专利名称：一种预测耐热钢高温蠕变性能的方法
技术领域：
本发明涉及一种预测耐热钢性能的方法，具体地，本发明涉及一种预测耐热钢高温蠕变性能的方法。
背景技术：
在长期高温运转过程中只允许产生一定量形变的构件，如电站锅炉、蒸汽轮机，蠕变极限是重要的设计依据。大多规定蠕变速率为10_5 (%/小时)相当于10万小时的形变量为1%。制造这种构件的金属材料通常要进行 数万小时，乃至更长时间的蠕变试验。耐热钢是指在高温环境中保持较高持久强度、抗蠕变性和良好化学稳定性的合金钢，按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。9_12%Cr铁素体耐热钢作为电站锅炉、蒸汽轮机的主要用材，其发展同样也需要对大量测试合金的反复的蠕变试验，毫无疑问，这样大量长期的蠕变试验既花费巨大又耗费时间。为了缩短9-12%Cr铁素体耐热钢的设计周期并节约费用，采用对设计的多种合金进行初步筛选，然后对筛选出的合金进行蠕变性能评估是有效的途径。通常在设计合金时，以合金的抗拉强度和屈服强度来作为材料设计和选材的重要指标，但抗拉强度和屈服强度表征的是材料的瞬时性能，其变形机制与蠕变变形机制不完全相同，无法对材料的长期蠕变性能进行有效的预测。因此，急需一种基于一种简单的试样，易快速操作，并且能快速筛选出预期有好的蠕变性能的筛选方法。CN 101710053A公开了一种高温材料的蠕变寿命预测方法，包括步骤为:获取不同温度下材料性能的数据，每个试验点数据包括温度、应力和断裂时间；把试验
数据按式
权利要求
1.一种预测耐热钢高温蠕变性能的方法，包括以下步骤: (1)对耐热钢试样进行恒慢速率高温拉伸试验，记录拉伸过程中的载荷和位移数据； (2)基于塑性变形体积不变的假设，按公式(I)和公式(II)，利用步骤(I)得到的载荷和位移数据，得到真应力σ和真应变ε数据；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过分析do/d ε ρ- ε ρ曲线表征的应变硬化和应变软化情况，预测材料的长期蠕变性能的优劣。
3.如权利要求1或2所述的方`法，其特征在于，步骤(I)所述恒慢速率高温拉伸试验的试验温度为50(T700°C。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述恒慢速率高温拉伸试验的试验温度为575飞25°C。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述恒慢速率高温拉伸试验的应变速率彡KT5S'
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述恒慢速率高温拉伸试验的应变速率彡KT6S'
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述恒慢速率高温拉伸试验在具有数据采集软件的高温拉伸试验机上进行。
8.如权利要求1-7任一项所述预测耐热钢高温蠕变性能的方法的用途，其特征在于，所述方法可用于预测9-12%Cr铁素体耐热钢长期蠕变性能。
全文摘要
本发明提供了一种预测耐热钢高温长时蠕变性能的方法，特别适用于9-12%Cr铁素体耐热钢高温长时蠕变性能的预测。本发明通过应变速率≤10-5S-1的恒慢速率高温拉伸试验方法获得材料在高温拉伸过程中的应变硬化和应变软化行为，以此表征位错蠕变，预测与之变形机制相同的蠕变变形行为，进而预估材料的长时蠕变性能。与蠕变试验相比，该方法操作简单、试验周期短，效率高。可用于9-12%Cr铁素体耐热钢新钢种设计时的合金成分的初步筛选，相比采用传统的蠕变试验评估方法，其大大缩短了合金的设计周期和节约了合金的研制费用。
文档编号G01N3/18GK103105335SQ201210523978
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者崔慧然, 陈瑞钢 申请人:无锡透平叶片有限公司