【論文推薦】海洋工程用鋼不同厚度位置的低周疲勞行為研究

第52卷 第1期

作者：薛春陽;楊夢夢;王連慶;

作者單位：1.北京科技大學新金屬材料全國重點實驗室 2.北京科技大學國家材料服役安全科學中心

摘要：

隨著海洋強國戰(zhàn)略的實施，海洋工程用鋼的服役性能越來越受到人們的關(guān)注。該文以80 mm厚EH47海洋工程用高強鋼為例，研究鋼板厚度方向不同位置處的微觀組織，開展厚度方向不同位置處的低周疲勞試驗(應變幅分別為±0.4%、±0.6%、±0.8%、±1.0%、±1.2%)，分析其微觀斷口及疲勞壽命的變化規(guī)律。結(jié)果表明：隨著取樣位置由鋼板表面向鋼板厚度中心位置變化，平均晶粒尺寸由1.9μm變?yōu)?.7μm，最大晶粒尺寸由13.4μm變?yōu)?6.3μm，低周疲勞壽命Nf分別由9 681、4 395、2 107、1 020、829降低為7 222、1 832、1 015、630、242。通過對試樣宏微觀斷口觀察發(fā)現(xiàn)，裂紋均在試樣表面形成裂紋源，裂紋萌生后擴展并匯聚成主裂紋，形成裂紋擴展區(qū)。裂紋萌生和擴展區(qū)之間沒有明顯的邊界。表面位置試樣中存在少量二次裂紋，二次裂紋的存在可以有效降低裂紋擴展驅(qū)動力，從而減緩裂紋擴展速度，提高材料的疲勞壽命。此外，表面位置試樣斷口粗糙度明顯大于中心位置試樣，說明表面位置試樣裂紋擴展路徑偏轉(zhuǎn)程度更大，因而其疲勞性能更好。該研究為海洋工程用鋼實際服役環(huán)境下疲勞性能的評估和使用提供了一定的數(shù)據(jù)和理論支撐。

關(guān)鍵詞：

海洋工程用鋼; 微觀組織; 低周疲勞; 裂紋擴展路徑;

【專題征稿】
聚焦前沿交叉領(lǐng)域，探索智能時代下建模與決策的革新路徑，涵蓋等創(chuàng)新主題，誠邀學界同仁共創(chuàng)未來。

【往期期刊】

《中國測試》往期卷冊系統(tǒng)收錄測試領(lǐng)域重要成果，為學者提供完整知識脈絡(luò)與研究積淀，助力深入理解學科演進與創(chuàng)新軌跡。

【文化建設(shè)】

，匯聚學界祝福，見證與行業(yè)共同成長的里程碑。期刊持續(xù)打造 “漫話計量” 等，生動解讀國際單位制演變，推動計量知識傳播。

【培訓通知】

2026年度，《中國測試》將舉辦。1月首推“規(guī)程規(guī)范”培訓。詳情及后續(xù)月度安排，請關(guān)注公眾號通知。