国产S30408奥氏体不锈钢应变强化低温容器许用应力及应变确定.pdf

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1、国产$30408奥氏体不锈钢应变强化低温容器许用应力及应变确定周连东。江楠(华南理工大学化工过程机械研究所，广东广州510640)摘要：对奥氏体不锈钢低温压力容器常规设计与应变强化设计进行比较，可知应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢材料的许用应力，减薄简体壁厚，减轻容器重量。根据预应变拉伸试验确定国产$30408奥氏体不锈钢应变强化压力容器的应变上限值，并建立国产$30408奥氏体不锈钢材料的ASME和双线性这两种应力应变曲线，对两者进行比较后，以ASME应力应变曲线为计算依据，考虑抗拉强度的影响，确定了国产$30408奥氏体

2、不锈钢材料制造应变强化低温容器时的许用应力及其对应的应变。关键词：奥氏体不锈钢；应变强化；应力应变关系；许用应力中图分类号：TG142．25文献标识码：A文章编号：lOOt一4837(2011)02-0005—06doi：10．3969／j．issn．1OOt一4837．2011．02．002AllowableStressandStrainofStrainHardeningofCryogenicVesselsofS30408AusteniticStainlessSteelsZHOULian—dong，JIANGNan(Inst

3、ituteofChemicalMachineryandProcessEquipment，SouthChinaUniversityofTechnology，Guang—zhou510640，China)Abstract：Theconventionaldesignandthestrainhardeningdesignofcryogenicvesselswithausteniticstainlesssteelwerecompared．Theallowables~essofausteniticstainlesssteelcanbeim

4、proved，thewallthicknessandtheweightofvesselscanbereducedwiththestrainhardeningtechnology．Thestress—straincurveofbilinearmodelandASMEconstitutivemodelofS30408austeniticstainlesssteelwerebuil—dedandthesetwomodelswerecompared．ThestressandstrainwerecalculatedbaseontheAS

5、MEstress—straincurve．Consideringtheinfluenceoftensilestrength，thereasonablestrainhardeningstressandstrainof$30408austeniticstainlesssteelwerefixed．Keywords：austeniticstainlesssteels；strainhardening；stmin—stressrelationship；allowablestress的广泛应用，奥氏体不锈钢低温容器的需求量不0引言断增长，

6、奥氏体不锈钢材料的消耗量也越来越大。奥氏体不锈钢的屈强比低，按GB150-2010(钢随着液氮、液氧、液化天然气等低温液化气体制压力容器》等标准设计时，其许用应力由屈服·5·国产$30408奥氏体不锈钢应变强化低温容器许用应力及应变确定强度决定，导致奥氏体不锈钢材料的许用应力值依据，为这种常用的奥氏体不锈钢材料用于制造偏低，不能充分发挥材料承载能力，造成材料浪低温压力容器时，确定合适的许用应力和应变。费、设备增重。但利用奥氏体不锈钢优良的塑性性能，采用应变强化技术可大幅度提高奥氏体不1常规设计与应变强化设计比较锈钢的屈服强度，

7、以强化后新的较高的屈服强度为设计基础，与常规设计相比，可显著减薄容器的奥氏体不锈钢用于制造低温压力容器，目前设计壁厚，节省材料，降低生产成本。且容器经应主要采用常规设计J。在国外，应变强化设计变强化处理后，安全性并没有降低，由容器强度裕已被用于设计制造低温容器，并编制了相关标准：度分析可知⋯，强化后容器仍具有2．5～4倍的强Cold—StretchingDirection1991[，EN13458—2：度储备。2002附录C[，ASMEBPVCⅧ一1C0deCase奥氏体不锈钢应变强化低温容器的技术原理2596[，AS1210

8、一Supplymen~-1999[，ISO是：在室温下将容器充满液体，缓慢加压至容器的20421—1：2006附录D。在国内还没有奥氏体总体应力超过屈服强度，达到强化应力or，产生不锈钢应变强化技术相关标准，也极少有单位拥塑性变形后再卸除压力；再次加载时，应力将沿卸有设计制造