高应力条件下T／P91钢蠕变行为仿真分析.pdf

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1、铸造技术VOl_35No．5·884·F0UNDRYTECHNOL0GYMav．2014高应力条件下T／P91钢蠕变行为仿真分析章武媚(浙江同济科技职业学院，浙江杭州311231)摘要：以T／P91钢为研究对象，在连续介质损伤力学模~d(CDM)基础上研究了T／P91钢蠕变机制。通过计算机仿真和文献实验结果分析可知，模拟T／P91钢材的蠕变曲线必须考虑空洞形核长大、溶质原子贫化以及Laves相粗化等损伤影响，才能获得比较真实的蠕变曲线。关键词：T／P91钢；蠕变行为；计算机仿真中图分类号：TG142．7文献标识码：A文章编号：1000．8365(2014)05．0885．

2、03SimulationAnalysisonCreepBehaviorofT／P91SteelUnderHighStressConditionZHANGWumei(ZhejiangTon~iVocationalCollegeofScienceandTechnology，Hangzhou311231，China)Abstract：TakingT／P91steelasresearchobject，thecreepmechanismofT／P91steelwasstudiedbasedonthecontinuumdamagemechanicsmode1．Thecomputers

3、imulationandexperimentalresultsshowthattheimpactofcavitiesnucleationandgrowth，soluteatomdilutionandLavesphasecoarseningandotherdamagemustbeconsideredinthesimulationofcreepcurvesofT／P91steeltoobtaintherealcreepcurves．Keywords：T／P91steel；creepbehavior；computersimulationT／P91钢具有优良的高温抗氧化性和蠕变性

4、，分为3个阶段，即减速蠕变、稳态蠕变以及加速蠕在超临界火电机组中的再过热器和锅炉过热器中变。但只通过损伤演化方程和材料损伤分数来表征应用非常广泛[1]。CDM(continuumdamage蠕变过程中的空洞、夹杂以及位错等微观缺陷比较mechanics)模型作为一种前沿的材料持久强度预测困难。文献中对影响蠕变速率的蠕变损伤机制进行方法具有很大的数学建模优势。可结合计算机仿真总结，即内氧化、表面侵蚀、位错繁殖、空洞形核长程序模拟各种尺寸材料的蠕变行为。本文利用第二大、溶质原子贫化，以及第二相粒子粗化等[3]，则基相粒子强化材料蠕变理论，结合文献中T／P91钢稳于材料本质建立

5、的CDM模型【为：态蠕变速率和应力关系，分析了600℃环境下=[1／O-D,)(1-Da)]sinh[o'(1．H)／o'o(1"Dp)T／P9l不同应力范围的蠕变行为，对该材料的生产(1一D(1—D。or)(1一D)](1)及应用具有一定的现实意义。式中，为蠕变过程中材料所受外加应力，下标0代表初始状态；为蠕变过程中的蠕变速率，S～；Ds、1CDM模型、、、DD分别代表溶质原子贫化机制、位错在场连续假设的基础上建立起来的连续介质繁殖机制、第二相粒子粗化机制、空洞形核长大机制、力学理论可研究可变性物体的运动规律，尤其是材表面侵蚀机制和表面氧化机制；日为无量纲参数。料数学建

6、模方面优势更大。但材料内部总会存在一2T／P91钢蠕变机制些诸如空洞、夹杂、位错等微观缺陷，导致了材料的“不连续性”，因此。提出了材料连续介质损伤力学T／P91钢是一种第二相粒子弥散强化材料，其(CDM)。在连续介质力学宏观本构方程中引人材lge~-lgo-曲线可分为3个区域，即应力高于Orowan料的损伤分数，通过微观缺陷来反映材料宏观力学应力、应力低于Orowan应力以及应力很小区域。当性能的影响。按照材料蠕变曲线形状可将蠕变过程应力很小时，材料的蠕变行为为空位扩散，随着应力指数的增加，位错移动方式跃升为主要蠕变行为；当Orowan应力大于外加应力时。位错以攀移形式越

7、过收稿日期：2013-07．24基金项目：浙江省水利科技计划资助项I~(RC1226)第二相粒子，应力指数一般在2．5～6．8之间；当应力作者简介：章~(1971-)，女，浙江杭州人，硕士，副教授．高于Orowan应力时，位错在蠕变过程中将按照电话：13857185890，E-mail：tangshanxiaozheng@163．comOrowan机制绕过第二相粒子，应力指数一般在