基于速率温度参数计算7075铝合金蠕变本构方程

针对高强铝合金蠕变数据存在幂律失效而难于拟合的问题,采用Monkman-Grant关系式,在经典时间温度参数模型的基础上,推导4种不同形式的速率温度参数模型。根据高强铝合金7075在34.4~148.9℃下的蠕变数据,利用多元线性回归方法,计算得出基于不同形式速率温度参数的材料稳态蠕变方程。结合统计检验方法,评价不同模型下蠕变方程的拟合效果。结果表明:在显著性水平5%的条件下,OSD’模型下稳态蠕变速率实测数据与拟合结果的对数差值不满足正态分布。OSD’、LM’模型下拟合数据的对数值无法完全落入理想拟合线双侧96.5%的置信区间内。RMB’、MH’模型下实测与拟合对数值之间的线性相关系数均大于0.994,对应的残差平方和分别为0.2797、0.2800。基于RMB’、MH’模型的蠕变本构方程可以较好地描述7075铝合金在实验条件范围内的稳态蠕变行为。

基于Z′参数的高强铝合金稳态蠕变速率可靠性研究

建立了基于速率温度参数模型的新型高强铝合金Z′参数表达式及稳态蠕变速率-可靠度预测方法,Z′参数表征稳态蠕变速率数据偏离速率温度参数模型主曲线的程度。结合实测数据,研究了Z′参数的统计分布规律。基于Z′参数,分别得出新型高强铝合金实验应力-速率温度参数-可靠度曲线和温度-许用应力-可靠度曲线。结果显示,新型高强铝合金Z′参数满足正态分布规律。稳态蠕变速率预测上限随可靠度的增加而升高。外推至稳态蠕变速率上限10-7 h-1时,新型高强铝合金在50、80℃下的许用应力(可靠度99.7%)分别为470.0、294.5 MPa。与传统安全系数法相比,基于Z′参数的预测结果更合理。

核电用316H不锈钢的蠕变性能评估

通过对核电用316H不锈钢的蠕变数据分析,利用速率温度参数模型拟合得出材料蠕变本构方程。根据相关统计检验方法,确定了材料的蠕变可靠度函数。结合Z’参数的数据分布,分别得出316H不锈钢蠕变应力-RTP参数-可靠度曲线和温度-容许应力-可靠度曲线。结合ASME的评价规范,确定了316H不锈钢在550~700℃下的容许应力。结果表明,基于RMB’模型的蠕变本构方程在拟合精度方面优于其他传统模型。实测数据均位于蠕变可靠性模型预测结果的99.7%置信区间内。该模型可以较好地评估316H不锈钢的稳态蠕变性能及容许应力。