金属热处理

作者：刘飞, 张雪超, 孙常明, 董云鹤, 刘阳, 郑建军

单位：内蒙古电力(集团)有限责任公司, 内蒙古 呼和浩特 010030

关键词：20Cr1Mo1VTiB钢螺栓,蠕变,断裂失效,夹杂物,Laves相

基金：内蒙古电力(集团)有限责任公司2022年科技计划项目(2022-38)

某汽轮机组高压主汽门用20Cr1Mo1VTiB钢高温紧固螺栓服役1.29×105 h后发生断裂失效故障。采用化学成分分析、SEM及TEM微观组织分析、XRD检测及力学性能测试等方法剖析了20Cr1Mo1VTiB钢螺栓的断裂失效原因。结果表明,20Cr1Mo1VTiB钢螺栓的断裂失效主要与服役工况的长时高温和高应力耦合环境所引发的蠕变损伤有关,微观上与两种蠕变孔洞的形成有关,一种是形成于粗大夹杂物尖角附近微裂纹区的蠕变孔洞,另外一种则是Laves相析出后沿其界面形成的孔洞。随着运行时间的累积,20Cr1Mo1VTiB钢螺栓基体中的蠕变孔洞数量不断增加并聚集长大,最终成为裂纹源,引发20Cr1Mo1VTiB钢螺栓的疲劳断裂失效。

来源：2024年第12期

《金属热处理》期刊编辑部

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