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9CrCo钢（化学成分）室温、高温疲劳裂纹扩展及门槛值研究
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-11-03
开展9CrCo钢疲劳裂纹扩展门槛值的研究，得到材料在不同温度和应力下裂纹扩展的行为，对转子的强度设计及评估有重要意义。
汽轮机转子长期在高温、高压的恶劣环境下服役，使材料受损严重，易产生缺陷裂纹。疲劳裂纹萌生是循序渐进的过程，裂纹扩展直至材料断裂会产生严重后果，造成财产损失和人身危险。因此，开展疲劳裂纹扩展门槛值的研究，得到材料在不同温度和应力下裂纹扩展的行为，对转子的强度设计及评估有重要意义。
试验材料为9CrCo钢，室温、620℃下主要化学成分见表1。采用GB/T6398-2000的试样形式—标准紧凑拉伸试样，每组试样5根。
表1 9CrCo钢主要化学成分（质量分数，%）
温度
|
C
|
O
|
Cr
|
Mn
|
Fe
|
Co
|
Mo
|
Tb
|
室温
|
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
|
疲劳裂纹扩展试验使用MTS Landmark试验机，型号为370，观察裂纹扩展使用QUESTAR QM100长焦距显微镜。断口使用Quanta 600环境扫描电镜（分辨率为3.5nm，放大倍数7～1000000X，加速电压为200V～30kV）采集图像，并测试材料化学成分；金相组织使用LEICADMLM显微镜得到图像，试样采用盐酸苦味酸混合液腐蚀剂，在室温下腐蚀1min。拉伸试验使用电子万能材料试验机。
结果表明，随温度升高，裂纹扩展速率增加，门槛值略有下降，高温下的拉伸强度低于室温。随温度升高，氧含量增加，材料氧化。室温下试样断口出现解理面，以穿晶断裂为主；高温下断口出现了大量二次裂纹。金相组织主要为板条马氏体，高温下晶界重排，晶粒细化且沿多个方向排列。
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