金屬材料在疲勞過程中
新發(fā)展的測溫方法
,可以靈敏地測量出疲勞試樣表面的溫度變化。把微小的熱敏電阻探頭粘貼在材料試樣上,該熱敏電阻將試樣的溫度變換成相應(yīng)的電阻。采用事先標(biāo)定的電阻值與溫度之間的對應(yīng)關(guān)系就可得到溫度的變化,靈敏度達(dá)0.001℃。在X52鋼和TiNi形狀記憶合金上的測試結(jié)果表明,金屬材料在拉伸彈性變形時,試樣的溫度降低,卸載時試樣的溫度升高,而在壓縮彈性變形時,試樣的溫度升高,卸載時試樣的溫度降低。溫度變化的幅度與彈性應(yīng)變幅呈線性關(guān)系。循環(huán)塑性變形時,金屬材料試樣的平均溫度隨著循環(huán)周次的增加而持續(xù)升高,最終由于試樣與環(huán)境的溫度差不斷增大,向環(huán)境放熱的速率也不斷增加,試樣的溫度最終穩(wěn)定在一個固定的值附近。試樣的溫度在一周循環(huán)內(nèi)也發(fā)生波動,波動的幅度與發(fā)生彈性應(yīng)變時試樣的溫度波動幅度相當(dāng)。雖然人們已經(jīng)成功地采用聲發(fā)射方法測量了疲勞裂縫擴(kuò)展
,但對于腐蝕疲勞過程,特別是對陽極溶解型腐蝕疲勞卻很難獲得理想結(jié)果。對LY12CZ鋁合金(一)鎂合金的腐蝕疲勞
鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料
鎂合金在空氣中的疲勞裂紋源是第二相開裂所致
。在含氯離子溶液中,蝕坑為疲勞裂紋源。氯離子濃度越高裂紋越易萌生、裂紋擴(kuò)展越快。蝕坑的尖銳程度和蝕坑深度是控制裂紋萌生的兩個參數(shù)。在深度相近的條件下,尖銳蝕坑比半球形蝕坑更具有損傷性。力學(xué)因素對鎂合金的疲勞性能的影響很大
。鎂合金腐蝕疲勞過程中,存在加載頻率效應(yīng)。在一定的加載頻率范圍內(nèi)其疲勞壽命(斷裂循環(huán)周次)隨著頻率的降低而降低。裂紋萌生周次和穩(wěn)定擴(kuò)展周次隨著頻率的增加逐漸增加。并且裂紋萌生周次占疲勞壽命的比例也增加介質(zhì)濃度對鎂合金疲勞性能存在很大影響。隨著Cl-濃度的增加
采用聲發(fā)射測量后的能量判據(jù)可以有效區(qū)分腐蝕疲勞裂紋萌生壽命、裂紋擴(kuò)展壽命
(二)核電材料的腐蝕疲勞
輕水堆核電站設(shè)備的服役弱(老)化問題貫穿于設(shè)計、建造
、運(yùn)行、維護(hù)、延壽及退役的全壽命范圍,尤其是反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)壓力邊界的壽命設(shè)計、管理和預(yù)測是影響整個核電站運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵問題之一。保證核電站在壽命期間的結(jié)構(gòu)完整性,主要取決于壓力邊界的安全設(shè)計、合理選材及物理防護(hù)、老化管理和壽命評價等。壓力邊界材料的服役條件為高溫、高壓、輻射、特殊水化學(xué)環(huán)境及承受一定應(yīng)力(熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力等),其腐蝕疲勞問題對結(jié)構(gòu)完整性和安全性至關(guān)重要。由于缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù),目前國內(nèi)外對高溫高壓水環(huán)境下核電材料腐蝕疲勞裂紋的起始和擴(kuò)展機(jī)理仍存在很大爭議。從工程設(shè)計角度,結(jié)構(gòu)完整性首先基于其安全合理的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或曲線。ASME疲勞設(shè)計曲線及在此基礎(chǔ)上發(fā)展的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于世界各國的核電站壓力邊界的設(shè)計,深圳壓鑄公司理應(yīng)了解跟進(jìn)" alt="新技術(shù)新進(jìn)展
在借鑒國外研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過深入認(rèn)識高溫高壓水腐蝕疲勞開裂機(jī)理