一种高温蠕变变形预测方法

摘要

本发明方法一种高温蠕变预测的方法包括步骤：目标样品短时测试、引入综合参数Q、建立σ‑Q关系模型、进而实现目标样品高温蠕变变形预测。本发明提出了一种全新的蠕变变形预测方法；据此方法，可以利用已知一定应力下的蠕变实验，来预测已知应力附近的，所求应力下蠕变实验的蠕变变形随时间的变化；本发明方法基于短时实验结果即可进行预测，缩短了实际实验过程中的实验时间；本发明有效的解决了现有技术中测试结果波动性大的问题，本发明方法能够在材料性能分散性大的情况下，得出一个合理的预测的结果，提高了预测结果的准确性和稳定性。

主权项

一种高温蠕变变形预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、目标样品短时测试：在设计温度T_j(j＝1、2、3…n＇，n＇≤4)及设计应力σ_k(k＝1、2、3…n＂，n＂≤4n)条件下，对金属测试样品进行蠕变测试，记录测试过程中，所述测试样品蠕变应变值为0.1～20％时，所对应的测试时间；所述设计温度的取值范围为400～1200℃，所述设计应力的取值范围为1MPa～1000MPa；S2、按由小到大的顺序选取步骤S1测得的蠕变应变值ε_i(i＝1,2,…x，x≤5)，记录步骤S1的各测试中，相同蠕变应变值ε_i所对应的测试时间t_ijk，根据公式(1)得到综合参数Q_ijk：Q_ijk＝10^‑3×T_j×(logt_ijk+c)       (1)其中，t_ijk表示在设计温度为T_j、设计应力为σ_k的蠕变测试中，蠕变应变值为ε_i所对应的测试时间；c为材料常数；Q_ijk表示在设计温度为T_j、设计应力为σ_k的蠕变测试中，蠕变应变值为ε_i时的综合参数；将设计应力σ_k与综合参数Q_ijk形成的数据点(σ_k,Q_ijk)，按蠕变应变值ε_i由小到大的顺序，制成σ‑Q关系图；S3、建立σ‑Q关系模型：σ＝a_i+b×Q+c×Q²+d×Q³：       (2)其中，σ为蠕变应力，a_i为与蠕变应变ε_i相关的常数；b,c,d为与蠕变应变ε_i不相关常数；S4、将步骤S3得到的σ‑Q关系模型用于步骤S2得到的σ‑Q关系图的数据拟合，得到一组相互平行的σ‑Q关系拟合线，以蠕变应变值为ε₁的拟合线作为基准线，其它蠕变应变值ε_i的拟合线相对于所述基准线的垂直偏移量即为Z_ci：Z_ci＝a_i‑a₁         (3)；S5、对不同蠕变应变值ε_i与步骤S4得到的相应的Z_c进行拟合，得到Z_c‑ε拟合方程；S6、根据步骤S5得到的Z_c‑ε拟合方程，推导蠕变应变值为ε_m(m＝1、2、3…n)时偏移量Z_cm值；根据公式(1)‑(3)反推，得到目标温度、目标应力、蠕变应变值为ε_m所对应的蠕变时间，进而实现目标样品高温蠕变变形预测。