金属尘化腐蚀层内应力的有限元模拟计算

摘要

通过低合金Cr5Mo在600℃,H2-CO混合气氛中的尘化腐蚀试验,得到碳在Cr5Mo中的扩散系数,在此基础上,利用大型有限元软件ABAQUS及其自编用户子程序(USDFLD,UEXPAN和UDIFF),开发了热-弹-塑-扩散耦合计算程序,对Cr5Mo尘化腐蚀层内应力进行了有限元模拟,并与不考虑扩散应力的内应力进行了比较.研究结果表明:Cr5Mo在尘化腐蚀过程中因碳的扩散而引起的扩散应力水平比较高;高应力区主要集中在腐蚀层表面和腐蚀层/基体界面处;扩散应力在最终的尘化腐蚀层内应力中占有相对比较大的比重,是导致腐蚀层开裂和剥落的重要原因之一.