长时服役对20g钢的蠕变疲劳性能影响研究

作     者：柴星仔 梁斌 陈岗 张天宇 王小威 姜勇 

作者机构：南京市锅炉压力容器检验研究院 中国石油化工股份有限公司金陵分公司 南京工业大学高端装备可靠性制造研究院 南京工业大学机械与动力工程学院 

出 版 物：《南京工业大学学报(自然科学版)》 (Journal of Nanjing Tech University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51905261) 国家自然科学基金联合基金重点支持项目(U21B2077) 

主　　题：20g钢 服役 低周疲劳 蠕变-疲劳 疲劳寿命 寿命预测 

摘      要：通过低周疲劳（LCF）和蠕变疲劳（CFI）试验，采用不同寿命预测模型，研究495℃下供货态以及服役30年2种状态下焦炭塔用20g钢的蠕变疲劳特性。LCF试验的应变幅值为0.3%～1.0%,CFI试验的保载时间最长可达30 min，保载形式包括拉伸、压缩以及拉压同时保载。试验结果表明：在低周疲劳试验条件下，相较于服役材料，供货态20g钢表现出更为明显的循环软化特性和应变幅值敏感性；长时服役并没有改变20g钢在蠕变疲劳载荷下的寿命变化规律，保载的引入均造成了2种材料循环寿命的减损，其中拉伸保载损伤最大，拉压保载次之，压缩保载影响最小，在拉伸保载30 min时，寿命减损程度最高可达73%，且相同保载条件下，供货态20g钢寿命减损程度更大。材料寿命预测分析结果表明：服役20g钢的预测寿命分散带高于供货态材料，延性耗竭法相较于时间分数法和修正应变能密度耗散法预测精度最高。