金属热处理

作者：纳日苏, 张曰涛, 张硕, 孟蔚然, 王啸

单位：1.国能锅炉压力容器检验有限公司, 北京 100070;；2.南通大学 机械工程学院, 江苏 南通 226019

关键词：30Cr1Mo1V转子钢,高温疲劳寿命,组织

基金：国家能源集团项目(GJ2022Y01);国家自然科学基金(52305156);江苏省青年科技人才托举工程(JSTJ-2024-290)

以30Cr1Mo1V钢为研究对象,进行了540 ℃不同应力(450、400、350$\rightleftharpoons$0,350$\rightleftharpoons$233,350$\rightleftharpoons$175 MPa)下的高温疲劳试验。结果表明,当峰值应力超过350 MPa后,30Cr1Mo1V钢的疲劳寿命快速下降。350 MPa应力下,30Cr1Mo1V钢疲劳失效后组织中铁素体未发生明显的变形,保持其原有的多边形状,最终失效特征为疲劳裂纹;当应力上升至400 MPa时,疲劳失效后铁素体组织显著变形,呈弯曲河流状,此时孔洞出现在铁素体条带的交汇处。此外,长期处于高应力水平(350$\rightleftharpoons$233、350$\rightleftharpoons$175 MPa)不利于30Cr1Mo1V钢的疲劳寿命,这是由于应力持续作用易引起材料内部疲劳孔洞数量显著增加。综上,30Cr1Mo1V钢在540 ℃/350 MPa服役条件下,相对安全,疲劳寿命为12 887次,每次损耗率约为0.007 76％,低于标准要求的0.01%。

来源：2025年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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