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材料热处理学报2025年第06期:汽轮机转子用12Cr10Co3MoWVNbNB钢的室温低周疲劳特性及寿命预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:袁周亮;汤文明;刘俊建;邵敏;王万里;占先强;

单位:合肥工业大学材料科学与工程学院;大唐锅炉压力容器检验中心有限公司;中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院;

摘要:为揭示新型汽轮机转子用12Cr10Co3MoWVNbNB钢的疲劳特性,在不同峰值应力(S_(max)=850-930 MPa)和应力比(R=0.1-0.5)下对其进行非对称应力控制下的室温低周疲劳(LCF)试验,分析其疲劳性能与断裂机制,预测其疲劳寿命(N_f)。结果表明:12Cr10Co3MoWVNbNB钢室温LCF过程呈现循环硬化特性,随S_(max)的增大和R的减小,其累积棘轮应变增大;试验钢的室温LCF的N_f~R拟合曲线呈现指数规律,基于SWT修正法,建立了其在不同R下的N_f预测模型;试验钢的LCF断口由裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区3部分组成,裂纹在试样表面或亚表层缺陷处萌生,裂纹扩展区具有疲劳辉纹,瞬断区呈韧窝聚集型韧性断裂特征;随着S_(max)的增大,裂纹扩展区所占面积减小,试样快速断裂,N_f降低。

关键词:汽轮机转子;;12Cr10Co3MoWVNbNB钢;;室温低周疲劳;;棘轮应变;;疲劳寿命;;疲劳断裂