X10CrAlSi18耐热钢的蠕变性能及寿命预测

发布时间：2024-02-15 19:05

　　采用高温蠕变试验,对铁素体耐热不锈钢X10CrAlSi18在不同温度及应力条件下的高温蠕变行为进行了研究。结果表明,在温度一定的条件下,随着应力的增加试验钢的蠕变寿命缩短,最小蠕变速率增加。700℃/15 MPa和750℃/10 MPa时的蠕变寿命较长,分别为491.449 h和356.049 h。扫描电镜(SEM)观察分析表明,试验钢的蠕变断裂模式为沿晶和穿晶混合断裂。在应力一定的条件下,随着温度增加,韧窝平均直径增大,深度增加,且大韧窝周围有细小韧窝和蠕变空洞。研究表明,应力与最小蠕变速率满足幂律关系,700℃和750℃蠕变应力指数分别为4.37344和4.37528,蠕变机制主要为位错蠕变。基于修正的θ投影法,建立了试验钢在700℃、750℃蠕变寿命预测模型。

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【部分图文】：

图1X10CrAlSi18钢的原始组织

表1铁素体耐热不锈钢X10CrAlSi18的化学成分(质量分数,%)Table1Chemicalcompositionoftheferriteheat-resistantstainlesssteelX10CrAlSi18(massfraction,%)....

图2蠕变试样和尺寸

在650℃/25MPa,700和750℃进行3种不同应力的恒载荷蠕变试验,其蠕变曲线如图3(a～c)所示,试验结果见表2(表中:σ为应力,tr为蠕变断裂时间,min为最小蠕变速率)。可以看出,在700℃/15MPa时,蠕变曲线有较明显的3个阶段,且恒速蠕变阶段持续时间较....

图3X10CrAlSi18在不同温度和应力水平下的蠕变曲线

图2蠕变试样和尺寸图4X10CrAlSi18钢在15MPa不同温度下的断口形貌

图4X10CrAlSi18钢在15MPa不同温度下的断口形貌

图3X10CrAlSi18在不同温度和应力水平下的蠕变曲线表2X10CrAlSi18蠕变试验结果Table2ThecreeptestresultsoftheX10CrAlSi18steelT/℃σ/MPatr/hε˙min/(mm?h-1)....

本文编号：3900195