浅论材料屈强比与低周疲劳寿命之间的关系.pdf

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1、第3期NO.32016年9月DONGFANGTURBINESep.2016DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.03.012浅论材料屈强比与低周疲劳寿命之间的关系龙老虎，张波，张邦强，杨明（东方汽轮机有限公司长寿命高温材料国家重点实验室，四川德阳，618000）摘要：文章通过对IN625、2Cr11Mo1NiWVNbN和1Cr11Co3W3NiMoVNbNB3种材料不同温度下的高温拉伸力学性能和低周疲劳性能的比较分析，发现室温条件下这3种材料的屈强比和低周疲劳寿命大致有相反的变化趋势，于是进一步通过理论分析，

2、认为对于其他结构材料，这种变化趋势一般也是能够成立的。关键词：屈强比，低周疲劳，寿命中图分类号：TK265文献标识码：B文章编号：1674-9987（2016）03-0050-06BriefDiscussionofRelationshipbetweenMaterial’sYieldRatioandLowCycleFatigueLifeLongLaohu，ZhangBo，ZhangBangqiang，YangMing（StateKeyLaboratoryofLong-lifeHighTemperatureMaterials，DongfangTurbi

3、neCo.,Ltd.,DeyangSichuan,618000）Abstract:Byanalyzingtheirhightemperaturetensileperformanceandlowcyclefatiguelifeatdifferenttemperature,itisfoundthatIN625,2Cr11Mo1NiWVNbNand1Cr11Co3W3NiMoVNbNB’syieldratiosareinverselycorrelatedwiththeirlowcyclefatiguelifesatroomtemperature,andt

4、hisvariationtrendisalsoappliedtootherstructurematerialsbytheoreticalanalysis.Keywords:yieldratio，lowcyclefatigue，life于是，衡量一种材料抵抗低周疲劳性能的主要0引言指标就是这种材料的塑性变形能力，而判断材料的抵抗塑性变形能力常有两种方式：其一，采用断后由于低周疲劳过程中材料所受载荷较大，会发延伸率和断面收缩率来表征，但是通过试验可以发生塑性变形，一般来说塑性好的材料低周疲劳性能现：断后延伸率和断面收缩率常常是不稳定的，与也好，比如低合

5、金钢、奥氏体钢、铜合金、固溶强试验时试样的装卡方式、测量方法都有关系，特别化型的奥氏体镍基高温合金等；而像马氏体型钢、是很多高温拉伸试验不要求测量断后延伸率和断面贝氏体型钢等合金强度高，抵抗塑性变形的能力收缩率指标；其二，采用屈强比来表征，屈强比越差，高周疲劳性能优良，但是低周疲劳性能较差。小，表示材料塑性变形范围越大，反之，塑性变形作者简介：龙老虎（1984-），男，2011年毕业于西安交通大学材料科学与工程学院，现主要从事材料疲劳断裂的实验、分析和研究工作。·50·第3期NO.32016年9月DONGFANGTURBINESep.2016范围越

6、小。相对于断后延伸率和断面收缩率，材料围为室温到600℃，每100℃一个测量点。试样直的屈强比简单易得，屈服强度和抗拉强度都可以由径为5mm，每个测量点对2根试样进行试验，求得机器测得，人为误差小得多，而且结果较为稳定，在不同温度下材料的屈强比，然后再取平均值，就可以用来反映材料的抵抗塑性变形的能力，从而可得到了每种材料在不同试验温度下的屈强比。高温以进一步间接反映材料抗低周疲劳性能的优劣。拉伸试验过程参照GB/T4338-2006。目前，已经有很多工程构件采用屈强比来衡量低周疲劳试验用MTS810型低周疲劳试验机进[1][2]材料的变形能力，如：

7、油气管线、飞机起落架、行试验，试验过程采用应变控制，应变速率为[3][4]-1桥梁建筑、工程机械等都对材料屈强比有一定的0.006s。试样直径为10mm，每个应变量采用2个要求，从而保证了工程构件有一定的变形安全余试样，然后取平均值求得平均寿命。带有环境温度量。近年来，关于材料屈强比和断裂韧性的关系也的低周疲劳试验，用电炉加热，加热到目标温度后开始获得重视，并有研究者开始尝试量化两者之间一般保温30min。整个低周疲劳试验过程参照GB/[5-6]的关系。T15248-2008。本文通过对固溶强化型奥氏体高温合金IN625和马氏体型不锈钢2Cr11M

8、o1NiWVNbN、1Cr11Co-2试验结果3W3NiMoVNbNB不同温度下屈强比和低周疲劳寿命之间的关系进行分析比较