金属材料的高温蠕变特性研究

【作者】 梁浩宇；

【导师】 段滋华；

【作者基本信息】 太原理工大学， 化工过程机械， 2013， 硕士

【摘要】 在石油化工、冶金、机械等行业中,大量的金属构件在高温、高压、强腐蚀介质条件下服役,一旦这些承载构件意外破坏将会导致灾难性的后果并造成巨大的经济损失。所以,必须对材料的安全可靠性提出更高的要求。而长期受高温、高压作用,这些承载构件还将面临一个特殊的挑战——高温蠕变。如,对于高温、高压状态下长期工作的不锈钢管道来说,蠕变行为决定了管道的使用寿命及其安全可靠性。不同金属材料的组织、化学成分和热物理性能都存在着较大的差异,因此其蠕变性能的高低也不尽相同。例如,低合金钢和不锈钢之间的蠕变性能就存在很大的差异。鉴此,研究金属材料的高温蠕变特性就显得尤为重要。目前,金属材料蠕变特性的研究方法主要有蠕变试验研究和有限元数值分析两种。最常用的实验方法是单轴蠕变拉伸试验。但由于其局限性,研究者又提出了"Cryo-Cracking"法、微小型试样技术等,新的方法能解决单轴拉伸蠕变拉伸试验耗材多、试样制备要求严格等问题,但仍然耗时费力。相比较而言,有限元数值分析则不仅费用低、耗时短、精度高,且具有坚实的理论基础。因此,本文选用有限元分析软件以低合金高强度钢Q345R和奥氏体不锈钢304两种化工行业常用钢材为研... 更多还原

【关键词】 高温蠕变； 应力集中； 蠕变极限； 有限元数值分析；