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9CrCo鋼（化學(xué)成分）室溫、高溫疲勞裂紋擴(kuò)展及門檻值研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時間：2015-11-03
開展9CrCo鋼疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值的研究，得到材料在不同溫度和應(yīng)力下裂紋擴(kuò)展的行為，對轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及評估有重要意義。
?汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子長期在高溫、高壓的惡劣環(huán)境下服役，使材料受損嚴(yán)重，易產(chǎn)生缺陷裂紋。疲勞裂紋萌生是循序漸進(jìn)的過程，裂紋擴(kuò)展直至材料斷裂會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，造成財(cái)產(chǎn)損失和人身危險。因此，開展疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值的研究，得到材料在不同溫度和應(yīng)力下裂紋擴(kuò)展的行為，對轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及評估有重要意義。
試驗(yàn)材料為9CrCo鋼，室溫、620℃下主要化學(xué)成分見表1。采用GB/T6398-2000的試樣形式—標(biāo)準(zhǔn)緊湊拉伸試樣，每組試樣5根。
表1??9CrCo鋼主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
溫度
|
C
|
O
|
Cr
|
Mn
|
Fe
|
Co
|
Mo
|
Tb
|
室溫
|
3.53
|
0.84
|
8.95
|
0.66
|
74.35
|
2.31
|
1.30
|
8.06
|
620℃
|
2.00
|
13.33
|
8.07
|
0.72
|
66.38
|
1.93
|
1.44
|
6.13
|
?
疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)使用MTS?Landmark試驗(yàn)機(jī)，型號為370，觀察裂紋擴(kuò)展使用QUESTAR?QM100長焦距顯微鏡。斷口使用Quanta?600環(huán)境掃描電鏡（分辨率為3.5nm，放大倍數(shù)7～1000000X，加速電壓為200V～30kV）采集圖像，并測試材料化學(xué)成分；金相組織使用LEICADMLM顯微鏡得到圖像，試樣采用鹽酸苦味酸混合液腐蝕劑，在室溫下腐蝕1min。拉伸試驗(yàn)使用電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)。
結(jié)果表明，隨溫度升高，裂紋擴(kuò)展速率增加，門檻值略有下降，高溫下的拉伸強(qiáng)度低于室溫。隨溫度升高，氧含量增加，材料氧化。室溫下試樣斷口出現(xiàn)解理面，以穿晶斷裂為主；高溫下斷口出現(xiàn)了大量二次裂紋。金相組織主要為板條馬氏體，高溫下晶界重排，晶粒細(xì)化且沿多個方向排列。
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