專利名稱：用包含疲勞載荷的高溫t＇-h＇曲線計(jì)算金屬防護(hù)層日歷壽命的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明方法屬材料失效與保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于一些金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備的防護(hù)層在使用中，它們不僅受到腐蝕環(huán)境的作用，而且受到 交變疲勞載荷的作用，因此在給它們確定日歷壽命時(shí)，只考慮腐蝕環(huán)境因素是不夠的，還要 考慮疲勞載荷的影響。本發(fā)明者曾發(fā)明了 "用高溫r'曲線計(jì)算金屬防護(hù)層日歷壽命的方 法"，但這一方法對(duì)純腐蝕是有效可靠的，而對(duì)有疲勞載荷的腐蝕工況就不太可靠，本發(fā)明方 法解決了這一問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
在金屬防護(hù)層的日歷壽命計(jì)算中，首先把疲勞載荷引入到金屬防護(hù)層r '曲線的測(cè)試 中，用該方法測(cè)出的r'-z/'曲線，它包含了腐蝕環(huán)境和疲勞載荷的共同作用，這樣用此r'-z/' 曲線計(jì)算得到的金屬防護(hù)層日歷壽命，就是使用腐蝕環(huán)境和使用疲勞載荷共同作用的日歷壽
附圖是腐蝕環(huán)境和疲勞載荷共同作用下的金屬防護(hù)層失效的高溫r'曲線，縱坐標(biāo)是 溫度r rc)，橫坐標(biāo)是腐蝕時(shí)間(h)。
具體實(shí)施方案
i編制溫度級(jí)別相同的使用溫度譜和試驗(yàn)的高溫譜。
2編制使用疲勞載荷譜。
3包含疲勞載荷的高溫r'-H'曲線測(cè)試方法
(1) 選擇金屬防護(hù)層的使用環(huán)境的介質(zhì)成分和濃度，作為試驗(yàn)溶液。
(2) 選擇高溫譜中四級(jí)高溫7V、 7V、 7V、 7V作為試驗(yàn)溫度，且令7V〉7V〉7V〉7V。
(3) 試驗(yàn)方法
① 在使用介質(zhì)成分和濃度("=1)下，進(jìn)行7V溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和 疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間/^'。
② 在使用介質(zhì)成分和濃度(d=l)下，進(jìn)行7V溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和 疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間//2'。
(D在使用介質(zhì)成分和濃度("=1)下，進(jìn)行7V溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和
疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間//3'。 ④在使用介質(zhì)成分和濃度(d=l)下，進(jìn)行7V溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和
疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間//4'。
(4) 繪制包含疲勞載荷的腐蝕高溫r'-Z/'曲線用上述試驗(yàn)的溫度7V、 7V、 7V、 7V和 試驗(yàn)測(cè)得的防護(hù)層失效時(shí)間FA //2'、 //3'、 //4'，可繪制出如說(shuō)明書附圖的包含疲勞載荷的金
屬防護(hù)層失效的高溫r'-zr曲線。
4包含疲勞載荷的金屬防護(hù)層日歷壽命計(jì)算 (1)選用計(jì)算模型(1)。<formula>formula see original document page 4</formula>
射
-防護(hù)層達(dá)到失效時(shí)的使用溫度譜循環(huán)總塊數(shù)；
-在《=1、第/級(jí)高溫和疲勞載荷共同作用下，防護(hù)層失效的時(shí)間； -在《=1、第1級(jí)高溫和疲勞載荷共同作用下，防護(hù)層失效的時(shí)間； -使用溫度譜中的第/級(jí)溫度； -試驗(yàn)高溫譜中的第/級(jí)高溫； -試驗(yàn)高溫譜中的第1級(jí)高溫； -使用溫度譜中的第/級(jí)溫度對(duì)應(yīng)的小時(shí)數(shù)； w——使用溫度譜的類別數(shù)； ^使用溫度譜的級(jí)別數(shù)。
(2) 由包含疲勞載荷的腐蝕高溫71'-//'曲線可求得//1'、 ///、 7V和7V。
(3) 由使用溫度譜求得r,和&。
(4) 將求得的&'、 ///、 7v、 7v、 r;和；^代入模型(i)中，即可算出"入"值，再由
使用溫度的一個(gè)譜塊的小時(shí)數(shù)，便可求出包含疲勞載荷的金屬防護(hù)層使用日歷壽命。
權(quán)利要求
本發(fā)明方法的技術(shù)特征，是可以計(jì)算在疲勞載荷和腐蝕環(huán)境共同作用下的金屬防護(hù)層的使用日歷壽命。它申請(qǐng)保護(hù)的范圍，是包含疲勞載荷的高溫T′-H′曲線的測(cè)試方法(1)選擇金屬防護(hù)層的使用環(huán)境的介質(zhì)成分和濃度，作為試驗(yàn)溶液；(2)選擇高溫譜中四級(jí)高溫T1′、T2′、T3′、T4′作為試驗(yàn)溫度，且令T1′>T2′>T3′>T4′。(3)試驗(yàn)方法①在使用介質(zhì)成分和濃度(d＝1)下，進(jìn)行T1′溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間H1′；②在使用介質(zhì)成分和濃度(d＝1)下，進(jìn)行T2′溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間H2′；③在使用介質(zhì)成分和濃度(d＝1)下，進(jìn)行T3′溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間H3′④在使用介質(zhì)成分和濃度(d＝1)下，進(jìn)行T4′溫度和一年疲勞載荷譜的循環(huán)腐蝕和疲勞試驗(yàn)，直至防護(hù)層失效為止，并測(cè)得腐蝕時(shí)間H4′(4)繪制包含疲勞載荷的腐蝕高溫T′-H′曲線用上述試驗(yàn)的溫度T1′、T2′、T3′、T4′和試驗(yàn)測(cè)得的防護(hù)層失效時(shí)間H1′、H2′、H3′、H4′，可繪制出如說(shuō)明書附圖的包含疲勞載荷的金屬防護(hù)層失效的高溫T′-H′曲線。
全文摘要
用包含疲勞載荷的高溫T′-H′曲線計(jì)算金屬防護(hù)層日歷壽命的方法。本發(fā)明方法屬材料失效與保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。它主要解決包含疲勞載荷的金屬防護(hù)層腐蝕日歷壽命計(jì)算方法問(wèn)題。它的技術(shù)方案和途徑是①編制使用疲勞載荷譜；②編制溫度級(jí)別相同的使用溫度譜和試驗(yàn)用的高溫譜；③包含疲勞載荷的高溫T′-H′曲線測(cè)試；④用包含疲勞載荷的高溫T′-H′曲線和使用溫度譜可求得模型(1)中的H<sub>1</sub>′、H<sub>i</sub>′、T<sub>1</sub>′、T<sub>i</sub>′、T<sub>i</sub>和h<sub>i</sub>，將這些參數(shù)代入模型(1)中，便可算出包含疲勞載荷的金屬防護(hù)層的使用日歷壽命。(模型(1)見右上)T<sub>1</sub>′、T<sub>i</sub>′和H<sub>1</sub>′、H<sub>i</sub>′——是包含疲勞載荷的高溫T′-H′曲線中的第1級(jí)、第i級(jí)溫度和相應(yīng)的腐蝕時(shí)間；T<sub>i</sub>和h<sub>i</sub>——是使用溫度譜中的第i級(jí)溫度和對(duì)應(yīng)的小時(shí)數(shù)。
文檔編號(hào)G01N17/00GK101482479SQ200810000099
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者張福澤 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍裝備研究院航空裝備研究所