为了获得316L、321和P92钢的拉伸应力-应变曲线,屈服强度,抗拉强度和弹性模量等力学参数,开展常温和高温(三个温度点600℃、650℃与700℃)条件下标准圆棒试样拉伸试验。根据GB/T 228.2-2015《金属材料 拉伸试验 第二部分:高温试验方法》,测试其拉伸性能,获得三种钢在高温下的屈服强度(R0.2)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A)和断面收缩率(Z),拉伸速率为0.4min-1。对于老化后的上述材料的拉伸试验,其试验温度与老化温度相对应。
图1所示为拉伸试样和夏比冲击试样的混合取样区(E区),图中蓝色矩形(边长为12mm×12mm的矩形)同4.4.2节,代表夏比冲击试样毛坯的取样位置,可制备12mm×12mm×58mm的长方体毛坯14根,与B、C和D区一起共可制备夏比冲击试样164根。图中粉色圆形(Φ12.5mm)代表拉伸试样毛坯的取样位置,共可制备Φ12.5×75mm的圆棒毛坯36根。

图1 夏比冲击及拉伸试样混合区域母材取样规划示意图
P92母材试样命名规则如下:每个试验试样编号由以下部分组成,第一部分字母代表试验内容:T表示拉伸试验,F表示疲劳试验,C表示蠕变-疲劳交互作用试验, R表示蠕变试验。第二部分数字代表试样位置(用1,2,3表示,若大于9,则依次用0及大写的英文字母A,B,C...代表10,11,12,13..):第一位数字代表母材周向位置序号,第二位数字代表母材轴向位置序号,第三位数字代表母材径向位置序号。C112表示母材周向第一周,轴向从下到上第1层,径向从内到外第2个取样位置获得的蠕变-疲劳试样。

图2 P92母材空间坐标系示意图
利用上述命名规则,各试验试样的命名分别如图3所示。

图3 蠕变疲劳和拉伸试样区域母材命名规划示意图
拉伸试验包括常温与高温拉伸试验。高温拉伸试验在加热到规定温度后,需要保温30分钟使得试样受热均热才能开始拉伸试验。拉伸试验的温度对应于试样老化处理的温度。
拉伸试验标准与拉伸试样:拉伸试样取样及试样制备按GB/T 2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试验制备》标准执行;材料的试样尺寸及拉伸试验的进行参考GB/T 228.2-2015《金属材料 拉伸试验 第2部分:高温试验方法》。对于M12规格的拉伸试样,通过线切割加工Φ12.5mm×75 mm的试样毛坯,按照标准加工制成Φ12 mm标准圆棒试样,试样标距长30mm,夹持段采用M12螺纹。试样要求见图4。对于M16规格的拉伸试样,通过线切割加工Φ18mm×100mm的试样毛坯,按照标准加工制成Φ16 mm标准圆棒试样,试样标距长50mm,夹持段采用M16螺纹。试样要求见图5。

图 4 M12规格拉伸试验试样尺寸图

图 5 M16规格拉伸试验试样尺寸图