国家标准计划《金属材料 蠕变-疲劳损伤评定与寿命预测方法》由 TC183（全国钢标准化技术委员会）归口，TC183SC4（全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会）执行 ，主管部门为中国钢铁工业协会。

主要起草单位 华东理工大学 、冶金工业信息标准研究院 。

1、项目启动的相关政策支持 该标准符合《高端装备制造业“十二五”发展规划》和《<中国制造2025>领域技术路线图》高端装备制造业发展重点方向的要求；符合《国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）》中重点领域—机械—制定基础制造工艺、工装、装备及检测标准。

该项目有望保障内燃机、燃气轮机和航空发动机等高温装备的使用寿命、稳定性和可靠性。

2、项目可行性及解决的主要问题 内燃机、燃气轮机和航空发动机等现代高温装备工作环境日趋复杂，其中的关键热端限寿部件除了承受稳态运行的恒定载荷至外，通常还承受装置起停和温度波动等引起的交变载荷作用，其服役过程伴随着严重的蠕变-疲劳载荷的交互作用。

研究表明，蠕变-疲劳交互作用下的金属材料寿命远低于单一疲劳或者蠕变机制下的材料寿命，这对传统基于单一机制的寿命预测方法提出了新的挑战。

因此，制定蠕变-疲劳损伤评定和寿命预测方法的相关标准是实现高温装备精准寿命预测的关键，对保障高温装备的寿命可靠性具有重要意义。

项目研究团队一直从事损伤理论、寿命预测及完整性评定的基础或应用基础研究，尤其是形成了包含了国内外数十种金属材料、上千个蠕变-疲劳试验点的数据库，针对数据库的充分验证保障了蠕变-疲劳损伤评定和寿命预测方法的可靠性。

项目的组织实施有充分的硬件保障，项目承担单位拥有承压系统与安全教育部重点实验室，与英国诺丁汉大学合作建立了联合实验室，与航发商发公司建立了关键部件寿命预测联合创新中心。

在人力、物力及组织管理方面有良好的基础，拥有本项目所需的全部设备，为该项目的完成提供了有力的硬件支撑和丰富的试验基础。

3、标准制定的必要性，同步制定为国际标准的可行性 蠕变-疲劳载荷下金属材料的寿命会比单一疲劳或者蠕变载荷下的寿命更短。

尤其在两者的交互作用下，材料的循环变形行为、应力松弛行为以及循环软化行为会发生较大的变化，从而对蠕变-疲劳寿命产生显著的影响。

随着现代高温装备对长寿命、高可靠设计的迫切需求，有必要发展金属材料的蠕变-疲劳损伤评定与寿命预测方法。

国际主流准则中推出了一系列可用于评估蠕变-疲劳损伤的设计规范和评定准则，这些标准均以半寿命周次的应力应变响应为基础、以线性损伤累积为框架从而外推最终的寿命。

但是这些准则存在较大的局限性：（1）以单一应力或者应变为参量发展的寿命预测方法忽略了金属材料在蠕变疲劳过程中失效的物理本质；（2）国际中主推的时间分数、延性耗竭以及其衍生模型的寿命预测分散性较大，用于工程实际的普适性较差；（3）基于半寿命周次的损伤评定与寿命预测方法无法描述高温装备在运行过程中的载荷历程。

这三点主要原因导致了所形成的设计规范难以在工程中进行外推和应用，致使这些准则未能形成蠕变-疲劳寿命预测的相关标准。

因此该标准极有希望同步制定为国际标准。

本文件规定了金属材料蠕变-疲劳损伤评定与寿命预测方法相关的术语和定义、符号和前期准备，给出基于蠕变-疲劳损伤交互图的损伤评定和寿命预测方法的基本步骤，其中包含了基于半寿命周次和逐周次分析的两种方式。 本文件适用于空气环境下承受蠕变-疲劳载荷的无缺陷金属材料以及裂纹萌生临界区域的高温结构和装备。环境温度必须使金属材料产生蠕变损伤且温度恒定。