高温下T225NG合金单轴棘轮行为研究与本构模型

"T225NG合金的高温单轴棘轮行为研究 (2004年)" 这篇论文详细探讨了T225NG合金在高温环境下的单轴棘轮行为，这是一种材料在循环载荷作用下产生不可逆应变的现象。在200、300、350和450℃的不同温度下，研究人员对这种合金进行了实验，旨在理解温度、应力幅值以及先前的低峰值应力棘轮历史对材料棘轮行为的影响。 研究发现，T225NG合金在高温下的棘轮行为受到峰值真应力的显著影响，呈现出一元特性，即饱和棘轮应变主要由峰值应力决定，而不受应力幅值或之前低峰值应力棘轮历史的影响。这意味着在固定峰值应力下，合金的饱和棘轮应变是恒定的，不会因循环次数增加而改变。 此外，随着温度的升高，T225NG合金的塑性应变积累速度加快，导致饱和棘轮应变增大。这一现象表明高温加剧了材料的棘轮效应，可能由于高温下原子扩散加速，使得材料内部的结构变化更加显著。同时，这种合金在高温下表现出非线性的棘轮应变演化，其行为复杂，现有的本构理论难以准确描述。 为了解决这个问题，研究人员采用单试样多级加载试验方法，建立了一个新的本构模型，以预测T225NG合金在高温条件下的单轴饱和棘轮应变。这个模型能够很好地拟合试验数据，有效地描述了棘轮应力与饱和棘轮应变之间的关系，为理解和预测这种高温合金在实际应用中的行为提供了理论依据。 关键词涵盖了棘轮效应、塑性应变累积、高温条件以及铁合金的性质，这些都属于材料科学和工程的重要领域。论文的发表在《西安交通大学学报》第38卷第7期，展示了在高温工程应用中对材料性能研究的重要性，特别是在核动力和高温环境下的结构材料研究。 这篇论文揭示了T225NG合金在高温环境下的棘轮行为规律，对于优化合金设计、改进材料性能以及在极端条件下（如核反应堆）的材料选择和寿命预测具有重要意义。提出的本构模型为工程计算提供了实用工具，并为未来更深入的材料科学理论研究奠定了基础。