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天津卓纳耐候钢板有限公司

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塑性区对耐候锈钢板合金疲劳裂纹扩展行为
发布时间:2017-12-28        浏览次数:13        返回列表

塑性区对耐候锈钢板合金疲劳裂纹扩展行为

耐候锈钢板合金是目前公认的最好的工程机械耐磨损材料之一,已经被广泛应用。耐候锈钢板中特含的合金具有优异的耐磨性、韧性、加工性能。近30年对国产耐候锈钢板的研究同样表明,国产耐候锈钢板合金同样具有这些优异的性能。

关于耐候锈钢板合金的耐磨疲劳性能,国外进行了部分研究,但研究结果不相一致。国内对耐候锈钢板合金耐磨性疲劳性能的研究,目前还鲜有文献报道。

科研人员结合国外的研究成果,部分参照ASTME647,研究了在饱和氧高温高纯水中,裂纹尖端处于小范围屈服条件下,单向塑性区大小对国产耐候锈钢板合金疲劳裂纹扩展行为的影响。 试验研究对象为某公司提供的国产耐候锈钢板合金,其主要化学成分(质量分数,%)为:Ni60.03,Cr30.38,Fe9.42,Cu0.13,Nb0.01,Mo0.07。合金经真空熔炼后电渣重熔精炼,得到Φ150mm的铸锭,热轧成Φ25mm的棒材。棒材经1050℃固溶后,经750℃保温15h脱敏化处理,加工成宽度16mm的紧凑拉伸试样(CT)。脱敏化处理后,材料的室温屈服强度为270MPa,325℃时的屈服强度为220MPa。

通过在室温空气及325℃饱和氧高纯水中进行疲劳裂纹扩展试验,研究单向塑性区大小rp对耐候锈钢板合金疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:

(1)同一频率下,随着rp的增加,裂纹扩展速率CGR加快,但环境影响因子Fen未发生明显变化。

(2)国产耐候锈钢板合金的裂纹为穿晶型扩展,扩展过程中伴随着少量分支,载荷的变化对支裂纹数量没有明显的影响。

(3)在饱和氧高温高纯水中,国产耐候锈钢板合金断口为典型的耐磨疲劳特征,裂纹扩展形成韧性断裂特征的山脊区和脆性疲劳断裂的疲劳平台。

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