【摘 要】
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该课题以国内外电站锅炉采用的主力耐热钢种9Cr-1Mo-V-Nb-N钢为研究对象,在测试其常规的室温静力强塑性和动力强韧性以及断裂韧度J的基础上,采用微型杯突试验法对其相应的性
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该课题以国内外电站锅炉采用的主力耐热钢种9Cr-1Mo-V-Nb-N钢为研究对象,在测试其常规的室温静力强塑性和动力强韧性以及断裂韧度J<,IC>的基础上,采用微型杯突试验法对其相应的性能指标及其相关关系进行研究,并且对不同破断形式的试验进行了断裂机理分析.研究结果如下:通过对9Cr-1Mo-V-Nb-N钢强度特性的微型杯突试验研究,建立了两种试验方法的相应强度指标之间的经验关系式,并且这些关系式具有很好的线性相关性,其相关系数都大于0.996.这表明完全可以用微型杯突试验的强度指标来预测耐热钢的常规单轴拉伸的强度特性.在研究由微型杯突试验的塑性信息来估算常规单轴拉伸试验的塑性特性时,首次提出了断裂挠度率的概念,并对9Cr-1Mo-V-Nb-N耐热钢而言,获得了两者之间的经验估算式:δ<,5>=0.337δ<,f>-87.64,该方程的相关系数r=0.999985.利用微型杯突试验技术测定9Cr-1Mo-V-Nb-N耐热钢的断裂韧度,尝试建立了微型杯突试验的颈缩挠度d<,u>和J积分试验的表观起裂韧度Ji的经验估算关系,结果显示两者之间符合线性回归方程:lgJ<,i>=48.811g(d<,u>/t<,0>)-24.14式中t<,o>为微试样的原始厚度,该方程的相关系数为r=0.996927.对9Cr-1Mo-V-Nb-N钢在两种试验方法下的断裂机理进行了探讨,结果表明由于应力状态以及加载速率的不同,导致其裂纹萌生和断口特征有巨大差异.9Cr-1Mo-V-Nb-N钢的常规拉伸试验的扫描断口具有典型的杯锥形状,有明显的纤维区、放射区和剪切唇;裂纹的萌生区在试样截面的中心,属于微孔聚集型断裂.而微型杯突试验扫描断口的裂纹源位于试样的外表面,同时在外表面能够看到明显的变形条带;断口基本上只有一个区域——纤维区,可以看到许多拉扁的变形韧窝.
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