不銹鋼性能的自動(dòng)球壓痕試驗(yàn)測(cè)算研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)中，材料力學(xué)性能直接影響著設(shè)備的使用。設(shè)備在服役過(guò)程中，材料的力學(xué)性能會(huì)隨著工況環(huán)境的變化而改變，進(jìn)而影響設(shè)備的使用性能。諸如應(yīng)變時(shí)效脆化等材料性能劣化現(xiàn)象甚至?xí)?duì)設(shè)備安全產(chǎn)生重大影響。雖然材料力學(xué)性能測(cè)試手段已經(jīng)有了很大發(fā)展，但是如何在不損傷設(shè)備的前提下對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行無(wú)損測(cè)試一直是研究的熱點(diǎn)。
　　本文對(duì)目前研究比較廣泛的自動(dòng)球壓痕測(cè)試材料力學(xué)性能原理進(jìn)行了全面闡述。自動(dòng)球壓痕設(shè)備根據(jù)壓頭的加載-卸載過(guò)程得到了壓痕曲線

2、。通過(guò)對(duì)準(zhǔn)硬度/準(zhǔn)顯微硬度試驗(yàn)衍生得到的σt-εp關(guān)系計(jì)算出多個(gè)真應(yīng)力-真應(yīng)變數(shù)據(jù)點(diǎn)，根據(jù)材料冪律強(qiáng)化方程σ=Kεn進(jìn)行擬合，進(jìn)而得到材料的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線。并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、壓痕變形能量等其他力學(xué)性能。其快速以及近乎無(wú)損的測(cè)試特點(diǎn)滿足現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)試。以壓力容器常用鋼材S30408、S31603、S32168、S30403等為研究對(duì)象，分別對(duì)不同狀態(tài)下的材料進(jìn)行常規(guī)拉伸試驗(yàn)和自動(dòng)球壓痕試驗(yàn)。將兩類

3、試驗(yàn)得到的材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和對(duì)比。對(duì)不同狀態(tài)的不銹鋼材料的兩類試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果顯示自動(dòng)球壓痕測(cè)算的抗拉強(qiáng)度與常規(guī)試驗(yàn)得到的抗拉強(qiáng)度值具有較好的吻合性，可以應(yīng)用于工程中。不同狀態(tài)的不銹鋼材料的兩類試驗(yàn)屈服強(qiáng)度相差較大，采用重新關(guān)聯(lián)的方法修正自動(dòng)球壓痕計(jì)算屈服強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式，使之能夠適用于不銹鋼材料屈服強(qiáng)度的測(cè)算。針對(duì)自動(dòng)球壓痕試驗(yàn)?zāi)茉谠O(shè)備材料表面留下不同大小的凹坑，并且留有一定程度的殘余應(yīng)力，造成一定程度的應(yīng)力集中現(xiàn)象，