核級材料應(yīng)力腐蝕裂紋裂尖微觀力學(xué)特性分析.pdf

1、奧氏體不銹鋼和鎳基合金等材料在核電高溫高壓水環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）是環(huán)境、材料和力學(xué)三者交互作用下的一種失效形式，也是影響核電結(jié)構(gòu)安全的重要因素之一。為了了解裂尖力學(xué)因素對 SCC擴展速率的影響規(guī)律，本文以氧化膜破裂理論為基礎(chǔ)，以緊湊拉伸試樣為研究對象，并以304L奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕裂尖形貌特征為主要依據(jù)，利用有限元法對由基體金屬和氧化膜共同構(gòu)成的SCC裂尖區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進行了詳細分析，具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)將

2、SCC裂尖簡化為楔形裂尖和弧形裂尖兩種形貌，并分析了氧化膜和基體金屬相結(jié)合的SCC裂尖的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)楔形裂尖氧化膜裂尖越鈍，氧化膜裂尖應(yīng)力越大，而基體金屬裂尖應(yīng)力越小。氧化膜破裂前最大應(yīng)力出現(xiàn)在氧化膜表面上，最大應(yīng)變值出在基體金屬裂紋擴展方向兩側(cè)，基體上的應(yīng)變和氧化膜上的應(yīng)力應(yīng)該是造成氧化膜破裂的主要因素。
　　(2)分析了材料性能和裂紋擴展驅(qū)動力對裂尖區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變分布的影響，發(fā)現(xiàn)氧化膜材料比基體金屬材料對應(yīng)力強度因子 KI