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高锰低镍钢热疲劳性能试验研究

  
编号:99-576990 | doc 格式 | 15.53M | 31 页
高锰低镍钢热疲劳性能试验研究

1.46万字 31页 原创作品,独家提交,已通过查重系统


摘要:由于镍资源较少,价格昂贵,锰可增加奥氏体的稳定性,氮不仅可稳定奥氏体,而且可显著提高钢的强度。温度的变化会使材料产生热疲劳损伤,热疲劳性能是在循环温度下工作的机械设备的一项重要的性能,它关系到了工业生产以及日常交通的安全。本文设计了两种含氮节镍不锈钢,一种是H1,另一种是H2。测试了两种试验钢常温拉伸与冲击性能,研究了在20-500℃与20-700℃下进行热疲劳试验后裂纹的萌生与发展以及组织发生的变化,讨论了试验钢切割口粗糙度对试验钢热疲劳裂纹萌生和扩展的影响。
将试验钢种进行固溶处理后,进行了常温下的拉伸试验以及室温冲击试验的测试,试验结果表明,两种钢的抗拉强度与冲击吸收功分别达到870MPa、840MPa和240J、275.5J,具有良好的常温力学性能。
分别采用线切割以及拉刀处理的方式制得V型缺口的热疲劳试样,对试验钢在500℃与700℃的上限温度下进行热疲劳试验,观测了裂纹萌生与扩展情况,分析了切割口的粗糙度对裂纹萌生的影响。结果表明:由于应力集中,热疲劳裂纹首先会萌生于V型缺口处,晶界也会成为裂纹源;试验钢裂纹的扩展速度基本为先缓慢增长,再是迅速提高,接着平缓增长,随后试验钢的高温性能又会明显下降,裂纹又会急剧扩展;疲劳裂纹主要是沿晶扩展。当热应力无法通过晶界释放时,裂纹会选择穿晶扩展;试验钢的裂纹扩展与表面粗糙度相关,缺口表面粗糙度越大,越容易诱发裂纹产生。
试验钢的组织稳定,在试验温度下未发生组织转变。

关键词:低镍奥氏体不锈钢;热疲劳性能;缺口粗糙度
  
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