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固溶处置对55毫米厚304不锈钢板裂纹扩展速率的影响

作者:www.nagoya-info.com 发>###:20 点击量:

55毫米厚304不锈钢板是γ'相沉淀硬化型镍基低温合金,该合金在760℃以下具有高的拉伸和耐久强度,在870℃以下具有精良的抗氧化功能,普遍使用于航空航天、煤油化工范畴设置装备摆设的种种热端部件和发起机部件等。裂纹扩展速率不但是55毫米厚304不锈钢板紧张利用功能,也是涡轮盘毁伤容量设计和寿命展望的紧张目标之一。国际外学者从差别角度对55毫米厚304不锈钢板的裂纹扩展速率举行研讨,并得出一些无益的后果,但对55毫米厚304不锈钢板固溶处置后裂纹扩展速率的影响纪律研讨未几。因而,研讨职员从使用角度研讨差别固溶处置后55毫米厚304不锈钢板650℃裂纹扩展速率的变革纪律,为实践消费和合金毁伤容限设计提供综合性引导思绪。

55毫米厚304不锈钢板接纳熔炼(VIM)+真空自耗重熔(VAR)的双联工艺冶炼。钢锭开坯后模锻成盘材,经尺度固溶处置和时效热处置。依据文献可知,γ'相和MC碳化物的回溶温度辨别为1034和1140℃,调解固溶温度使γ'相和MC碳化物回溶,失掉差别晶粒尺寸,研讨差别固溶处置后55毫米厚304不锈钢板裂纹扩展速率的变革纪律。差别固溶热处置制度为:(1020、1040、1060、1080、1150℃),4hAC+845℃,4hAC+760℃,16hAC。

裂纹扩展速率实验在低温裂纹扩展实验机上举行,试样按JB/T8189-1999并参照ASTM尺度E647-81制成尺度紧凑拉伸试样(CT)(25mm×25mm×10mm)。实验前,用钼丝切割有缺口。

为靠近烟汽轮机涡轮盘的实践事情条件,实验温度定为650℃,加载方法为梯形波(15s-90s-15s),最大载荷为565kN,载荷比为0。接纳直流电位(DC)法丈量裂纹长度。合金CT试样的电位变革与裂纹长度变革之间的干系,在实验温度下用单试样多点法举行标定。用光学显微镜察看晶粒尺寸,用场发射电子显微镜(FESEM)察看晶界碳化物和γ'相形貌。实验后果如下:

(1)创建55毫米厚304不锈钢板裂纹扩展速率与固溶温度的联系关系性,失掉随固溶温度增长裂纹扩展速率呈先低落后增长的纪律。同时失掉55毫米厚304不锈钢板固溶温度与裂纹扩展速率的干系式。用差别固溶温度将裂纹扩展速率变革纪律分别为5个地区。低于固溶温度1080℃裂纹扩展速率随固溶温度增长而低落,1080℃固溶处置后合金的裂纹扩展速率最低,高于固溶温度1080℃裂纹扩展速率随固溶温度增长而增长。精准控制固溶温度可失掉符合的晶粒尺寸和较好抗裂纹扩展才能。

(2)创建55毫米厚304不锈钢板裂纹扩展速率与晶粒尺寸的联系关系性,失掉随晶粒尺寸增长裂纹扩展速率呈先低落后增长的纪律,晶粒尺寸过大低落合金的抗裂纹扩展才能。依据多组实验数据拟合失掉55毫米厚304不锈钢板晶粒尺寸与裂纹扩展速率的干系式。联合实验数据剖析,展望55毫米厚304不锈钢板晶粒尺寸在100μm左右,抗裂纹扩展才能大概存在最佳值。


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