温度T和应力σ试验条件下对T/P92钢试样实施高温蠕变试验，试验时间持续到蠕变试验出现最低蠕变速率停止，记录该试验时间点t和对应的应变ε；②在550~750℃范围内选取两个以上温度T_h，h=1,2…，在大于应力σ且小于300MPa的范围内选取三个以上应力σ_k，k=1,2,3…，由所选取的温度T_h和应力σ_k构成六组以上不同的试验条件（T_h，σ_k），根据GB/T2039—1977标准，在这些试验条件（T_h，σ_k）下对T/P92钢试样实施高温蠕变试验直至试样断裂，分别获得各组试验条件下的试验时间t_i,hk和对应的应变ε_i,hk，下标i表示记录试验时间点的序号，每组试验至少要记录8个时间点，下标h和k分别表示试验温度T_h和应力σ_k的序号，即t_i,hk表示在温度T_h和应力σ_k条件下进行高温蠕变试验记录的第i个时间；③利用θ参数法公式对试验条件（T_h，σ_k）下的ε_i,hk和t_i,hk数据进行最小二乘法拟合求出每一组试验条件下的待定参数θ_j,hk ，θ参数是描述蠕变曲线各个变形阶段特征的参数，下标j为θ参数的序号，分别等于1~4；利用θ参数法公式对各组试验温度T_h和应力σ_k数据及其对应的参数θ_j,hk进行最小二乘法拟合求出与第j个θ参数对应的待定材料系数a_j，b_j，c_j和d_j，下标j表示该材料系数对应第j个θ参数；④利用公式在j=1~3时代入a_j~d_j及温度T和应力σ计算得到待定参数θ₁~θ₃，然后将θ₁~θ₃的值及步骤①中的应变ε和时间t数据代入公式计算出θ₄的值，上述θ₁~θ₄表示在温度T和应力σ试验条件下的θ参数；⑤根据步骤④的θ₁~θ₄计算结果获得在温度T和应力σ试验条件下的蠕变曲线方程，式中ε'为预测应变，t为时间，在坐标图上利用该方程绘制出应变—时间曲线，用该曲线评估相应钢种在温度T和应力σ试验条件下的蠕变性能。