Vol.19 No.2 陈国良等：耐热钢I2 CrI Mov蠕变性能的描述和外推 ·159· 表1耐热钢12Cr1MoV材料常数 钢号 参数() 0 6 d. 离散 A 4.287931-1.0789300.007194 0.002400 0.152315 12CrlMoV B 0.035902-0.526700-0.012338 0.001293 0.296897 -8.497859-0.5714000.004634 0.001426 0.099472 不同温度下的回归曲线和实测值都相吻合，由于已有的蠕变数据绝大部分都是在恒载荷下完 成的，这种修正的日法能够充分利用现有的大量资料. 式(3)对时间求一阶导数得到应变速率随时间的变化关系.由于不考虑第1阶段的存在， 因此，在应变曲线的起始位置，即t=0,为最小应变速率出现的时刻.耐热钢12C1MoV在各 个温度应力下最小蠕变速率实测值和计算值的比较，两者之间误差小于30%.这种修正的日 法同样可适用于恒应力蠕变. 3修正的0法外推与蠕变曲线逐步外推法 原始的0一Project Conce法可以应用于恒应力蠕变，但一般恒应力蠕变数据少，得到的 回归系数有较大的误差，用其外推，特别是做1~2个数量级的外推，误差很大，实验只做了 几个恒应力蠕变实点，在此基础上是难于要求精确外推到小应力蠕变的.而用修正的日一 Project Concep法外推，由于可以用大量的恒载蠕变数据而提高外推精度，甚至可以在不同温 度进行外推，其结果都是满意的，如果只限定使用1个温度的数据来外推，也会由于减少了原 始数据而影响外推精度.在使用本工作提出的恒载蠕变用的修正的0一Project Concep外推 法以及其他外推法的时候，原始实验数据是否丰富，是影响外推精度的极重要的因素， 修正的法外推是蠕变曲线的外推，它不同于持久性能外推，其优点是能反映蠕变变形 的情况，据此可以对材料的变形和损伤做出判断，并在此基础上对能否进一步使用做出推论. 但是为了根据外椎的蠕变曲线确定断裂时间，必须先要确定蠕变断裂延伸率，由于蠕变第3 阶段的蠕变延伸率随蠕变时间变化很快，因此蠕变断裂延伸率值的较小误差不会造成蠕变断 裂时间预测的重大误差.当要外推到很小应力的蠕变时，其蠕变断裂延伸率可能远小于短时 试验时得到的数值，因此根据短时试验时得到的蠕变断裂延伸率数值外推会造成误差，为此 有必要对蠕变断裂延伸率的数值做修正.例如 0.4 可以根据最长蠕变试验的蠕变断裂延伸率数 12Crl MoV540C 156.8 MPa 顶测值 值及相关的规律做修正， 实测 0.3 升算值 本项研究把一般的蠕变曲线外推的概念 进一步发展，提出了蠕变曲线逐步外推法，它 0.2 以蠕变损伤分析为其理论基础，以蠕变损伤源 自蠕变变形为基本设置，根据实测得到的短时 0.1 蠕变数据，按照下列损伤分数D随时间的变 化的速率方程： 0100020003000400050006000 dD dt=A(a/1 D)" (4) t/h 可以进行回归和外推得出整体蠕变曲线及断 图3预测的变形曲线和实测变形曲线的比较V o l . 1 9 N o . 2 陈国 良等 : 耐热 钢 1 2 C r l M o v 蠕变性能的 描述和外 推 表 l 耐热钢 1 2C r l M o V材料常数 钢 号 参数 认) ai 离散 A 1 2C r l M O V B -4 . 2 87 9 3 1 刁 0 3 5 9 0 2 一 8 . 4 9 7 8 5 9 一 1 . 0 7 8 9 3 0 一 0 . 5 2 6 7 0 0 一 0 . 5 7 1 4 00 一 0 . 0 0 7 19 4 一 0 . 0 1 2 33 8 0 00 4 6 3 4 0刀 0 2 4 0 0 0 . 0 0 1 2 9 3 0 . 0 0 1 4 2 6 0 . 1 5 2 3 1 5 0 2 9 6 8 9 7 0 . 0 9 9 4 7 2 不同 温度 下 的 回 归曲线 和实 测值 都相 吻 合 . 由于 已 有 的蠕 变数 据绝 大部 分都是 在 恒载 荷下 完 成的 , 这 种修正 的 e 法能 够充 分利 用现 有 的大量 资料 . 式 (3 )对时 间求一 阶 导数得 到应 变 速率 随 时间 的变 化关 系 . 由于 不考 虑第 l 阶段 的存在 , 因此 , 在 应变 曲线 的起 始位 置 , 即 t 二 0 , 为最 小 应 变速 率 出现 的 时刻 . 耐 热钢 12 C ir M o V 在 各 个温 度应 力 下 最小 蠕 变 速率 实 测 值和 计 算值 的 比较 , 两者 之 间误 差 小于 30 % . 这 种 修正 的 e 法 同样 可适 用 于恒 应力 蠕变 . 3 修正 的 0 法外推与蠕变 曲线逐步外推法 原始 的 0一 Porj ec t C on ce 法 可 以 应 用 于恒 应 力蠕 变 , 但 一般 恒应 力 蠕变 数 据少 , 得 到 的 回 归系 数有 较 大 的误 差 , 用 其外 推 , 特 别是 做 1 一 2 个 数量 级 的外 推 , 误 差很 大 . 实 验只 做 了 几 个 恒 应 力 蠕 变 实 点 , 在 此 基 础 上 是 难 于 要 求 精 确外 推 到 小 应 力 蠕 变 的 . 而 用 修 正 的 0一 P r oj e t C on e p 法外 推 , 由于 可 以 用大 量 的恒 载 蠕变 数据 而提 高外 推精度 , 甚 至 可以 在 不 同温 度 进行外 推 , 其结果 都 是满 意 的 . 如 果 只限定 使用 1 个 温 度的 数据来 外 推 , 也 会 由于减 少 了 原 始 数据 而影 响外 推精 度 . 在 使用 本 工作 提 出 的恒 载 蠕变 用 的修正 的 0一 rP oj ce t C on ce p 外 推 法 以 及其他外 推法 的 时候 , 原始实验 数据 是 否丰 富 , 是 影 响外推精度 的极 重要 的 因素 . 修正 的 0 法外 推 是蠕 变 曲线 的外 推 , 它 不 同 于持 久性 能 外 推 , 其优 点是 能 反 映蠕 变变 形 的情 况 , 据此 可 以 对材 料 的变形 和 损伤做 出判 断 , 并 在此 基础 上 对能否 进 一步使用做 出推 论 . 但 是 为 了 根据 外 推 的 蠕 变 曲线 确定 断 裂 时 间 , 必须 先 要 确定 蠕 变 断裂 延 伸率 . 由于 蠕 变第 3 阶段 的蠕 变延 伸 率 随蠕变 时 间变化 很快 , 因此蠕 变 断裂 延伸 率值 的较小 误差 不 会造 成蠕 变断 裂 时 间 预测 的 重大 误 差 . 当要 外 推到 很 小 应力 的 蠕 变 时 , 其蠕 变断裂延 伸 率可 能 远小 于 短时 试 验 时得 到 的 数值 , 因此 根 据短 时 试验 时 得到 的 蠕 变 断裂 延伸 率 数值 外推 会 造成 误 差 . 为此 有 必要 对蠕 变 断裂 延 伸率 的数 值做 修正 . 例 如 可 以 根 据 最 长蠕 变 试 验 的 蠕 变 断裂 延伸 率数 值及相 关 的规律做修正 . 本项 研究 把 一般 的蠕 变 曲线外 推 的概 念 进一 步 发 展 , 提 出了 蠕变 曲线 逐 步 外 推法 . 它 以 蠕 变损 伤分 析 为其理 论基 础 , 以 蠕变 损伤 源 自蠕 变变 形 为基 本设置 , 根据 实测 得到 的短 时 蠕 变 数 据 , 按 照 下 列 损 伤分 数 D 随 时 间 的 变 化 的 速率方程 : d D / d r = A ( a 门 一 D ) ” ( 4 ) 可 以 进 行 回归 和外 推 得 出整 体 蠕 变 曲线 及 断 0 4 { , Z e r 1M o v 5 4。℃ 巧 6 . 8 , a 飞0 00 00 0 矛!/zIJ O ! — 预测值 八 训 。 实 测 值 .U件 . 计算值 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 I / h 图 3 预测的变形 曲线和实测变形 曲线的 比较