侧槽对9Cr1Mo钢蠕变裂纹扩展行为的影响

陈健飞 蒋文春 张玉财 王振波 张玉福 苏厚德 裴二阳

（1.中国石油大学（华东）新能源学院；2.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心；3.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司；4.中国机械工业联合会）

我国以煤炭为主要发电能源，燃料消耗量大且利用率低，导致温室气体排放加剧。 为达到减少温室气体排放量、 提高能源转化率的目标，今后我国火力发电机组的运转工况将向着更高温度、更高压力的方向发展。 而高温高压给超临界火电机组的发展带来的关键技术难题之一就是保证特种设备构件所用金属材料在极端恶劣条件下的服役寿命［1］。 9Cr1Mo钢作为马氏体耐热钢的代表性钢种，已广泛应用在大容积、高效率的新型火电设备中。 由于在高温、高压操作工况下，设备部分区域往往存在热量积聚，9Cr1Mo钢在这些热量积聚区容易发生失效，所以在高温复杂载荷的情况下，蠕变及蠕变损伤导致的裂纹扩展是金属构件的主要失效形式之一［2］。 因此，研究600℃以上9Cr1Mo钢的蠕变裂纹扩展行为对于提升电厂生产安全性，保障服役过程中超（超）临界火电机组的平稳可靠运转、操作人员的人身安全和改善温室效应，具有十分重要的意义。

笔者以三维CT试样为研究对象，分析比较侧槽对CT试样蠕变扩展行为的影响，并对不同侧槽深度和角度的蠕变裂纹扩展行为进行研究。

1 研究现状

裂尖拘束是影响材料断裂行为的重要因素［3～10］。 目前，国内外学者已对影响蠕变裂纹扩展（CCG）行为的面内、面外拘束进行了大量研究分析， 拘束的影响因素通常包括试样的几何尺寸、初始裂纹深度、试样厚度及加载方式等。……