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石油化工行业可接受风险水平研究 被引量:36
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作者 李漾 周昌 张伯君 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2007年第6期116-119,共4页
石油化工行业存在着巨大的潜在风险,为了明确该行业的风险可接受水平,制定一个合理可行的可接受风险准则极为必要。本文在对国内外风险可接受水平研究的基础上,系统分析了国内外有关标准,对生命风险水平、经济风险水平和环境风险水平确... 石油化工行业存在着巨大的潜在风险,为了明确该行业的风险可接受水平,制定一个合理可行的可接受风险准则极为必要。本文在对国内外风险可接受水平研究的基础上,系统分析了国内外有关标准,对生命风险水平、经济风险水平和环境风险水平确定的基本思想进行了详尽阐述,分别给出了3种风险的可接受水平公式,提出了确定石化行业可接受风险水平的方法,需同时满足可接受生命风险、经济风险和环境风险。 展开更多
关键词 安全评价 石油化工 可接受风险水平 生命风险 经济风险 环境风险
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CrMo钢材料韧脆转变温度曲线的回归分析 被引量:26
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作者 周昌 夏翔鸣 《压力容器》 2003年第6期13-18,共6页
根据韧脆转变温度曲线的特点 ,提出一种能够定量描述冲击功与温度关系的Boltzmann函数。试验数据的回归分析表明 ,该方法获取的回归曲线具有较高相关系数 ,并能较准确地求取材料脆性转变温度vTr5 4 .2。本文提出的方法简单实用 ,同时具... 根据韧脆转变温度曲线的特点 ,提出一种能够定量描述冲击功与温度关系的Boltzmann函数。试验数据的回归分析表明 ,该方法获取的回归曲线具有较高相关系数 ,并能较准确地求取材料脆性转变温度vTr5 4 .2。本文提出的方法简单实用 ,同时具有一定物理意义。 展开更多
关键词 回火脆化 韧脆转变温度曲线 脆性转变温度 Boltzmann函数
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基于正交试验设计的高温管道焊接工艺优化 被引量:21
3
作者 张国栋 薛吉林 周昌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期53-56,共4页
P91耐热钢焊接接头广泛用于电厂管道,厚壁管道焊接残余应力分布比较复杂,而焊接接头残余应力的大小对其高温环境下运行的蠕变又有着较大的影响。文中运用正交试验设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对P91耐热钢管道焊接的工艺参数进行... P91耐热钢焊接接头广泛用于电厂管道,厚壁管道焊接残余应力分布比较复杂,而焊接接头残余应力的大小对其高温环境下运行的蠕变又有着较大的影响。文中运用正交试验设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对P91耐热钢管道焊接的工艺参数进行优化设计,然后采用大型有限元分析软件ABAQUS对最优焊接工艺的焊接残余应力进行数值模拟,获得了P91厚壁管道焊接接头的残余应力分布状况。结果表明,焊接速度对焊接残余应力的影响最为显著,其次电弧电压、焊接电流和坡口间隙等。研究结果为优化高温管道焊接工艺,有效控制焊接残余应力提供了可能。 展开更多
关键词 高温管道 正交试验设计 焊接工艺 优化 数值模拟
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焊接接头残余应力及蠕变损伤的有限元模拟 被引量:23
4
作者 张国栋 周昌 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期848-852,共5页
基于大型有限元软件Abaqus及其用户子程序(Umat)功能,开发了焊接残余应力与蠕变损伤耦合计算程序,对高温用焊接接头残余应力作用下的蠕变损伤行为进行有限元模拟,并与无焊接残余应力状态下的蠕变损伤情况进行比较.研究结果表明,在炉管... 基于大型有限元软件Abaqus及其用户子程序(Umat)功能,开发了焊接残余应力与蠕变损伤耦合计算程序,对高温用焊接接头残余应力作用下的蠕变损伤行为进行有限元模拟,并与无焊接残余应力状态下的蠕变损伤情况进行比较.研究结果表明,在炉管焊接状态下,焊接残余应力最大值集中在焊缝和热影响区处,并且轴向与环向残余应力较高.在高温环境下,焊接接头初始态焊接残余应力较高,虽然在短时间内应力松弛到较低的水平,但其蠕变损伤仍较大程度地受焊接残余应力的影响,蠕变损伤分布与焊接残余应力的分布基本一致. 展开更多
关键词 Cr5Mo钢 焊接残余应力 蠕变损伤 应力松弛 有限元模拟
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焊接残余应力对焊接接头蠕变性能的影响 被引量:20
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作者 张国栋 周昌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期99-102,107,共5页
应用大型有限元分析软件ABAQUS及其RESTART功能,建立了焊接温度场模型、残余应力场模型和蠕变分析模型。使用焊接残余应力作用下蠕变的顺次耦合有限元计算方法,对Cr5Mo加热炉炉管焊接接头残余应力和蠕变进行了数值模拟。计算方法为掌握... 应用大型有限元分析软件ABAQUS及其RESTART功能,建立了焊接温度场模型、残余应力场模型和蠕变分析模型。使用焊接残余应力作用下蠕变的顺次耦合有限元计算方法,对Cr5Mo加热炉炉管焊接接头残余应力和蠕变进行了数值模拟。计算方法为掌握复杂的焊接残余应力对高温炉管焊接接头的蠕变影响奠定了基础。比较了考虑焊接残余应力和仅承受内压两种工况下的炉管接头蠕变情况。结果表明,虽然焊接残余应力在短时间内松弛,但焊接残余应力决定了炉管的蠕变变形,焊接残余应力是影响炉管蠕变的重要因素。 展开更多
关键词 CrSMo炉管 焊接接头 焊接残余应力 应力松弛 蠕变
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含多局部减薄缺陷压力管道的安全评定方法讨论 被引量:16
6
作者 彭剑 周昌 +1 位作者 薛吉林 代巧 《压力容器》 北大核心 2010年第5期21-25,9,共6页
局部减薄是压力管道常见的一种体积型缺陷,在管道的服役过程中不仅会出现单个局部减薄缺陷,甚至会有多个局部减薄缺陷。通过有限元方法模拟内压作用下含双局部减薄缺陷管道获得其极限载荷,讨论了在不同的轴向和环向排列方式以及不同的... 局部减薄是压力管道常见的一种体积型缺陷,在管道的服役过程中不仅会出现单个局部减薄缺陷,甚至会有多个局部减薄缺陷。通过有限元方法模拟内压作用下含双局部减薄缺陷管道获得其极限载荷,讨论了在不同的轴向和环向排列方式以及不同的局部减薄相对深度下,两局部减薄缺陷间的距离对压力管道极限载荷影响程度的差异。然后对所计算模型应用API 579-1 ASMEFFS-1—2007《适合服役》与GB/T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》中对多局部减薄(凹坑)处理方法进行评定,并与有限元得到的结果进行比较,发现两评定规范既存在着保守性,也存在着不安全性。最后对两评定规范所论述的方法进行修正,提出了一种新的用于内压作用下含多局部减薄缺陷管道的多局部减薄处理方法。 展开更多
关键词 多局部减薄 压力管道 极限载荷 有限元
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内压与焊接残余应力共同作用下高温管道蠕变有限元分析 被引量:17
7
作者 张国栋 周昌 薛吉林 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1271-1276,共6页
利用大型有限元分析软件Abaqus的多次顺次耦合功能,先对P91钢高温主蒸汽管道焊接接头焊态和焊后热处理状态进行残余应力分析,然后采用Norton蠕变本构关系,根据P91耐热钢在625℃下焊缝、热影响区和母材的不同蠕变参数,对内压以及内... 利用大型有限元分析软件Abaqus的多次顺次耦合功能,先对P91钢高温主蒸汽管道焊接接头焊态和焊后热处理状态进行残余应力分析,然后采用Norton蠕变本构关系,根据P91耐热钢在625℃下焊缝、热影响区和母材的不同蠕变参数,对内压以及内压与热处理后残余应力共同作用下的接头蠕变进行有限元分析,分别得到了焊接残余应力和焊后热处理残余应力的分布规律,同时预测了在高温环境下服役10^5h后蠕变应变分布。结果表明,由于高温管道的壁厚以及约束等影响,焊后产生了较大的焊接残余应力,通过焊后热处理可以有效地降低焊接残余应力。但由于热处理残余应力的存在,仍对高温管道焊接接头的蠕变有较大影响,并且在焊缝与热影响区的交界处存在着较大的蠕变应变。 展开更多
关键词 高温管道 焊接残余应力 焊后热处理(PWHT) 蠕变 有限元分析
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工业纯钛室温下的应变速率敏感性及Hollomon经验公式的改进 被引量:16
8
作者 彭剑 周昌 +3 位作者 代巧 贺小华 唐支翔 杜永勤 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期483-487,共5页
通过实验研究了工业纯钛TA2在室温下应变速率范围为1×10-4~1×10-2s-1的拉伸力学性能。发现TA2的拉伸力学性能存在显著的应变速率敏感性,随着应变速率的增加,材料的强度提高、塑性下降,应变速率敏感性指数较高。通过对Hollomo... 通过实验研究了工业纯钛TA2在室温下应变速率范围为1×10-4~1×10-2s-1的拉伸力学性能。发现TA2的拉伸力学性能存在显著的应变速率敏感性,随着应变速率的增加,材料的强度提高、塑性下降,应变速率敏感性指数较高。通过对Hollomon经验公式σ=Kεnεm的推导和TA2实验数据的分析发现应变速率敏感性指数m和应变硬化指数n分别会受到应变和应变速率的影响,并且它们之间均呈指数关系。因此对Hollomon经验公式提出了改进,得到了TA2在室温下改进的Hollomon模型。与传统的Hollomon经验公式及Johnson-Cook模型相比,改进的Hollomon模型的预测结果与实验结果更加吻合,能更准确地表现材料的拉伸力学性能。 展开更多
关键词 工业纯钛TA2 应变速率 拉伸力学性能 改进的Hollomon模型
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管道对接间断焊与连续焊的有限元分析 被引量:13
9
作者 张国栋 周昌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期85-88,92,共5页
应用大型有限元分析软件ABAQUS,对工业管道间断焊与连续焊的温度场和残余应力场进行数值模拟。考虑材料的物理性能随温度的变化以及外界环境对焊接构件温度场的影响,采用热振幅曲线加载方法模拟焊接热源的移动,运用单元生死技术实现管... 应用大型有限元分析软件ABAQUS,对工业管道间断焊与连续焊的温度场和残余应力场进行数值模拟。考虑材料的物理性能随温度的变化以及外界环境对焊接构件温度场的影响,采用热振幅曲线加载方法模拟焊接热源的移动,运用单元生死技术实现管道多道焊的模拟。将两种焊接工艺得到的温度场和残余应力场进行比较。结果表明,间断焊可以降低焊接时的温度,而采用连续焊可以获得较小的轴向残余应力,间断焊和连续焊的环向应力对管道的影响不大。另外对起焊点处的温度场和残余应力场也做了详细的分析,起焊点内壁处的轴向残余应力较大。 展开更多
关键词 间断焊 连续焊 温度场 残余应力场 数值模拟
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基于扩展有限元法的弹塑性裂纹扩展研究 被引量:14
10
作者 杨志锋 周昌 代巧 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期50-57,共8页
为了得到紧凑拉伸(CT)试样应力强度因子和J积分,分别采用传统有限元法、扩展有限元法以及试验方法对其进行计算。在弹性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力强度因子相近,并且与ASTM E1820—05a解相差很小。在弹塑性情况下,扩... 为了得到紧凑拉伸(CT)试样应力强度因子和J积分,分别采用传统有限元法、扩展有限元法以及试验方法对其进行计算。在弹性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力强度因子相近,并且与ASTM E1820—05a解相差很小。在弹塑性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力场和J积分有较大的差别,扩展有限元法得到的J积分相对于传统有限元法的结果与实验值更吻合。结果表明:扩展有限元法由于考虑了裂纹扩展,比传统有限元法可以更加准确合理地模拟弹塑性裂纹扩展。 展开更多
关键词 扩展有限元 裂纹扩展 应力强度因 J积分
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加载频率变化的腐蚀疲劳裂纹扩展速率数学模型 被引量:11
11
作者 李强 周昌 +1 位作者 黄文龙 吴宝娟 《南京化工大学学报》 2000年第1期32-36,共5页
试验得出了 0 Cr1 8Ni9钢在质量分数为 0 .1 % Na Cl溶液中 4个不同加载频率下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率。结合试验结果 ,并采用数学分析方法 ,给出了环境加速因子 C( f)的表达式 ,进而提出了一种腐蚀疲劳裂纹扩展速率的 dad N~ (ΔK ,f ... 试验得出了 0 Cr1 8Ni9钢在质量分数为 0 .1 % Na Cl溶液中 4个不同加载频率下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率。结合试验结果 ,并采用数学分析方法 ,给出了环境加速因子 C( f)的表达式 ,进而提出了一种腐蚀疲劳裂纹扩展速率的 dad N~ (ΔK ,f )数学计算模型。 展开更多
关键词 腐蚀疲劳 裂纹扩展速率 加载频率 数学模型
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压缩机螺栓联接结构的有限元模拟及疲劳寿命分析 被引量:12
12
作者 周昌 夏翔鸣 翟羽 《压缩机技术》 2005年第6期11-13,共3页
疲劳破坏是螺栓失效的主要形式之一。应用接触有限元方法,对螺栓联接结构进行了应力分析。通过螺栓材料的疲劳试验,获得了材料的应力应变寿命曲线;采用多轴应变下的局部应力应变方法进行疲劳寿命计算;并研究了螺栓预紧力对螺栓疲劳寿命... 疲劳破坏是螺栓失效的主要形式之一。应用接触有限元方法,对螺栓联接结构进行了应力分析。通过螺栓材料的疲劳试验,获得了材料的应力应变寿命曲线;采用多轴应变下的局部应力应变方法进行疲劳寿命计算;并研究了螺栓预紧力对螺栓疲劳寿命的影响,提出了延长螺栓寿命的方法。 展开更多
关键词 螺栓 接触有限元 局部应力应变法 疲劳 寿命预测 预紧力
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基于中心复合实验设计的区间有限元方法 被引量:13
13
作者 潘林锋 周昌 陈士诚 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第11期11-13,共3页
区间有限元方法是解决含不确定变量的实际工程问题最为有效的方法之一。对于区间有限元的算法中,区间扩张是其固有问题。区间顶点法能够得到区间线弹性的精确解。然而区间有限元顶点法的计算量大;同时对于实际工程问题,不能确定复杂结... 区间有限元方法是解决含不确定变量的实际工程问题最为有效的方法之一。对于区间有限元的算法中,区间扩张是其固有问题。区间顶点法能够得到区间线弹性的精确解。然而区间有限元顶点法的计算量大;同时对于实际工程问题,不能确定复杂结构响应在变量区间变化范围内是否为单调的问题。针对上述区间顶点法的两个主要缺点,提出了用中心复合实验设计来降低区间顶点法的计算量,同时检验结构响应函数是否单调,为了区间顶点法的运用提出了理论依据。数值算例表明文中提出方法的有效性以及可行性。 展开更多
关键词 中心复合实验设计 区间数 有限元法 开孔接管 顶点法
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压力容器接管部位的可靠性设计研究 被引量:12
14
作者 刘有艳 周昌 《压力容器》 北大核心 2011年第1期18-22,50,共6页
使用ANSYS软件对某压力容器筒径,不同开孔直径壳体,共3个模型的开孔接管部位进行分析设计,同时提出最弱环模型对接管部位应力强度进行可靠性评定。研究结果表明,在接管需要补强时采用补强圈或厚壁接管补强,均可有效地改善孔边应力集中;... 使用ANSYS软件对某压力容器筒径,不同开孔直径壳体,共3个模型的开孔接管部位进行分析设计,同时提出最弱环模型对接管部位应力强度进行可靠性评定。研究结果表明,在接管需要补强时采用补强圈或厚壁接管补强,均可有效地改善孔边应力集中;随着开孔率的增大,厚壁补强接管部位的可靠性大于等面积补强法所得结果;最后提出厚壁补强时合适的可靠度取值。 展开更多
关键词 压力容器 开孔接管补强 ANSYS 可靠性
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在役压力容器含缺陷结构腐蚀疲劳剩余寿命预测的随机分析 被引量:10
15
作者 周昌 张艳丽 +1 位作者 李强 黄文龙 《压力容器》 2002年第2期14-17,共4页
本文根据 0Cr18Ni9钢在 10 0 0ppmNaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率计算公式 ,采用概率方法 ,考虑裂纹尺寸、载荷、材料等参数的随机性 ,给出腐蚀疲劳剩余寿命随机计算方法。最后 。
关键词 在役压力容器 含缺陷结构 腐蚀疲劳 疲劳裂纹扩展 环境加速因子 剩余寿命 随机寿命预测
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基于步冷试验的2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝回火脆化研究 被引量:11
16
作者 马韩韩 伏玮 +4 位作者 沈志鹏 孔令瑞 於孝春 贺小华 周昌 《压力容器》 北大核心 2020年第2期1-10,共10页
对原始态、步冷态、脱脆态和脱脆步冷态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝冲击试验结果进行分析,得到了母材和焊缝在不同状态下的韧脆转变温度vTr54.2和FATT以及脆化度ΔvTr54.2和ΔFATT。试验结果表明,步冷试验之后,母材发生较低程度脆化... 对原始态、步冷态、脱脆态和脱脆步冷态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝冲击试验结果进行分析,得到了母材和焊缝在不同状态下的韧脆转变温度vTr54.2和FATT以及脆化度ΔvTr54.2和ΔFATT。试验结果表明,步冷试验之后,母材发生较低程度脆化或脱脆现象,但是脆化度或脱脆度较低,表明母材具有良好的抗回火脆化性能;经脱脆试验后,母材和焊缝都发生较高程度的脱脆,表明材料的脆化主要是由于回火脆化引起的,脱脆试验使得材料的韧脆转变温度降低;脱脆步冷试验后,焊缝发生较高程度的脆化,焊缝对脱脆步冷试验的敏感性较高,脱脆步冷试验有效促进了焊缝的脆化。在相同脆化条件下,母材的脆化敏感性低于焊缝,焊缝更易发生脆化。 展开更多
关键词 2.25CR-1MO-0.25V钢 母材 焊缝 回火脆 步冷试验
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内压作用下含双外凹坑缺陷压力管道的评定方法研究 被引量:11
17
作者 金仁良 周昌 +1 位作者 王波 彭剑 《压力容器》 2012年第1期52-57,共6页
通过有限元软件ABAQUS计算了内压作用下含双外凹坑压力管道的极限载荷,讨论了在不同深度作用下,两个凹坑沿轴向和环向排列时的极限载荷变化,并认为凹坑的深度为影响极限载荷的主要因素,凹坑沿轴向、环向排列为次要因素。最后对所计算模... 通过有限元软件ABAQUS计算了内压作用下含双外凹坑压力管道的极限载荷,讨论了在不同深度作用下,两个凹坑沿轴向和环向排列时的极限载荷变化,并认为凹坑的深度为影响极限载荷的主要因素,凹坑沿轴向、环向排列为次要因素。最后对所计算模型,分别应用BS 7910—2005,ASME B31G—2009,API 579-1 ASME FFS-1—2007与GB/T 19624—2004等标准对多凹坑处理方法进行分析。 展开更多
关键词 双凹坑 压力管道 极限载荷 有限元
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大型原油储罐事故后果的仿真模拟 被引量:10
18
作者 周彦夺 周昌 《炼油技术与工程》 CAS 北大核心 2008年第10期58-61,共4页
分析了原油危险特性及原油储罐潜在的泄漏、火灾爆炸危险性。运用DNV公司软件PHAST(Process Hazard Analysis Software Toll)对大型原油罐区进行事故仿真模拟,建立了针对性强的事故后果模型。该模型能客观、准确地模拟与预测重大事故的... 分析了原油危险特性及原油储罐潜在的泄漏、火灾爆炸危险性。运用DNV公司软件PHAST(Process Hazard Analysis Software Toll)对大型原油罐区进行事故仿真模拟,建立了针对性强的事故后果模型。该模型能客观、准确地模拟与预测重大事故的后果和影响范围,得出事故危害程度的计算机模拟动态图表及报告,据此提出建议和措施。 展开更多
关键词 原油储罐 事故后果 PHAST 模拟
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加载频率f和应力比R对腐蚀疲劳裂纹扩展速率影响的研究 被引量:7
19
作者 赵建平 周昌 +3 位作者 於孝春 黄文龙 吴宝娟 李强 《压力容器》 1999年第6期1-4,57,共5页
在腐蚀疲劳试验基础上, 研究了0Cr18Ni9 钢在NaCl溶液中的扩展行为, 分析了应力比R和加载频率f 对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响, 提出了环境加速因子C (R, f), 进而给出了一种反映腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/d... 在腐蚀疲劳试验基础上, 研究了0Cr18Ni9 钢在NaCl溶液中的扩展行为, 分析了应力比R和加载频率f 对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响, 提出了环境加速因子C (R, f), 进而给出了一种反映腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/dN~ (ΔK, f, R) 的数学模型。该模型经试验验证, 展开更多
关键词 腐蚀疲劳 裂纹扩展速率 不锈钢 加载频率 应力比
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0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在低浓度NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展规律及机理研究 被引量:9
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作者 业成 李强 +1 位作者 周昌 黄文龙 《压力容器》 2000年第2期27-31,2,共6页
In this paper,the effects of NaCl concentration of dilute NaCl solutions and loading frequencies on corrosion fatigue crack growth of 0Cr18Ni9 austentic stainless steel are experimentally studied.The macroscopic and m... In this paper,the effects of NaCl concentration of dilute NaCl solutions and loading frequencies on corrosion fatigue crack growth of 0Cr18Ni9 austentic stainless steel are experimentally studied.The macroscopic and microscopic sections of the crack are observed to analysis its corrosion fatigue crack growth mechanism. 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 NACL溶液 腐蚀疲劳 石油化工设备
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