不銹鋼性能的自動球壓痕試驗測算研究.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)備在服役過程中，材料的力學(xué)性能會隨著工況環(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)變時效脆化等材料性能劣化現(xiàn)象甚至?xí)υO(shè)備安全產(chǎn)生重大影響。雖然材料力學(xué)性能測試手段已經(jīng)有了很大發(fā)展，但是如何在不損傷設(shè)備的前提下對其力學(xué)性能進(jìn)行無損測試一直是研究的熱點。
　　本文對目前研究比較廣泛的自動球壓痕測試材料力學(xué)性能原理進(jìn)行了全面闡述。自動球壓痕設(shè)備根據(jù)壓頭的加載-卸載過程得到了壓痕曲線

2、。通過對準(zhǔn)硬度/準(zhǔn)顯微硬度試驗衍生得到的σt-εp關(guān)系計算出多個真應(yīng)力-真應(yīng)變數(shù)據(jù)點，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)驗公式計算出材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、壓痕變形能量等其他力學(xué)性能。其快速以及近乎無損的測試特點滿足現(xiàn)場在線測試。以壓力容器常用鋼材S30408、S31603、S32168、S30403等為研究對象，分別對不同狀態(tài)下的材料進(jìn)行常規(guī)拉伸試驗和自動球壓痕試驗。將兩類

3、試驗得到的材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和對比。對不同狀態(tài)的不銹鋼材料的兩類試驗抗拉強(qiáng)度進(jìn)行比對，結(jié)果顯示自動球壓痕測算的抗拉強(qiáng)度與常規(guī)試驗得到的抗拉強(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屈服強(qiáng)度相差較大，采用重新關(guān)聯(lián)的方法修正自動球壓痕計算屈服強(qiáng)度的經(jīng)驗公式，使之能夠適用于不銹鋼材料屈服強(qiáng)度的測算。針對自動球壓痕試驗?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，