第1章 金属的高温蠕变及持久断裂 1
1.1 高温蠕变的基本知识 1
1.1.1 高温蠕变概述 1
1.1.2 蠕变速率的经验关系 3
1.1.3 蠕变极限 4
1.1.4 持久强度 4
1.2 蠕变与持久强度试验 5
1.2.1 蠕变试验 5
1.2.2 持久强度试验 7
1.3 蠕变持久性能试验数据的基本要求 9
1.3.1 试验所依据的标准 10
1.3.2 试验材料的基本信息 10
1.3.3 蠕变持久数据 10
1.3.4 试验中的异常情况记录 11
1.4 蠕变持久试验数据的整理 11
1.4.1 等温线法 11
1.4.2 Monkman-Grant关系 12
1.4.3 时间-温度参数法 13
1.5 常用的时间-温度参数 15
1.5.1 OSD参数 15
1.5.2 MH方法 16
1.5.3 其他TTP参数法 17
第2章 可靠性分析的基本知识 20
2.1 可靠性分析的基本概念 20
2.1.1 可靠性概念 20
2.1.2 可靠性特征量 20
2.1.3 失效类型的数学模型 25
2.2 可靠性数据的统计分析 26
2.2.1 可靠性试验分类 26
2.2.2 可靠性设计常用的概率分布 27
2.3 分布参数的估计 30
2.3.1 点估计 30
2.3.2 区间估计 31
2.4 分布类型的假设检验 33
2.4.1 x2检验法 33
2.4.2 KS检验法 35
2.4.3 Shapiro-Wilk检验法 37
2.5 回归分析 39
2.5.1 回归方程 39
2.5.2 相关关系检验 40
2.6 可靠度、置信度和置信区间 42
第3章 耐热钢持久性能数据的可靠性分析 43
3.1 高温持久性能的分散性 43
3.2 持久断裂时间的概率统计分析 44
3.3 持久强度的概率统计分析 45
3.4 基于Z参数的概率统计分析 47
3.4.1 持久性能主曲线的描述 48
3.4.2 持久性能主曲线方程 52
3.4.3 基于Z参数的持久性能统计分析 54
3.5 成分及热处理条件对Z参数分布的影响 58
3.6 TTP参数选择与可靠性分析 62
3.7 Z参数分布与持久强度及持久断裂时间分布之间的关系 70
第4章 高温持久强度的可靠性设计 73
4.1 许用应力与安全系数 73
4.1.1 许用应力 73
4.1.2 安全系数 74
4.1.3 最小断裂强度 74
4.2 持久强度的概率设计方法 76
4.2.1 “应力σ-TTP参数-可靠度R”曲线 77
4.2.2 “应力σ-断裂时间tr-可靠度R”曲线 78
4.2.3 “许用应力［σ］-温度T-可靠度R”曲线 79
4.3 基于可靠性的设计方法与其他方法的比较 80
4.3.1 与安全系数法的比较 80
4.3.2 与最小断裂强度法的比较 83
4.3.3 TTP参数选择与许用应力 86
4.4 高温持久性能设计的干涉模型——SCRI模型 88
4.4.1 强度设计中的干涉模型 88
4.4.2 持久性能分散性和服役条件波动性的描述 90
4.4.3 “服役条件-持久性能”干涉模型 91
4.4.4 蒙特卡罗方法计算服役条件波动性 92
4.5 SCRI模型在持久性能可靠性设计中的应用 94
4.5.1 不同服役条件下可靠度的计算 94
4.5.2 应用SCRI模型计算设定可靠度下的持久寿命 99
第5章 高温持久寿命的可靠性预测 103
5.1 高温持久寿命等温线预测法 103
5.2 Monkman-Grant方程的修正 104
5.3 TTP参数法 106
5.4 θ投影法 107
5.5 Ω法 110
5.6 断裂力学法 112
5.7 高温剩余持久寿命的概率预测法 115
5.8 结合组织劣化评定标准的Z参数方法 119
5.9 耐热钢高温持久寿命预测方法的讨论 125
第6章 高温蠕变过程的损伤及可靠性评估 128
6.1 损伤理论的一般描述 128
6.2 蠕变损伤理论 130
6.3 蠕变损伤的物理过程 132
6.3.1 应变因素损伤 133
6.3.2 温度因素损伤 134
6.3.3 环境因素损伤 135
6.4 高温损伤评估的方法 136
6.4.1 Robinson法则 136
6.4.2 应变分数法则 137
6.4.3 蠕变损伤法 138
6.4.4 蠕变损伤的检测 140
6.5 基于Z参数方法对损伤过程的描述 142
6.5.1 基于Z参数的损伤演化模型 142
6.5.2 损伤演化的可靠性评估 144
参考文献 147
附录A 高温材料持久性能可靠性设计曲线 152
A.1 0.2C（管）钢 152
A.2 0.5Mo钢 154
A.3 1.3Mn-0.5Mo-0.5Ni钢 156
A.4 0.5Cr-0.5Mo钢 158
A.5 1Cr-0.5Mo钢 160
A.6 1Cr-1Mo-0.25V钢 162
A.7 1.25Cr-0.5Mo-Si（板）钢 164
A.8 1.25Cr-0.5Mo-Si（管）钢 166
A.9 2.25Cr-1Mo钢 168
A.10 5Cr-0.5Mo钢 170
A.11 9Cr-1Mo钢 172
A.12 9Cr-1Mo-V-Nb钢 174
A.13 12Cr钢 176
A.14 18Cr-8Ni钢 178
A.15 18Cr-12Ni-Mo（管）钢 180
A.16 18Cr-12Ni-Mo（棒）钢 182
A.17 18Cr-12Ni-Mo中N-低C钢 184
A.18 18Cr-10Ni-Ti钢 186
A.19 Fe基21Cr-32Ni-Ti-Al（管）钢 188
A.20 Fe基21Cr-32Ni-Ti-Al（板）钢 190
A.21 25Cr-20Ni-0.4C钢（HK40） 192
A.22 25Cr-35Ni-0.4C钢 194
A.23 HR3C钢 196
A.24 Super304钢 198
A.25 T23钢 200
附录B 标准正态分布表 202
附录C x2分布表 206
附录D KS检验的临界值（Dn,a）表 208
附录E W检验中系数ai（w）数值表 210
附录F W检验统计量的a分位点Wn,a 213