高温环境下应力变化与金属氧化行为的耦合模型

发布时间：2018-02-08 10:54

本文关键词： 模型氧化应力蠕变　出处：《机械工程学报》2015年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：生长应力伴随氧化行为的进行而产生。同时,生长应力的存在对氧化膜的生长速率及表面完整性都有着显著的作用。尤其在外部载荷作用下,应力状态及氧化行为的分析变得更为复杂。基于CLARKE生长应变理论,一种高温加载环境下应力变化与氧化行为的耦合模型被提出,外加载荷、弹性应变、生长应变、蠕变应变及氧化膜厚度之间的复杂关系被予以澄清,实现了对氧化速率、应力状态的准确预测。通过模拟计算,表征应力的变化规律及其对氧化行为的影响。无载荷时,生长应力不断累积,当生长应变和蠕变应变的速率相同时,生长应力增长至最大值,随后逐渐降低。外加应力的引入改变了氧化膜内的应力状态,外加拉应力和压应力分别对氧化膜的生长起到了促进和抑制的作用。
[Abstract]:At the same time, the existence of growth stress has a significant effect on the growth rate and surface integrity of the oxide film. The analysis of stress state and oxidation behavior becomes more complicated. Based on CLARKE growth strain theory, a coupling model of stress variation and oxidation behavior under high temperature loading is proposed. The complex relationship between creep strain and oxide film thickness was clarified, and the accurate prediction of oxidation rate and stress state was realized. The variation of stress and its influence on oxidation behavior were characterized by simulation calculation. When the growth strain and creep strain rate are the same, the growth stress increases to the maximum value and then decreases gradually. The addition of external stress changes the stress state in the oxide film. The growth of oxide film was promoted and inhibited by applied tensile stress and compressive stress, respectively.
【作者单位】：江苏省特种设备安全监督检验研究院;华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金重点资助项目(51175177,51322510,51371082)
【分类号】：TG113

【参考文献】

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【共引文献】

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