压痕法技术在电站设备材料力学性能检测中的应用.pdfVIP

学兔兔 学兔兔 增刊 2 蒋 云，等 ：压痕法技术在电站设备材料力学性能检测 中的应用 韩 国Frontics公司在此研究基础上采用 “部 结合压头的形状参数 ，压头下压 的实 际接 分卸载法”采集球形压头对金属材料下压产生压 触面积 A 一7r(2Rh～h；)；将深度信息转化为实 耀柩 出 痕过程 中的信息[5]。这种方法是逐步增加压头 际接触面积之后 ，可 以通过有 限元分析拟合绘 ∞ ∞ ∞ 蚰 ∞ ∞ ∞ 0 下压压力 ，到一定深度之后停止下压 ，卸载掉 当 制材料 的真应力一应变曲线 。根据材料的不 同类 时载荷一半后继续下压 ，此时完成一个循环 。当 型，所拟合出的真应力一应变 曲线分别符合本构 完成多个循环后 ，彻底卸载载荷 ，移去压头 ，获得 方程 ： 完整的多循环载荷深度 曲线 (曲线形状见 图 2)。 d—Ks” (1) 这种重复加载卸载的方法可 以获得较大范 围的 一 A+Be (2) 压痕尺寸 ，使我们更好的考虑材料压痕点的弹塑 其中式 (1)为幂函数型材料 ，式 (2)为线性函 性变化 ，获得更为精确的测量结果 。 数型材料。拟合出的真应力一应变曲线见图4。 工m缸 耀 柩 出 ^ ^max 深度 ／ram (a)单次 “部分卸载法”所得载荷深度曲线 应变 ，m 图4 拟合所得真应力一应变 曲线 由公式结合载荷一深度 曲线所采集的材料信 息可 以计算获得材料 的屈服 强度和抗拉强度 ( ， )。；具体的拟合和计算过程见图5。 压痕深度 ／mm (b)多次循环 “部分卸载法”载荷深度曲线 图2 部分卸载法获得 的载荷一深度曲线 得到载荷深度曲线之后，需要将采集的深度信 盯T： 坚 ， 盯T：ftan8 息转化成接触面积信息。这就需要考虑压头下压过 程中产生的塑性堆积和沉人的情况 (见图3)。 (a】挤 出 图5 由载荷一深度 曲线计算抗拉强度 和屈服强度 的流程图