超(超)临界火电机组用钢9-12%Cr马氏体钢在服役过程中既产生蠕变损伤又产生疲劳损伤,其损伤演化过程与时间相关,随着机组服役时间的延长,损伤也随之增加,对机组安全运行的威胁也越来越严重。本项目以多尺度力学为依据,引入反映宏细观损伤演化过程的Deborah数,通过P91钢蠕变-疲劳及纯蠕变试验研究蠕变-疲劳宏观损伤与Deborah数的关系;利用金相显微镜实时监测微损伤成核及扩展过程,从细观损伤统计力学出发推导出Deborah数的数学表达式,利用寿命分数法和裂纹扩展速率模型给出宏观损伤的数学表达式,通过数值计算研究宏观损伤与Deborah的关系;将数值分析结果与试验结果作比较,根据比较结果修正宏观损伤及Deborah数的数学表达式,并将其运用于P92钢蠕变-疲劳损伤机理研究,揭示晶粒尺寸、微损伤数密度等细观尺度变量对P92钢宏观蠕变-疲劳损伤的影响,为超超临界机组蒸汽管道安全运行提供保障。
英文主题词9-12%Cr martensitic stee;creep-fatigue damage mechanism;multiscale;life prediction;crack growth rate