汽轮机转子10%Cr钢的高温低周疲劳特性

在分别控制应变和温度的条件下进行超超临界汽轮机转子10%Cr钢的高温低周疲劳实验，用SEM和TEM分析了10%Cr钢实验前后的表面形貌和亚晶粒结构。根据实验数据拟合应力-应变曲线、应力-寿命曲线和应变-寿命曲线，得到了反映材料高温低周疲劳特性的Ramberg-Osgood参数和Manson-Coffin参数。对比分析了低周疲劳实验初始和结束两个阶段的滞回曲线和应力-寿命曲线，并讨论了不同温度和不同应变幅控制的塑性应变。结果表明，在高温工况下10%Cr钢的塑性应变较为明显，随着应变幅的增大钢的疲劳寿命降低，随着循环周期的变化塑性应变速率经历了下降-过渡-上升三个阶段，曲线出现拐点。最大裂纹长度随循环周期呈非线性扩展，高温低周疲劳载荷使钢中的亚晶粒尺寸增大。