核电站用42CrMoE螺栓材料超高周疲劳性能研究

鉴于地脚螺栓对保障核电站安全运行具有重大的工程意义,采用超声疲劳实验研究了核电站用42Cr Mo E螺栓材料的超高周疲劳性能。通过扫描电镜分析了不同疲劳阶段的断口形貌。结果表明,核电站用42Cr Mo E螺栓材料组织主要由回火索氏体组成,含少量铁素体。其S-N曲线为连续下降型,在10~9循环周次内不存在传统S-N曲线的水平平台,疲劳极限消失。而其对应于10~9周次下,疲劳强度为506 MPa。42Cr Mo E螺栓材料疲劳裂纹在高周和超高周范围内有相同的裂纹萌生机制,均是在试样表面的材料缺陷处萌生,局部存在夹杂物应力集中现象。当疲劳周次较高时,在靠近裂纹源处有更严重的氧化和腐蚀;随着循环次数的增多,疲劳辉纹变密集,间距减小。