1.1课题来源 1.1.1 我国电力工业发展现状 在我国电力行业，以火力发电为主导的电力供应格局短时间内很难改变，但随着水利、核能和风力等可持续发电的比重增加，火力发电积极寻求突破，提高发电效率、降低污染和节约资源成为了火力发电机组的发展方向。

就目前全球范围内的火力发电技术而言，提高电厂发电效率的最有效的方法是提高蒸汽参数，即提高蒸汽的压力和温度，从而降低煤耗，提升煤-电转化率。

随着机组蒸汽参数的不断提高，压力和温度突破临界点，超临界乃至超超临界机组的概念应运而生。

发展高温高压的超临界和超超临界机组，不仅能提升煤-电转化率，提高发电效率，而且能降低煤耗，减少污染物的排放，完全符合今后我国火力发电产业清洁、高效和安全的规划[1-2]。

1.2 P92钢的基本特点及应用 P92钢是日本新日铁在P91钢基础上，对成分做了进一步完善改进，采用复合一多元强化手段，适当降低Mo含量至0．30％～0．60％、加人1.50％～2.00％的W并形成以W为主W#8212;Mo复合同溶强化，加入N形成间隙固溶强化，加入V、Nb和N形成碳氮化物弥散沉淀强化以及加人微量的B(0.001％～0.006％)形成B的晶界强化，从而研制开发的具有比P91更高许用应力的新型铁素体耐热合金钢，是9％～12％Cr铁素体耐热钢中综合性能较好的一种，现已纳入ASME SA一335标准[3]。

近年来在电站锅炉制造中得到了越来越广泛的应用。

P92与P91一样，具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀和导热性能，具有较高的持久强度、良好的韧性和可焊性，时效前后的组织和性能较稳定，并有与P91相同的抗氧化和耐腐蚀性能，其许用应力在650 时约为P91的1.2倍以上[4]。

P92钢管最高使用温度较P91更高，可用于代替P91制造大型电站锅炉金属壁温更高的集箱及蒸汽管道等受压部件。

现行的超(超)临界机组，因蒸汽温度进一步提高，P92作为集箱材料因其优良的性能，而更显示其优越性。

2.1 热机械疲劳行为研究综述 2.1.1 热机械疲劳及其特性 早在1973年著名疲劳专家A.K.Miller[5]就提出热机械疲劳试验对透平机的寿命预测是一种最基本的手段，通过模拟温度和应变的循环(相位不一定为同相位)，可以演示在温度循环下材料的塑性性能、屈服特性、应力松弛和包氏效应等现象，并提出材料在热机械疲劳下的应力一应变滞后回线，可以用拉伸和蠕变试验数据为基本参数建立数学模型对其计算。