亚稳态奥氏体不锈钢（S30408）深冷低周疲劳性能研究

发布时间：2023-04-22 05:35

　　近年来,随着能源需求的不断增长和低温技术的发展,低温用钢的需求量不断增长。在低温用钢中,亚稳态奥氏体不锈钢因具有良好的耐腐蚀性能、焊接性能、易冷热成形性能以及无韧脆转变温度等一系列优点,从而在医疗、石油、化工及航空航天领域受到了广泛的应用。亚稳态奥氏体不锈钢的深冷疲劳特性是其重要力学特性之一,是评价设备全寿命周期安全性的重要依据。由于深冷疲劳对设备的可靠性、抗低温性能及深冷下的数据检测精度提出很高的要求,因此深冷疲劳测试成本很高且难度较大,故有关亚稳态奥氏体不锈钢深冷疲劳性能的报导并不多见。在亚稳态奥氏体不锈钢深冷容器疲劳设计方面,国内外标准并没有考虑深冷对材料性能的影响。另一方面,因亚稳态奥氏体不锈钢组织的不稳定性,在形变过程中极易受到应变量、应变温度的影响发生形变诱发马氏体相变,从而降低了材料的韧性和塑性,严重时将影响能源装备的服役安全。因此,本文在“超期服役承压设备寿命预测及延寿关键技术研究项目”(项目编号2016YFC0801905)的支持下,针对亚稳态奥氏体不锈钢(S30408)的深冷疲劳性能及影响因素,完成了以下工作:(1)在77K下开展亚稳态奥氏体不锈钢(S30408)母...

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致谢
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 深冷低周疲劳性能
        1.2.1 母材的深冷低周疲劳性能
        1.2.2 深冷低周疲劳性能的影响因素
    1.3 深冷低周疲劳设计曲线
    1.4 当前存在的问题
    1.5 本文主要研究内容
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
2 S30408深冷低周疲劳性能试验研究
    2.1 引言
    2.2 试验方法
        2.2.1 材料与试样
            2.2.1.1 化学成分
            2.2.1.2 试样规格
            2.2.1.3 常规力学性能
        2.2.2 试验装置
        2.2.3 深冷低周疲劳试验
    2.3 深冷低周疲劳性能
        2.3.1 疲劳试验结果
        2.3.2 循环应力响应分析
            2.3.2.1 深冷循环应力响应
            2.3.2.2 深冷对循环应力响应行为的影响
        2.3.3 循环变形行为分析
            2.3.3.1 迟滞回线
            2.3.3.2 循环应力应变曲线
        2.3.4 疲劳寿命
            2.3.4.1 Manson-Coffin方程
            2.3.4.2 深冷对疲劳寿命的影响
    2.4 深冷对低周疲劳性能的影响机制
        2.4.1 断口形貌分析
        2.4.2 深冷影响机制
    2.5 本章小结
3 预应变对S30408深冷低周疲劳性能的影响研究
    3.1 引言
    3.2 预应变材料的深冷低周疲劳试验
        3.2.1 预应变参数
        3.2.2 材料与试样
        3.2.3 试验装置
        3.2.4 预应变结果
    3.3 预应变对深冷低周疲劳行为的影响
        3.3.1 深冷拉伸力学性能
        3.3.2 室温预应变对疲劳行为的影响
            3.3.2.1 循环应力响应特性
            3.3.2.2 循环变形行为
        3.3.3 363K预应变对疲劳行为的影响
            3.3.3.1 循环应力响应特性
            3.3.3.2 循环变形行为
        3.3.4 预应变材料的深冷疲劳寿命
    3.4 预应变对深冷低周疲劳性能影响机制
        3.4.1 断口形貌分析
        3.4.2 预应变影响机制
    3.5 本章小结
4 深冷低周疲劳设计曲线
    4.1 引言
    4.2 应力寿命预测模型
    4.3 深冷S-N曲线及疲劳极限
        4.3.1 S-N曲线
        4.3.2 疲劳极限
    4.4 疲劳设计曲线
        4.4.1 深冷疲劳设计曲线
        4.4.2 疲劳设计曲线对比
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简介



本文编号：3797019