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机械强度2024年第06期:基于扩散-内聚力耦合模型的316L不锈钢溶解氧环境下应力腐蚀开裂速率仿真分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:巴思博;凌玲;张骏杰;王学林;

单位:华中科技大学机械科学与工程学院;

摘要:高温水环境下溶解氧是影响奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要环境参数之一。基于应力腐蚀的滑移-溶解理论,建立了一种氧扩散与内聚力耦合的应力腐蚀裂纹模拟模型。采用内聚力有限元数值方法模拟了在325℃高温水溶解氧环境下316L奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂行为,分析了溶解氧含量与加工硬化对裂纹扩展速率(Crack Growth Rate,CGR)的影响。结果表明,通过标定的模型参数,建立的模型可以预测不同溶解氧含量下材料应力腐蚀裂纹扩展速率,计算结果与文献中的实验测量结果一致。在模拟的高温水环境和应力强度因子条件下,316L不锈钢应力腐蚀裂纹扩展速率与屈服强度关系可表示为CGR∝σ_y~(2.028)。

关键词:有限元分析;;应力腐蚀;;内聚力模型;;溶解氧

基金资助:国家自然科学基金项目(51875219)资助~~