高温构件蠕变状态表征技术研究

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1、：７４４１学校代码分类号ＴＧ１：１０６９７密级：公开学号：２０１２２０６８９ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士字位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ南温构件螺变状态表征技术研冗工学科名称：化过程机械作者：赵彩丽指导老师：刘新宝教授西北大学学位评定委员会二〇—五年‘．？．．－－．西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。

2、学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以。采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文同时，本人保证一，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章律注明作者单位为西北大学。保密论文待解密后适用本声明。＾、学位论文作者签名指导教师签名：年月日年月日西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作

3、的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＿学位论文作者签名：年月曰摘要随着能源短缺和环境问题的日益突出，迫使火电厂机组运行条件向高温、高压方向发展，。在长期高温、高压条件下机组中服役构件将不可避免的发生續变而导其性能逐渐发生劣化。因而为了保证现役火电机组的安全可靠运行，对其高温构件禱变状态快速准确评价以及剩余寿命定量预测的研究就显得极为重要。－本文以常用的Ｐ９，射线衍射以及硬度测量等方法对１钢为研究对象采用内耗法、Ｘ６（ＫｒＣ和１６５ＭＰａ条件下该钢的螺变状态进行了参数化表征。首先通过高温单轴拉伸实验，研究了Ｐ９１

4、钢的相关高温力学行为。随后在给定条件下对Ｐ９１钢进行了螺变持久实验，获得了完整螺变曲线和断裂时间。接着通过对螺变曲线的综合分析，利用间断实验制备出了不同孺变状态下的试样－。最后结合内耗法、Ｘ射线衍射以及硬度测量等方法，对不同螺变状态下的试样分别进行了参数化表征。本文的主要研究内容及获得的结论如下：°１）通过高温单轴拉伸和孺变持久实验，测得Ｐ９１钢在６００Ｃ下的屈服强度为２３７．６６ＭＰａ、极限抗拉强度（７６为３２０．９６ＭＰａ、弹性模量五为１２０．８８４ＧＰａ。同时获得了６０ｒｃ和二（１６（（大约三分之５ＭＰａ）条件下的完整螺变曲线以及螺变寿命２１９／２）

5、。２）利用扫描电镜（ＳＥＭ）对螺变断口形貌进行精细分析，结果显示断口表面不但有非常密集的靭窝，而且存在较多空洞，这些均表明本文条件下Ｐ９１钢的！ｉｆ变断裂主要由空洞长大所致。此外，使用双０连续性方程对上述螺变曲线进行了非线性拟合，从而为给定条件下应变或剩余寿命的定量预测提供了计算依据。３）对具有不同孺变状态的Ｐ９１钢内耗测量结果表明，高温内耗不仅与温度和频率有关，而且还取决于其孺变状态。根据高温内耗与材料内部位错状态的量化模型，分析结果显示相关位错参数与螺变状态之间具有一定的相关性－４）Ｘ，在本文条件下的Ｐ９１钢孺变过程中并没有新相形成射线衍射测量结果

6、显示，但是其主峰的半宽高（Ｆｕｌｌｗｉｄｔｈａｔｈａｌｍａｘｉｍｕｍ－ＦＷＨＭｆ）随禱变过程的进行而发生变化，这主要与其内部的微观亚结构演化行为有关。“５一下降一）维氏硬度测量结果表明硬度随孺变寿命分数的增加呈现出上升上升”一的变化趋势下降，这主要归因于Ｐ９１钢基体内部位错运动、亚结构回复以及析出物粗化有关。－综上所述，本文所采用的内耗法９、Ｘ射线衍射以及硬度测量等方法均可实现对Ｐ１１钢不同婦变状态的表征，特别是内耗法可直观反映不同婦变状态下的位错运动状态，从而为进一步深入研究儒变过程中内部微结构演化行为以及禱变状态的参数化表征提供了新途

7、径。Ｘ－关键词：Ｐ９１钢，高温婦变，内耗，射线衍射，硬度ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＤｕｅｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｐｒｏｍｉｎｅｎｔｅｎｅｒｇｙｓｈｏｒｔａｇｅａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｅｔｔ－ｔｔｔｔｔｏｐｅｒａｉｏｎｃｏｎｄｉｉｏｎｏｆｃｏａｌｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｌａｎｓｗａｓｆｏｒｃｅｄｏｅｎｄｏａｄｅｖｅｌｏｍｅｎｄｉｒｅｃｔｉ