一种高温合金蠕变寿命预测方法技术

本发明专利技术提供了一种高温合金的蠕变寿命预测方法，该方法是在θ投影法的基础上，引入蠕变过程中材料形状变化导致真应力变化这一因素，得到修正θ投影法，具体形式为：ε=θ1*(1-exp(θ2*(1+θ5*ε)*t))+θ3*(exp(θ4*(1+θ5*ε)*t)-1)。该方法可用于利用蠕变曲线的第一阶段至第三阶段初期数据预测整个均匀变形阶段的蠕变曲线，有利于缩短获得蠕变数据的时间。同时还可用于预测其他蠕变条件下的蠕变曲线，包括预测蠕变某一蠕变条件下的蠕变断裂时间和某一蠕变应变对应的蠕变中断时间。该方法简单可靠，适用于不同类型的高温合金，适合工程应用，在高温合金蠕变寿命管理方面具有广阔前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学与工程技术应用，具体涉及高温合金蠕变寿命预测方法。
技术介绍
自20世纪30年代开始，世界各国开始高温合金的研究，并在接下来的半个多世纪中迅猛发展。高温合金以其优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，被广泛应用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。高温合金在服役过程中通常会因为蠕变变形导致失效，从而造成巨大的损失。因此若能够准确地预测高温合金蠕变时间，尤其是某一蠕变应变条件对应的蠕变中断时间，则可对高温合金服役时间进行有效的管理，在避免造成合金蠕变失效的情况下最大程度地对其进行利用。从20世纪50年代开始，各种蠕变寿命预测模型被提出。1982年R.M.Evans等人提出通过对蠕变曲线进行描述，从而预测蠕变寿命的方法，称为“θ投影法”。θ投影法认为蠕变过程可分为材料软化过程和材料硬化过程，且将材料软化过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温合金的蠕变寿命预测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）获取至少5条不同温度和应力条件下合金的高温蠕变曲线，每条蠕变曲线包括温度、应力、蠕变应变和蠕变时间；2）将蠕变曲线第一阶段至第三阶段初期的数据按公式ε=θ1*(1‑exp(θ2*(1+θ5*ε)*t))+θ3*(exp(θ4*(1+θ5*ε)*t)‑1)进行拟合，求出公式中的待定系数θ1、θ2、θ3、θ4、θ5，得到修正后的θ投影法方程；3）利用2）中结果通过延长θ投影法曲线，获得均匀变形阶段的蠕变曲线；4）将不同温度和应力条件下的蠕变曲线拟合得到的θ1、θ2、θ3、θ4、θ5按公式logθi=a+b*σ+c*T+d*σ*T ，...

【技术特征摘要】
1.一种高温合金的蠕变寿命预测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）获取至少5条不同温度和应力条件下合金的高温蠕变曲线，每条蠕变曲线包括温度、
应力、蠕变应变和蠕变时间；
2）将蠕变曲线第一阶段至第三阶段初期的数据按公式
ε=θ1*(1-exp(θ2*(1+θ5*ε)*t))+θ3*(exp(θ4*(1+θ5*ε)*t)-1)进行拟合，求出公式中的待
定系数θ1、θ2、θ3、θ4、θ5，得到修正后的θ投影法方程；
3）利用2）中结果通过延长θ投影法曲线，获得均匀变形阶段的蠕变曲线；
4）将不同温度和应力条件下的蠕变曲线拟合得到的θ1、θ2、θ3、θ4、θ5按公式logθi=a+b*σ
+c*T+d*σ*T，i=1,2,3,4和公式logθ5=e+f*σ分别计算参数a、b、c、d、e、f；
5）利用2）和4）所得结果预测不同温度和应力下的蠕变曲线，从而获得对应温度和应力
下的蠕变断裂时间或蠕变中断时间。
2.按照权利要求1所述的一种高温合金蠕变寿命预测方法，其特征在于：公式ε=θ1*(1-
exp(θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯强，付超，袁晓飞，郭小童，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11