[發(fā)明專利]一種評(píng)估9-12Cr%鐵素體耐熱鋼長(zhǎng)時(shí)持久性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010175664.3
• 申請(qǐng)日: 2010-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN101852701A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭志方;黨瑩櫻;彭芳芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方鍋爐(集團(tuán))股份有限公司;武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/18
• 分類號(hào): G01N3/18
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所 42208
• 代理人: 程祥;馮衛(wèi)平

1.一種評(píng)估9-12Cr％鐵素體耐熱鋼長(zhǎng)時(shí)持久性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

①取直徑d₀為5～10mm，長(zhǎng)度為5d₀或10d₀的9-12Cr％鐵素體耐熱鋼試樣在高溫持久試驗(yàn)機(jī)下進(jìn)行高溫持久性能試驗(yàn)；通過(guò)上述試驗(yàn)獲得試樣在550～750℃范圍內(nèi)持久性能建模溫度T和至少2個(gè)不同加載應(yīng)力下的斷裂時(shí)間，以及待評(píng)估持久性能的溫度T′和至少1個(gè)加載應(yīng)力下的斷裂時(shí)間；②建立加載應(yīng)力與斷裂時(shí)間的持久性能外推模型：對(duì)持久性能建模溫度下的上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中按進(jìn)行線性擬合并獲取斜率值b；其中σ為加載應(yīng)力，t_f為對(duì)應(yīng)加載應(yīng)力σ下的斷裂時(shí)間，a為常數(shù)；③根據(jù)所得持久性能外推模型對(duì)待評(píng)估持久性能的溫度進(jìn)行持久性能的外推：對(duì)步驟①獲得的待評(píng)估持久性能的溫度下的持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用步驟②中得到的斜率值b在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中按進(jìn)行線性擬合以獲得相應(yīng)的常數(shù)a′并計(jì)算其算術(shù)平均值則即為待評(píng)估持久性能溫度下持久性能的評(píng)估方程；④在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上用繪制出應(yīng)力——斷裂時(shí)間曲線，用該曲線評(píng)估試驗(yàn)用鋼在待評(píng)估持久性能溫度下的持久性能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：步驟①中獲得的持久性能建模溫度和待評(píng)估持久性能的溫度對(duì)應(yīng)的加載應(yīng)力σ與該溫度對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度σ_TS的比值σ/σ_TS位于同一區(qū)；其中I區(qū)：A≤σ/σ_TS＜1，II區(qū)：當(dāng)持久性能建模溫度或待評(píng)估持久性能的溫度＜750℃，0＜σ/σ_TS＜A；當(dāng)持久性能建模溫度或待評(píng)估持久性能的溫度＝750℃，0.20≤σ/σ_TS＜A；其中，A＝0.37～0.40。

3.一種評(píng)估9-12Cr％鐵素體耐熱鋼長(zhǎng)時(shí)持久性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

①在550～750℃范圍內(nèi)取若干溫度點(diǎn)作為試驗(yàn)溫度，其中包括持久性能建模溫度T和待評(píng)估持久性能的溫度T′，對(duì)9-12Cr％鐵素體耐熱鋼試樣進(jìn)行高溫拉伸性能試驗(yàn)，從而獲取每一試驗(yàn)溫度對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度σ_TS；②根據(jù)步驟①中獲得的每一試驗(yàn)溫度對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度σ_TS，按下述區(qū)域劃分原則獲得每一試驗(yàn)溫度所需的試驗(yàn)加載應(yīng)力σ；所述區(qū)域劃分原則為，持久性能建模溫度和待評(píng)估持久性能的溫度對(duì)應(yīng)的加載應(yīng)力σ與該溫度對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度σ_TS的比值σ/σ_TS位于同一區(qū)，其中I區(qū)：A≤σ/σ_TS＜1，II區(qū)：當(dāng)持久性能建模溫度或待評(píng)估持久性能的溫度＜750℃，0＜σ/σ_TS＜A；當(dāng)持久性能建模溫度或待評(píng)估持久性能的溫度＝750℃，0.20≤σ/σ_TS＜A；其中，A＝0.37～0.40；③按照步驟②中獲得的各試驗(yàn)溫度所需的加載應(yīng)力進(jìn)行高溫持久性能試驗(yàn)：取直徑d₀為5～10mm，長(zhǎng)度為5d₀或10d₀的9-12Cr％鐵素體耐熱鋼試樣在高溫持久試驗(yàn)機(jī)下進(jìn)行高溫持久性能試驗(yàn)；從而測(cè)得試樣在持久性能建模溫度和至少2個(gè)不同加載應(yīng)力下的斷裂時(shí)間，以及待評(píng)估持久性能的溫度和至少1個(gè)加載應(yīng)力下的斷裂時(shí)間；其中，持久性能建模溫度T包括I區(qū)持久性能建模溫度T₁及II區(qū)持久性能建模溫度T₂；④建立I區(qū)加載應(yīng)力與斷裂時(shí)間的持久性能外推模型：對(duì)I區(qū)持久性能建模溫度T₁下滿足斷裂壽命不超過(guò)5×10³h的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中按進(jìn)行線性擬合并獲取斜率值b₁，其中，a₁為常數(shù)；⑤根據(jù)所得I區(qū)持久性能外推模型對(duì)建模所用以外溫度進(jìn)行持久性能外推：對(duì)于待評(píng)估持久性能的溫度，在其試驗(yàn)加載應(yīng)力與對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度的比值σ/σ_TS位于I區(qū)的持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)中選取至少1個(gè)斷裂壽命不超過(guò)5×10³h的數(shù)據(jù)點(diǎn)，利用④中得到的斜率值b₁在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中按進(jìn)行線性擬合以獲得相應(yīng)的常數(shù)并計(jì)算其算術(shù)平均值則即為該溫度下I區(qū)持久性能的評(píng)估方程；⑥建立II區(qū)持久性能外推模型：對(duì)II區(qū)持久性能建模溫度T₂下滿足斷裂壽命不超過(guò)5×10³h的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中按進(jìn)行線性擬合并獲取斜率值b₂；⑦根據(jù)所得II區(qū)持久性能外推模型對(duì)建模所用以外溫度進(jìn)行持久性能外推：對(duì)于待評(píng)估持久性能的溫度，在其試驗(yàn)加載應(yīng)力與對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度的比值σ/σ_TS位于II區(qū)的持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)中選取至少1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，利用⑥中得到的斜率值b₂在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中按進(jìn)行線性擬合以獲得相應(yīng)的常數(shù)并計(jì)算其算術(shù)平均值則即為該溫度下II區(qū)持久性能的評(píng)估方程；⑧在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上用分別從⑤及⑦中獲得的持久性能評(píng)估方程繪制出應(yīng)力——斷裂時(shí)間曲線，用該曲線評(píng)估試驗(yàn)用鋼在待評(píng)估持久性能的溫度下的持久性能。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是：步驟⑦中如果待評(píng)估持久性能的溫度下滿足試驗(yàn)加載應(yīng)力與對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度的比值σ/σ_TS位于II區(qū)的持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的斷裂時(shí)間有不超過(guò)5×10³h的，則選擇斷裂時(shí)間不超過(guò)5×10³h的持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如果該溫度下滿足上述條件的持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的斷裂時(shí)間均超過(guò)了5×10³h，則選擇斷裂時(shí)間距離5×10³h最近的數(shù)據(jù)點(diǎn)1到2個(gè)。