鍋爐壓力容器用鋼的離溫強度指標(biāo)有 釋些?其 含義如
何?
對于長期在髙溫下運行的壓力容器,必須考慮溫度、 應(yīng)力和 時間這三個要素對材料性能的影響。一般來說隨著溫度的升髙, 金屬材料的強度降低,塑性增加。隨著髙溫時間的延長,金屬材料的塑性也會顯著下降,缺口敏感性增大, 其斷裂 往往呈脆性。
金屬長期在恒髙溫、恒拉伸應(yīng)力作用下,即使部件承受的應(yīng)力水平遠(yuǎn)小于材料在該溫度下的屈服點,材料也會發(fā)生緩慢面連續(xù)的塑性變形,即所謂的蠕變現(xiàn)象。蠕變通常在溫度高于 0.3 乙 (乙^以絕對溫度表示的材料熔點)時才明顯。而且溫度愈髙, 嶠變愈嚴(yán)重。許多枸件因嶠變承載截面積減小,使單位面積 應(yīng)力 提髙,從而導(dǎo)致斷裂, 這稱 為蠕變斷裂。一般, 碳鋼在
300^ 以』:., 低合金鋼在 4001 以上, 在特定載荷作用下就可能發(fā)生蠊變。
此外,使用時間和應(yīng)力水平對蠕變也有影響。例如,大型氨廠的一段轉(zhuǎn)化爐管在 9001 下工作, 可運行 10 年以上。而壁溫提髙到 9501 ,僅能使用 4年多。 不承受任何載荷的髙溫部件,就 不會發(fā)生 蜣變。
金屬蠕變一般有三個階段, 如圖 2-2 所示。 第一階段 (勱) 為不穩(wěn)定階段,此時蜣變速度快、變形量 (^) 大,但其變形速度隨時間延長而降低;第二階段 (&) 的持續(xù)時間長,其蠊變速度慢《 &。 且基本上保持恒定,也稱等速或穩(wěn)定階段; 第三 階段 (&) 為蛾變加速階段,所占的時間很短,變形量(^)很大。
壓力容器用鋼常用高溫強度指標(biāo)有: 1. 短時髙溫強度(^)
包括設(shè)計溫度下的抗拉強度和屈服點〖或屈臟強度)其強度指標(biāo)是短時髙溫下測定的,分別以 "和" (^.》 表示, 其中 1
為試驗溫度。
2 ,高溫持久強度(^)
試樣在一定溫度和規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi),引起斷裂的最大應(yīng)力 值以"〖單位: "!^) 表示,纟為試驗溫度,『為持續(xù)時間 (。。
容器用鋼通常取在設(shè)計溫度下,經(jīng) 10 萬 11 的斷裂的強度,如 ^ 170^ ?^ 為… 5 ) 表示在 400^ 持續(xù) 10 、的持久強度扱限
值為 170 3 。
3^ 蠊變極限 (^)
試樣在一定溫度和規(guī)定持續(xù)時間內(nèi)產(chǎn)生螨變變形量或第二階段的嵊變速率等于某規(guī) 定值時 最大應(yīng) 力以^ 或。" ^表示, 8 表 示變形量 (呢),VII 表示 恒定蜣變速率 (先卜)。 壓力容器用鋼通常取設(shè)計溫度下經(jīng) 10 萬 1!蠕變變形為 1 免 時的值稱螨變極限。
持久強度和蠕變極限都是材料髙溫性能的重要指標(biāo),一般用于對高溫變形有限制的部件或設(shè)備的設(shè)計。其區(qū)別在于持久強度主要考慮材料髙溫使用的破壞抗力,而孀變極限主要考慮抗變形 能力。 經(jīng)驗表明,具有較高持久強度的材料,往往也具有良好的蛾變抗力。