蠕变断裂

摘要： 某公司催化裂化装置滑阀GH4033螺栓使用1年即发生断裂。为查明原因,对断裂螺栓进行宏观、化学成分、显微组织、断口以及微观分析。结果表明:该螺栓为沿晶蠕变断裂。因其供货状态不符合质保要求,奥氏体晶粒粗大,仅有少量碳化物沿晶析出,弱化了细晶强化和晶界强化作用,降低了螺栓的高温蠕变性能,在高温高应力作用下,萌生蠕变孔洞形成微裂纹,裂纹沿晶扩展,致使螺栓过早断裂失效。

摘要： 某企业的加热炉炉管在使用过程中出现裂纹.对出现裂纹的管段和另一根已服役未出现裂纹的管段进行化学成分分析及力学性能测试,为炉管的安全运行提供参考依据.分析显示,2根炉管的化学成分都符合标准值.通过力学性能测试发现,服役过的2根炉管的常温拉伸、高温短时拉伸、高温蠕变断裂、断裂韧性等性能都出现了不同程度的下降,出现裂纹的1#管的性能下降幅度在所有测试项目中都超过没有裂纹的2#管.在高温蠕变断裂测试与断裂韧性测试中,1#管分别有78.2％与20.8％的性能下降,2#管分别有67.6％与18.2％的性能下降.在金相组织分析中,可以明显观察到二次碳化物向晶界扩散的现象,降低了晶间结合力.分析测试结果表明,经过长期使用的2根炉管均出现了明显的性能劣化.

摘要： FN3是基于617合金改进优化而来的固溶强化型镍基合金,具有较好的制造和焊接工艺性、抗蒸汽氧化性能和高温长时持久强度,是650～725°C燃煤发电机组的重要候选材料之一.针对FN3合金开展高温长时时效和持久性能的测试与研究.研究表明:FN3合金725°C、10万h的持久强度超过100 MPa.分别在650°C和725°C下经历12000 h时效后,FN3合金仍保持着良好的强度和塑韧性.通过分析FN3合金高温长时时效和持久前后微观组织的演变规律,进一步验证了FN3合金在650～725°C具有较好的组织稳定性,可以满足超超临界燃煤电站关键高温部件的使用要求.

摘要： 混凝土结构在强震作用下的完整性以及带缝服役的稳定性关系到重大国家安全战略。这两个问题本质都涉及混凝土的时间相关断裂行为。混凝土材料时域相关的断裂行为可以笼统地概括为两个方面,即短时间在动态冲击荷载下的冲击断裂破坏和长时间稳态的蠕变断裂破坏。虽然两者都与时间存在关系,但是荷载作用时间却存在巨大的差异,这导致了混凝土动态破坏的内在机理迥异。本文综述了混凝土时间相关断裂模型研究的发展历程和主要成果,包括:宏观混凝土断裂力学模型与方法、细观混凝土断裂力学模型与方法、混凝土蠕变断裂行为研究。

摘要： 混凝土结构在强震作用下的完整性以及带缝服役的稳定性关系到重大国家安全战略.这两个问题本质都涉及混凝土的时间相关断裂行为.混凝土材料时域相关的断裂行为可以笼统地概括为两个方面,即短时间在动态冲击荷载下的冲击断裂破坏和长时间稳态的蠕变断裂破坏.虽然两者都与时间存在关系,但是荷载作用时间却存在巨大的差异,这导致了混凝土动态破坏的内在机理迥异.本文综述了混凝土时间相关断裂模型研究的发展历程和主要成果,包括:宏观混凝土断裂力学模型与方法、细观混凝土断裂力学模型与方法、混凝土蠕变断裂行为研究.

摘要： 美国国土安全部与交通安全部联合美国ILC Dover公司开发了一种弹性隧道气囊,作为快速应对隧道内涝的尝试。工作原理隧道气囊是一个充满空气的栓塞,采用3层复合纤维材料制成,外层为编织式网状纤维,第2层为中间保护纤维层,第3层为带涂层的压力保护层(用于维持隧道栓内的压力平衡),气囊表面带气管。采用材料为VECTRAN纤维,可抵抗柔性断裂与蠕变断裂。洪水来临时,对气囊进行充气使其迅速膨胀,以封闭整个隧道截面,起到密封隧道、阻断洪水入侵的作用。

摘要： 根据螺栓更换和失效的标准,分析各种现行螺栓监督检查方法的有效性,结合火电厂汽轮机高温螺栓的失效情况,选取了4个代表性的螺栓进行测试和分析,发现蠕变断裂是导致高温螺栓断裂的主要原因,建议电厂重点针对高温螺栓的螺纹处开展蠕变变形测量,而不仅仅是螺杆部分的测量。

摘要： 提出基于Larson-Millerr参数法对锅炉管壁寿命进行预测,通过有效的寿命预测,为电站锅炉的安全运行和状态检修工作实施提供有效的手段。

摘要： 通过宏观检查、化学成分、硬度检测、力学性能、金相等试验手段分析某电站锅炉末级再热器对接焊缝泄露原因。分析结果表明,该末级再热器对接焊缝沿T91段熔合线处断裂,T91段金相组织为回火马氏体组织,老化等级3级,管段存在一定程度的超温。得出该对接焊缝开裂原因为蠕变断裂,其蠕变产生与超温运行及管子承受相关应力密切相关的结论。

摘要： 据报道,东华大学丁彬、闫建华研究团队建立了 性过渡金属氧化物陶瓷纳米纤维的通用静电纺制备方法,并提出了一种常温多米诺-级联还原策略,在1分钟内实现了氧化物纤维膜从绝缘到导电的快速转变。由于氧化物陶瓷纤维抗高温蠕变性能较差,应用传统的高温还原方法调控其表面缺陷会使纤维发生蠕变断裂。该研究开发的室温还原方法可以维持陶瓷晶粒及晶界的完整性,并降低能耗和时间成本。该技术在制备导电氧化物薄膜方面具有巨大潜力,在可穿戴电子产品和 性能源领域具有广泛的工程应用价值。

摘要： 通过对奥氏体不锈钢锅炉管的大量取样试验和国内外研究资料的综合分析,对18-8型奥氏体不锈钢锅炉管在服役过程中力学性能的变化规律及其蠕变断裂特征进行了系统研究,结果表明：室温抗拉强度、硬度值随服役时间的延长总体上呈升高趋势,而室温屈服强度变化不明显,在寿命尾期当组织中出现明显蠕变损伤时,强度和硬度值会急剧下降;断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量随服役时间的延长总体上呈明显的下降趋势;随蠕变断裂时间的延长,呈现出三种不同的蠕变断裂模式。

摘要： 对硬度分别为172HB 和203HB 的P91 进行蠕变断裂试验,采用等温线法、M-G 法和Larson-Miller 参数法等方法对其进行持久强度分析,并结合金相组织分析硬度影响P91 钢蠕变持久性能的原因。

摘要： 通过对不同工艺处理FGH95合金进行组织形貌观察及持久性能测试,研究了组织结构对合金持久性能的影响规律。结果表明:经1150°C固溶和时效处理后,合金中有粗大γ'相在较宽的边界区域不连续分布,其周围存在γ'相贫化区;经1160°C固溶及时效处理后,合金中粗大γ'相完全溶解,在晶内弥散分布高体积分数的γ'相,并有粒状(Cr,Nb)23(C,B)6硼碳化合物在晶内及沿晶界不连续析出;经1165°C固溶和时效后,合金的晶粒尺寸明显长大,并有硬而脆的碳化物膜沿晶界连续析出。在650°C、1034MPa条件下,经1160°C固溶和时效合金具有较高蠕变抗力和较长持久寿命,蠕变期间的变形机制是位错以Orowan机制饶过γ'相、或位错剪切γ'相,其中晶界处不连续析出的粒状碳化物可有效阻碍位错滑移,是使合金具有较好蠕变性能的主要原因。蠕变后期,合金的变形特征是晶内发生单取向滑移,随蠕变进行位错在晶界处塞积,并引起应力集中,致使裂纹在晶界处萌生及扩展是合金的蠕变断裂机制。

摘要： 研究了微量稀土对节镍型奥氏体耐热不锈钢高温持久性能的影响。研究结果表明：稀土显著延长了耐热钢的高温持久寿命约3～6倍,使得耐热钢的蠕变断裂方式由楔形裂纹逐渐过渡到蠕变空洞,稀土使得晶界碳化物呈球状断续分布,抑制杂质元素在晶界的偏聚,降低了蠕变断裂的沿晶趋势,改善高温持久强度。

摘要： P92 钢在蠕变过程中析出的Laves 相影响其性能。本文通过测量蠕变断裂试样中的Laves 相数量和颗粒尺寸,研究蠕变过程中Laves 相的析出规律。结果表明:Laves 相的析出过程受应力和温度的控制,应力促进Laves 相的生长过程,温度抑制Laves 相的形核数量。

摘要： 本文通过对某火力发电厂高温螺栓进行失效分析,确定其断裂机理以蠕变断裂为主。同时提出电站应加强高温螺栓的蠕变变形测量。

摘要： 采用光谱、金相分析、力学性能等方法,对由于错用钢材而引起的爆管进行分析,分析表明,由于超温运行导致蠕变断裂,直至爆管.

摘要： 系统研究了热等静压态(HIP)NiAl-9Mo,NiAl-Cr(Zr),NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf-0.02wt％P合金与定向凝固NiAl-28Cr-5.8Mo-0.2Hf,NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf,NiAl-28Cr-5Mo-1Hf,NiAl-Fe(Nb)共晶合金的高温拉伸蠕变行为.研究结果表明,七种NiAl合金具有相似的蠕变曲线,表现为较短的减速蠕变阶段和较长的稳态蠕变阶段及较高的蠕变应变.在高温低应力下蠕变变形主要受位错攀移过程控制,在低温高应力下蠕变变形主要由Orowan机制控制.NiAl合金的蠕变断口表现为塑性断裂和沿胞界断裂的混合特征.NiAl合金蠕变断裂主要受蠕变裂纹扩展所控制,蠕变断裂数据符合Monkman-Grant关系.

摘要： 通过收集和整理了耐热钢的蠕变持久性能数据，提出基于Z参数方法进行持久性能数据的可靠性分析。分析表明：绝大部分材料持久性能数据的Z参数在显著水平α=0.05的情况下服从正态分布规律，并基于此提出可用于高温持久性能可靠性设计及寿命预测的三种曲线，即“应力σ＝TTP参数-可靠度R”曲线(σ-TTP-R曲线)、“应力σ-断裂时间tr-可靠度R”曲线(σ-tr-R曲线)、和“许用应力[σ一温度T-可靠度R”曲线([σ]-T-R曲线)。研究成果为开展持久性能数据的可靠性分析提供了良好的基础。

摘要： 通过收集和整理了耐热钢的蠕变持久性能数据，提出基于Z参数方法进行持久性能数据的可靠性分析。分析表明：绝大部分材料持久性能数据的Z参数在显著水平α=0.05的情况下服从正态分布规律，并基于此提出可用于高温持久性能可靠性设计及寿命预测的三种曲线，即“应力σ＝TTP参数-可靠度R”曲线(σ-TTP-R曲线)、“应力σ-断裂时间tr-可靠度R”曲线(σ-tr-R曲线)、和“许用应力[σ一温度T-可靠度R”曲线([σ]-T-R曲线)。研究成果为开展持久性能数据的可靠性分析提供了良好的基础。

摘要： 本发明公开了一种耐高温、高蠕变抗力、高断裂韧性钛合金锻件的制备工艺，特别涉及一种TC25G钛合金锻件的β锻造方法，具体如下：将TC25G棒材坯料加热至β转变温度以下50～30°C进行镦粗和整形，得到锻坯；然后锻坯在相变点以上10～40°C成形，变形量控制在40～80％；最后经固溶+时效双重热处理后得到锻件毛坯。采用该工艺制备的TC25G钛合金锻件为网篮组织，具有较高的断裂韧性和持久、蠕变抗力，更符合航空航天发动机对材料高损伤容限和耐高温抗力的设计要求。

摘要： 本发明公开了一种描述加速蠕变非线性断裂过程的方法，包括在宏观裂缝的前沿过程区设置一段虚拟裂缝；通过定义虚拟裂缝面上的黏聚力分布与张开度的软化关系；模拟岩石材料蠕变过程中的非线性断裂过程，反应岩石材料的加速蠕变。本发明是适用于非连续方法和连续‑非连续方法的非线性蠕变本构；采用一种将传统蠕变本构与非线性断裂力学模型(虚拟裂缝模型)耦合的方式，来处理岩石材料的加速蠕变。

摘要： 本发明涉及一种损伤与断裂耦合的蠕变疲劳裂纹扩展计算方法及系统，涉及蠕变‑疲劳数值模拟技术领域，方法包括：建立有限元模型，并输入材料的本构参数；对有限元模型进行计算，确定蠕变‑疲劳载荷下的循环应力、应变状态；计算每周次循环产生的疲劳损伤

摘要： 本发明公开了一种蠕变持久试验机断电时保护试样不因过载断裂的方法，包括以下步骤：在蠕变持久试验机中连杆的活动端加装电磁脱钩装置，将电磁脱钩装置的电源接口及试验机加载电机的电源接口与UPS系统的输出端及市电相连接，其中，在通电状态下，电磁脱钩装置能够保证连杆将载荷传递给试样；当市电停电时，电磁脱钩装置和试验机加载电机通过UPS系统供电，以正常维持预设的加载力，其中，UPS系统在供电期间，当市电供电恢复时，则试验机加载电机通过市电供电；UPS系统在供电期间，当UPS系统的电量耗尽断电，则电磁脱钩装置自动脱钩，试样的活动端保持自由状态，该方法能够避免蠕变持久试验机断电时试样因冷却收缩应力过大而导致的异常断裂问题。

摘要： 本发明涉及一种反映多轴应力作用的高温蠕变断裂实验方法及装置，方法包括以下步骤：S1：提供一试样，对试样表面进行处理并制作散斑；S2：通过受力分析方法确定所述试样的加载载荷以及应力状态；S3：将试样装夹于一高温蠕变断裂实验装置中，对试样加载S2中所确定的加载载荷，设定实验温度，进行高温蠕变实验，并记录实验数据；S4：处理和分析实验数据，获得试样的轴向变形随时间变化的高温蠕变曲线和应变场分布。本发明的反映多轴应力作用的高温蠕变断裂实验方法及装置，采用拉伸剪切组合试样、光滑圆棒试样和圆棒缺口试样，在仅在拉伸载荷下可开展宽范围应力状态下的高温蠕变实验，为损伤模型的建立提供实验数据支持。

摘要： 本发明公开了一种700°C高温蠕变断裂性能优良的焊接结构用耐火钢及其生产方法，所述耐火钢包含下述质量分数的化学成分：C：0.02～0.08%，Si：0.05～0.20%，Mn：0.80～1.25%，P≤0.003%，S≤0.002%，Mo：0.08～0.20%，Nb：0.052～0.12%，Ti：0.007～0.030%，Y：0.015～0.072%，[N]：10～20×10‑4%，[O]≤32×10‑4%，余量为Fe及不可避免杂质，同时上述化学成分还必须满足公式：7.26%≤30C+5Mn+6Mo≤8.05%；本发明仅添加少量Mo，不添加Cr、Ni等贵重金属，无需进行复杂的热处理工序，具有成本低廉，制造工序简单，生产周期短等优点，在各冶金企业均可规模化实施；利用本发明方法生产的钢板具有优良的耐火性能、高温蠕变断裂性能以及焊接性能等特点，可广泛应用于各种要求耐火的大型钢结构工程。

摘要： 本发明涉及一种测试岩石I型蠕变断裂韧度和断裂韧度的装置及方法，在测试岩石I型蠕变断裂韧度和断裂韧度的装置上进行岩石单轴拉伸蠕变断裂试验和常规断裂试验，测定岩石I型蠕变断裂韧度和断裂韧度。该测试方法将外部传来的压力转化为岩石试件内部的拉力，以实现对岩石试件的单轴拉伸。使室内测试岩石断裂韧度的试验操作更加简单化，保证了试验所测数据的准确性，具有相当高的精度，因此具有良好的使用和推广价值。

摘要： 本发明设计出一种TCP相析出较少、蠕变断裂寿命较长、成本较低的镍基高温合金。其设计方法为：计算合金的蠕变断裂寿命，并选择蠕变断裂寿命较长的合金，利用Thermo‑Clac软件计算其不同温度下的相组成。根据合金在服役温度下的相组成，筛选出合金成分进行实验研究，观察分析合金凝固组织。所述合金各组分的质量百分含量为：Co 5.8、Cr 2.9、W 5.8、Al 5.8、Ta 5.6、Mo 5‑5.5、Re 3.5‑4，余量为Ni。

摘要： 本发明提供了一种单晶高温合金的蠕变断裂寿命预测方法，所述预测方法首先构建训练集，搭建深度自注意力变换网络模型，然后通过所述训练集对所述深度自注意力变换网络模型进行训练，得到单晶高温合金蠕变断裂寿命预测模型；所述深度自注意力变换网络模型的输入为所述单晶高温合金的合金成分、蠕变条件、微观组织参数；所述深度自注意力变换网络模型的输出为所述蠕变断裂寿命测量值；通过所述单晶高温合金蠕变断裂寿命预测模型进行单晶高温合金的蠕变断裂寿命预测。本发明中的基于自注意力机制的深度神经网络模型具备较准确的预测合金在不同服役条件下的蠕变断裂寿命的能力，提高了模型的泛化性能，能够快速评估合金蠕变性能。

摘要： 本发明涉及一种反映多轴应力作用的高温蠕变断裂实验方法及装置，方法包括以下步骤：S1：提供一试样，对试样表面进行处理并制作散斑；S2：通过受力分析方法确定所述试样的加载载荷以及应力状态；S3：将试样装夹于一高温蠕变断裂实验装置中，对试样加载S2中所确定的加载载荷，设定实验温度，进行高温蠕变实验，并记录实验数据；S4：处理和分析实验数据，获得试样的轴向变形随时间变化的高温蠕变曲线和应变场分布。本发明的反映多轴应力作用的高温蠕变断裂实验方法及装置，采用拉伸剪切组合试样、光滑圆棒试样和圆棒缺口试样，在仅在拉伸载荷下可开展宽范围应力状态下的高温蠕变实验，为损伤模型的建立提供实验数据支持。