Please wait a minute...
金属学报  2009, Vol. 45 Issue (7): 835-839    
  论文 本期目录 | 过刊浏览 |
T91/P91钢持久性能的统计分析及可靠性预测
赵杰; 李东明; 方园园
(大连理工大学材料学院; 大连 116085)
STATISTICAL ANALYSIS AND RELIABILITY PREDICTION OF CREEP RUPTURE PROPERTY FOR T91/P91 STEEL
ZHAO Jie; LI Dongming; FANG Yuanyuan
School of Materials Science and Engineering; Dalian University of Technology; Dalian 116085
引用本文:

赵杰 李东明 方园园. T91/P91钢持久性能的统计分析及可靠性预测[J]. 金属学报, 2009, 45(7): 835-839.
, , . STATISTICAL ANALYSIS AND RELIABILITY PREDICTION OF CREEP RUPTURE PROPERTY FOR T91/P91 STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2009, 45(7): 835-839.

全文: PDF(743 KB)  
摘要: 

利用Z参数方法分析了T91/P91(9Cr--1Mo--V--Nb)钢高温持久性能数据的统计分布规律. 结果表明:形状、热处理工艺等不同的T91/P91钢的高温持久性能数据交替重叠地分布在以应力σ--TTP(时间--温度参数)关系主曲线为中心的数据带中, 而表征T91/P91钢持久性能数据分散性的Z参数服从正态分布. 基于Z参数法对材料高温持久性能的可靠性分析结果, 提出了T91/P91钢的σ--TTP--可靠度R曲线、 σ--断裂时间tr--R曲线和许用应力[σ]--温度T--R曲线.预测结果与NRIM及ECCC公开的实验数据均符合良好.

关键词 9Cr--1Mo--V--Nb钢持久性能可靠性预测耐热钢    
Abstract

Life prediction is an important issue for components serviced at high temperature from both economic and safety reasons. For the purpose to correlate creep rupture data, the time--temperature parameter (TTP) method is often used to condense all the rupture data obtained at various stresses and temperatures to a narrow band. Because of uncertainty factors in materials and experiment conditions, creep rupture data generally exhibit dispersity which can be described using a so--called Z--parameter method. The current paper performs a statistical analysis for creep rupture data of T91/P91 (9Cr--1Mo--V--Nb) steel, a kind of ferritic steels widely used in power plants recently by Z--parameter method. The results indicate that all the creep rupture data distribute in a narrow band in stress σ--TTP plot. The distribution of Z--parameter which is used to represent the dispersion of the creep rupture data follows normal distribution. σ--TTP--reliability R, σ--rupture time tr--R and allowable stress [σ]--temperature T--R curves are proposed based on Z--parameter method. The results exhibit a good agreement with the experimental data promulgated by NRIM and ECCC.

Key words9Cr--1Mo--V--Nb steel    creep rupture property    reliability prediction    heat--resistant steel
收稿日期: 2008-12-15     
ZTFLH: 

TG115.5

 
基金资助:

国家高技术研究发展计划资助项目2006AA04Z421

作者简介: 赵杰, 男, 1964年生, 教授

[1] Xu D L, Guo J, Chen Y C. Electr Power Constr, 1999; 2: 12
(徐德录, 郭 \ \ 军, 陈玉成. 电力建设, 1999; 2: 12)

[2] Larson F R, Miller J. ASME Trans, 1952; 74: 765
[3] Manson S S, Haferd A M. National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) Technical Note 2890, 1953: 1
[4] Feng W, Zhao J, Li D M, Fang Y Y. 6th Japan–China Bilateral Symposium on High Temperature Strength of Materials, Sendai, Tohoku University, 2007: 39
[5] Zhao J, Han S Q, Gao H B,Wang L. Int J Pressure Vessels Piping, 2004; 81: 757
[6] Zhao J, Han S Q, Gao H B, Xie S M, Wang L. Acta Metall Sin (Engl Lett), 2004; 12: 601
[7] Xing L, Zhao J, Shen F Z, Feng W. J Mater Sci Technol, 2007; 23: 329
[8] Xing L, Zhao J, Shen F Z, Feng W. Int J Pressure Vessel Piping, 2006; 83: 730
[9] NRIM. NRIM Creep Data Sheet No.43. Japan: National Research Institute for Metals, 1996: 1
[10] Robertson D G, Holdsworth S R. ECCC Data Sheets 2005. UK: ETD Ltd., 2005: 47
[11] Mou Z Z. Mechanical Part Reliability Design. Beijing: China Machine Press, 1988: 45
(牟致忠. 机械零件可靠性设计. 北京: 机械工业出版社, 1988: 45)

[12] Gao Z T, Xiong J J. Fatigue Reliability. Beijing: Beijing University of Aeronautics & Astronautics Press, 2000: 392
(高镇同, 熊峻江. 疲劳可靠性. 北京:  北京航空航天大学出版社, 2000: 392)

[13] SINOPEC Luoyang Petrochemical Engineering Corporation. SH/T 3037–2002, 2003: 17
(中国石化集团洛阳石油化工工程公司. 中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3037--2002, 2003: 17)

[1] 张子轩, 于金江, 刘金来. 镍基单晶高温合金DD432的持久性能各向异性[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1559-1567.
[2] 李小琳, 刘林锡, 李雅婷, 杨佳伟, 邓想涛, 王海丰. 单一 MX 型析出相强化马氏体耐热钢力学性能及蠕变行为[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1199-1207.
[3] 周红伟, 高建兵, 沈加明, 赵伟, 白凤梅, 何宜柱. 高温低周疲劳下C-HRA-5奥氏体耐热钢中孪晶界演变[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1013-1023.
[4] 化雨, 陈建国, 余黎明, 司永宏, 刘晨曦, 李会军, 刘永长. Cr铁素体耐热钢与奥氏体耐热钢的异种材料扩散连接接头组织演变及力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 141-154.
[5] 赵嫚嫚, 秦森, 冯捷, 代永娟, 国栋. AlNi1Cr9Al(1~3)Ni(1~7)WVNbB钢热变形行为的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 960-968.
[6] 郭小童, 郑为为, 李龙飞, 冯强. 冷却速率导致的薄壁效应对K465合金显微组织和持久性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1654-1666.
[7] 李克俭, 张宇, 蔡志鹏. 异种金属焊接接头在热-力耦合作用下的断裂位置转移机理[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1463-1473.
[8] 杨柯,梁烨,严伟,单以银. (9~12)%Cr马氏体耐热钢中微量B元素的择优分布行为及其对微观组织与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(1): 53-65.
[9] 白银, 刘正东, 谢建新, 包汉生, 陈正宗. 预氧化处理对G115钢高温蒸气氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(6): 895-904.
[10] 童锦艳,冯微,付超,郑运荣,冯强. GH4033合金短时超温后的显微组织损伤及力学性能[J]. 金属学报, 2015, 51(10): 1242-1252.
[11] 赵云松,张剑,骆宇时,唐定中,冯强. Hf对第二代镍基单晶高温合金DD11高温低应力持久性能的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(10): 1261-1272.
[12] 林惠文, 刘纪德, 周亦胄, 金涛, 孙晓峰. Pt对镍基单晶高温合金持久性能的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(1): 77-84.
[13] 杨金侠, 孙元, 金涛, 孙晓峰, 胡壮麒. 一种细晶铸造镍基高温合金的组织与力学性能*[J]. 金属学报, 2014, 50(7): 839-844.
[14] 熊继春, 李嘉荣, 孙凤礼, 刘世忠, 韩梅. 单晶高温合金DD6再结晶组织及其对持久性能的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 737-743.
[15] 曹铁山, 方旭东, 程从前, 赵杰. 应力松弛方法研究2种HR3C耐热钢的高温蠕变行为[J]. 金属学报, 2014, 50(11): 1343-1349.