10Ni5CrMoV高強(qiáng)鋼疲勞性能研究.pdf

1、10Ni5CrMoV高強(qiáng)鋼因其材料力學(xué)性能優(yōu)越，能夠滿足許多船用機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度設(shè)計(jì)需求，因而被廣泛應(yīng)用在我國(guó)船舶制造業(yè)。此外，潛艇在水中受到海水反復(fù)作用力的沖擊，這就要求耐壓船體結(jié)構(gòu)具有抵抗相應(yīng)靜載荷和動(dòng)載荷的能力，所以對(duì)耐壓船體疲勞性能的研究及壽命模擬具有十分重要的意義。
　　本文針對(duì)10Ni5CrMoV高強(qiáng)鋼，進(jìn)行了小尺寸光滑圓形截面試樣軸向拉壓疲勞試驗(yàn)、大尺寸粗糙矩形截面試樣彎曲疲勞試驗(yàn)以及三軸疲勞加載破壞性試驗(yàn)，得到10N

2、i5CrMoV高強(qiáng)鋼單軸及多軸疲勞數(shù)據(jù)。再利用Patran有限元軟件模擬計(jì)算了T型焊接試樣在縱向力、橫向力、周向力以及雙軸加載情況下的使用壽命。最后通過(guò)對(duì)三軸疲勞加載試驗(yàn)后帶有裂紋的10Ni5CrMoV鋼T型焊接節(jié)點(diǎn)試樣進(jìn)行了金相試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、壓痕試驗(yàn)、劃痕試驗(yàn)和斷口試驗(yàn)，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡對(duì)船用高強(qiáng)鋼10Ni5CrMoV焊接接頭的組織、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了詳細(xì)分析。以上研究為船用高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化以及熱處理工藝的改進(jìn)提供了指導(dǎo)性

3、作用。
　　分析結(jié)果表明:10Ni5CrMoV的組織主要為回火索氏體，屈服強(qiáng)度為835MPa,抗拉強(qiáng)度為875MPa。焊接接頭有明顯的分區(qū)界限，焊縫區(qū)、熱影響區(qū)、母材區(qū)的硬度不同，斷口呈現(xiàn)韌性斷裂形貌，母材的楊氏模量約為290GPa。進(jìn)一步研究表明，熱影響區(qū)硬度高于母材和焊縫區(qū)，而塑性與焊縫區(qū)、母材區(qū)相比較低，斷口含有孔洞、夾雜等缺陷。裂紋起始于焊縫區(qū)的應(yīng)力集中處，擴(kuò)展路徑受組織和外力影響較大，裂紋擴(kuò)展至焊縫區(qū)與熱影響區(qū)的交接處后