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9CrCo鋼（化學成分）室溫、高溫疲勞裂紋擴展及門檻值研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-11-03
開展9CrCo鋼疲勞裂紋擴展門檻值的研究，得到材料在不同溫度和應力下裂紋擴展的行為，對轉子的強度設計及評估有重要意義。
?汽輪機轉子長期在高溫、高壓的惡劣環境下服役，使材料受損嚴重，易產生缺陷裂紋。疲勞裂紋萌生是循序漸進的過程，裂紋擴展直至材料斷裂會產生嚴重后果，造成財產損失和人身危險。因此，開展疲勞裂紋擴展門檻值的研究，得到材料在不同溫度和應力下裂紋擴展的行為，對轉子的強度設計及評估有重要意義。
試驗材料為9CrCo鋼，室溫、620℃下主要化學成分見表1。采用GB/T6398-2000的試樣形式—標準緊湊拉伸試樣，每組試樣5根。
表1??9CrCo鋼主要化學成分（質量分數，%）
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
|
?
疲勞裂紋擴展試驗使用MTS?Landmark試驗機，型號為370，觀察裂紋擴展使用QUESTAR?QM100長焦距顯微鏡。斷口使用Quanta?600環境掃描電鏡（分辨率為3.5nm，放大倍數7～1000000X，加速電壓為200V～30kV）采集圖像，并測試材料化學成分；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。拉伸試驗使用電子萬能材料試驗機。
結果表明，隨溫度升高，裂紋擴展速率增加，門檻值略有下降，高溫下的拉伸強度低于室溫。隨溫度升高，氧含量增加，材料氧化。室溫下試樣斷口出現解理面，以穿晶斷裂為主；高溫下斷口出現了大量二次裂紋。金相組織主要為板條馬氏體，高溫下晶界重排，晶粒細化且沿多個方向排列。
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