容器用10CrNiMo高強鋼【無縫鋼管】的低周疲勞特性
【無縫鋼管】工程中很多結(jié)構(gòu)(如壓力容器、高壓管道、橋梁結(jié)構(gòu)和飛機起落架)的失效都是由低周疲勞引起的,因此材料的低周疲勞特性以及對材料或結(jié)構(gòu)進行設(shè)計與剩余壽命評估,具有重要意義。10CrNMio鋼是一種屈服強度大于785MPa的低合金高強度高韌性結(jié)構(gòu)鋼,主要用于船舶、壓力容器等重要產(chǎn)品,在我國船舶工業(yè)中占據(jù)重要地位!緹o縫鋼管】
【無縫鋼管】洛陽船舶材料研究所采用圓形橫截面光滑試樣,通過軸向不同應(yīng)變幅控制的低周疲勞試驗,研究了10CrNMio高強鋼的低周疲勞特性,并對裂紋擴展方向及試樣疲勞斷口進行觀察分析,得出以下結(jié)論:【無縫鋼管】
【無縫鋼管】(1)10CrNMio高強鋼的循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線方程及應(yīng)變-壽命關(guān)系曲線方程分別為△σ/2=1094.4×(△εp/2)0.05328和△εt/2=0.007516´(2Nf)-0.08570+3.5778×(2Nf)-0.9523,該鋼的疲勞過渡壽命2Nt為1230周。【無縫鋼管】
【無縫鋼管】 (2)10CrNMio高強鋼的循環(huán)軟硬化特性依賴于外加應(yīng)變幅的大小。當(dāng)應(yīng)變幅在0.4%~1.0%范圍變化時,材料表現(xiàn)出循環(huán)軟化的特性,且應(yīng)變幅越大,循環(huán)軟化速率越高;當(dāng)應(yīng)變幅在0.30%~0.40%范圍變化時,材料表現(xiàn)出先硬化,然后迅速趨于循環(huán)飽和,再輕微循環(huán)軟化直至斷裂的特性。【無縫鋼管】
【無縫鋼管】 (3)在低周疲勞過程中,當(dāng)應(yīng)變幅在0.60%~1.00%變化時,10CrNMio高強鋼存在明顯的應(yīng)變滯后現(xiàn)象;當(dāng)應(yīng)變幅在0.30%~0.40%變化時,應(yīng)變滯后現(xiàn)象不明顯!緹o縫鋼管】
【無縫鋼管】(4)10CrNMio鋼裂紋擴展面與軸向力的夾角具有45°、60°和90°等多角度特征,這主要取決于材料的本身特性及不同應(yīng)變幅作用。【無縫鋼管】
【無縫鋼管】 (5)10CrNMio鋼低周疲勞裂紋萌生于試樣表面,沿斷口周邊分布,且具有多源性特征,裂紋按銳化-鈍化機制擴展!緹o縫鋼管】 |