在役设备材料性能小冲杆试验方法与标准研究

 

　　本项目结合实验数据和有限元计算的结果对小冲杆试验的影响因素进行了研究，包括加载钢球（压头）的直径和硬度、夹具下平台孔径、加载冲杆的偏心距、摩擦系 数以及试样的微观缺陷、试样厚度与晶粒比等，以及试样的影响因素，包括试样厚度、试样厚度的不均匀性、试样直径。对30多种材料进行了常规拉伸试验和小冲 杆试验，其中包括新材料和一些经高温运行脆化的材料。对各向异性取样方向和微观缺陷的影响进行了研究。取得如下成果：提出了小冲杆试验的推荐技术参数：采 用试样夹具采用直径为2.5mm的钢球，下接收孔径为4mm，试样的直径为10mm，厚度为0.5±0.01mm。实验应采用位移速率控制的方式进行加 载，加载速率为0.2mm/min。给出了小冲杆测试结果和常规拉伸实验结果的线性经验关联公式，关联结果的误差在20%左右。对各向异性材料研究表明， 小冲杆试验对对各向异性材料的取样方向不敏感。微观缺陷对屈服强度没有影响，但对抗拉强度有影响，表现在数据分散较大。本项目完成了2项国家标准（报批 稿）。本项目给出了对在役设备上取样装置的设计方法，建立了相应的小冲杆试验数据库，申请了两项发明专利，发表了13篇研究论文,培养5名研究生。