镍铬铁Incoloy800H管材蠕变性能

IncoloyH管材在~℃下的蠕变行为,拟合得出材料稳态蠕变速率、蠕变断裂时间、蠕变第3阶段起始时间的可靠性方程,并建立了管材容许应力与服役温度、可靠度的关系。结果表明,确定的蠕变特征量可靠性方程可以较好地预测IncoloyH管材稳态蠕变速率、蠕变断裂时间、蠕变第3阶段起始时间的变化行为。

上海淞钢IncoloyH合金属于铁镍铬系耐蚀合金,是一类极其重要的高温结构材料。通过增加碳含量、控制晶粒度(5级或更粗)、添加Ti、Al元素等措施,IncoloyH在整个系耐蚀合金中具有更为优良的高温稳定性、蠕变性能及耐晶间腐蚀能力,被广泛应用于核电、化工、动力工程等领域

IncoloyH蠕变性能的可靠性方程

材料状态及蠕变持久数据IncoloyH合金蠕变试样取自换热器原料无缝管(退火态)[12],取样方向沿管材轴向。合金管材共包含6个批次,批次间的化学成分存在一定的差异性,具体检测结果如表1所示。根据表1的检测数据,蠕变实验批次管材的化学成分均满足ASMESB的指标要求。

淞钢为了充分验证蠕变特征量-温度参数模型的普适性,选择不同实验条件下的材料稳态蠕变速率,蠕变断裂时间tr、蠕变第3阶段起始时间ts作为分析数据。评估数据取自~℃温度范围内的蠕变实验,数据量分别为45个、个、45个,其中:稳态蠕变速率的最小值为6.30×10-8h-1,蠕变断裂时间、第3阶段起始时间的上限不超过h、4×h。不同种类的材料蠕变数据分布如图1所示。

淞钢蠕变性能的可靠性方程

结合不同种类的蠕变数据,利用多元线性回归法计算确定了IncoloyH管材稳态蠕变速率、蠕变断裂时间tr、蠕变第3阶段起始时间ts的蠕变方程,不同方程中的参数计算值如表2所示。图2比较了不同批次下蠕变性能曲线与实测数据的拟合情况。从图中可以看出,具有一定分散性的实测数据分布于蠕变拟合曲线的两侧。虽然管材来自不同批次,但批次间蠕变数据未见明显差异。采用式(1)求解得到的不同形式蠕变方程可以很好地拟合对应的蠕变特征量数据。根据蠕变数据偏离主曲线的程度判断,数据的分散性与蠕变特征量的种类、实验应力、温度、材料批次均有关,仅采用模型主曲线确定的评估结果可能会低估或高估材料的蠕变性能,这在一定程度上会损害反应堆构件的安全性或经济性。

上海淞钢IncoloyH物理性能:

IncoloyH执行标准/金相组织:



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