Page 86 - 理化检验-物理分册2023年第六期

龚 敏, 等: 持久蠕变能力验证计划的开展与应用

平台。实验室目前拥有162台持久蠕变试验机, 包括 济。 EXOVA-AGS通常只提供5块样坯, 实验室需

两种类型的试验机, 即用于10000h以上长时稳定性 自行按图纸加工试样, 试验后取较稳定的4个结果。

的砝码加载机械式持久蠕变试验机与用于10000h 笔者单位向参加计划的实验室提供2根或3根精加
以内的力值传感器加载、 闭环控制电子式持久蠕变试 工后并完成均匀性检验的实际试样。
验机, 这两种类型试验机都配备了加长型加热炉, 均 2.2 能力验证试样选材
热带长度达到150mm , 可用于加载1根标准试样的 与 EXOVA-AGS采用镍基合金作为试验材料

蠕变试验与串联两根短试样的持久试验。 不同, 持久蠕变能力验证计划选取材料均为铁素体
对于持久蠕变试验, 温度偏差对试验结果影响 耐热钢成品管, Cr元素质量分数为1%~9% , 服役

很大。根据日本国立材料研究所( NIMS ) 对热电偶 温度为500~650℃ , 性能均匀稳定。能力验证试样
的统计, 发现贵金属 R 型热电偶在高温下长期使用 取自成品管中部, 试样规格( 公称直径 × 平行段直

后, 其温度偏差较小。因此, 为保证试验温度的长期 径) 为 M16×10mm 或 M12×5mm , 呈螺纹头圆
稳定, 笔者单位持久蠕变实验室所有试验机都配备 棒状。

了贵金属 R 型热电偶。 根据 ISO13528 : 2015 《 实验室间比对的能力验
证统计方法》, 对能力验证试样均进行了有效的均匀
2 持久蠕变能力验证的组织与实施
性检验。均匀性检验的具体操作流程为随机抽取
2.1 基本情况 20根试样, 组成10组进行试验, 以每组试样测试结
2014年, 在全国首次组织开展了持久蠕变试验 果的平均值参与均匀性统计。均匀性检验统计结果
实验室间比对活动。 2015年, 能力验证扩项成功, 笔 需满足两个条件: ① 各指标的均值相对标准偏差小

者单位成为国内首家获得持久蠕变试验能力验证提 于上一次同类型的能力验证计划的均值相对标准偏
供者资质的单位。之后先后3次组织开展了持久蠕 差的1 / 3 ; ② 各指标的均值标准偏差小于能力验证

变试验能力验证活动, 参与的实验室分别来自冶金、 计划的能力评定标准偏差的1 / 3 。只有同时满足这
航空航天、 电力、 科研院所以及专业检测机构等行业 两个条件, 才能表明能力验证试样的不均匀性对于
、 断后伸长率 实验室评价结果的影响可以忽略, 均匀性检验才有
及单位, 考察项目包括持久断裂时间 t u
。目前, 国内组织及参与的持久 效。表2及表 3 分别为 BGPTL1901 项目与其他

A u 与断面收缩率Z u
、 项目的均匀性检验结果, 可以看出, BGPTL1901项
蠕变能力验证计划基本情况如表1所示( 表中 A 4D
分别为标距为4 , 5倍直径的断后伸长率)。 目的均匀性检验结果满足上述两个条件, 表明该次
A 5D
表1 国内持久蠕变能力验证计划基本情况 能力验证所用试样具有较好的均匀性。

实验室 试验 考察 试验 试样 表2 BGPTL1901项目的均匀性检验结果
计划编号
数量 / 个 条件 项目 材料 数量 / 个 项目 t u h Z u %
/
/

EXOVA-AGSPTP t u , 1组结果 22.9 89.8
62 650℃ ,
2013 A 4D , 镍基合金 5 2组结果 21.2 89.7
700MPa
, 3组结果
A 5D 22.1 90.1

BSTCT1404 550℃ , 4组结果 23.0 89.8
,
17 t u Z u 2.25Cr1Mo 3

2014 230MPa 5组结果 19.2 90.4

BSTCT1504 650℃ , 6组结果 23.1 89.8
,
27 t u Z u 9Cr1MoV 2

2015 150MPa 7组结果 18.9 90.3

, ,
BSTCT1603 525℃ , t u Z u 8组结果 22.4 89.7
18 12Cr1MoV 2

2016 305MPa A u 9组结果 19.2 90.2

BGPTL1901 600℃ , 10组结果 20.8 90.3
,
18 t u Z u 9Cr1MoV 2

2019 210MPa 均值 21.3 90.0
均值标准差 1.69 0.27
与 持 久 蠕 变 能 力 验 证 领 域 国 际 知 名 同 行
EXOVA-AGSPTP2013 项目相比, 笔者单位所提 对采用同材料加工的留存样均进行了稳定性检

供的能力验证计划对于实验室而言更为便捷与经 验。以 BGPTL1901项目为例, 2019年3月该计划
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