30Cr1MoV 转子钢高温低周疲劳性能研究.pdf

第 40 卷 第 4 期 汽 　轮 　机 　技 　术 Vol. 40 No. 4 1998 年 8 月 TURB IN E TECHNOLO GY Aug. 1998 30Cr2MoV 转子钢高温低周疲劳性能研究 孙劲松　李长宝　李毅刚　　欧进萍　　 ( ) ( ) 哈尔滨汽轮机有限责任公司 　 哈尔滨建筑大学 【摘要】通过对 30Cr2MoV 钢汽轮机转子进行不同温度的应变控制下低周疲劳试验 ,给出了该材料 在不同温度下的循环稳定应力 ———应变曲线、应变 ———寿命关系、应力 ———寿命关系 ,并在疲劳数 据服从对数正态分布的假定基础上 ,给出了具有95. 4 %置信度的下限应变 ———寿命方程。试验材 料取自多个不同的国产 200MW 机组的供货转子 ,数据结果具有比较广泛的代表性 ,对于汽轮机转 子的设计和寿命估算具有一定的实际应用价值。 关键词 :转子钢 　应变疲劳 　高温 子的轴身和轴端试料区。转子的最终热处理 0 　前　言 工艺为 930 ℃～950 ℃鼓风冷 ,680 ℃～720 ℃ 回火。金相组织为回火索氏体。化学成分和 汽轮机转子是汽轮机组的核心部件之 高温机械性能分别列于表 1 和表 2 。 ( 一 ,它工作环境恶劣 高温、高压、高转速、蒸 表 1 30Cr2MoV 钢化学成分 　　　　 ) 汽环境 、体积大 ,表面存在一些非连续光滑 C Si Mn P S 过渡部分。在汽轮机的启停机和某些变动工 0 . 25～0. 29 0 . 11～0. 54 0 . 56～0. 75 0 . 008～0. 013 0 . 005～0. 009 况下 ,这些非光滑过渡部分常由于应力集中 Cr Mo V Ni Cu 引起局部进入弹塑性状态 ,成为转子表面裂 1. 57～1. 81 0 . 65～0. 72 0 . 21～0. 30 0 . 07～0. 28 0 . 028～0. 071 纹萌生的主要原因之一。因此 ,研究转子钢 的低周疲劳性能对于发挥材料潜力 ,提高工 　　表 2 30Cr2MoV 钢高温机械性能 　　　 作参数及安全性评价都具有非常重要的意 σ σ / MPa / MPa δ Ψ 　 b 0. 2 / % / % 义。目前 , 国内已发表的关于 30Cr2MoV 钢 25 ℃ 715～895 581～795 18. 5～22. 0 65 . 5～73. 0 的疲劳性能方面的文献普遍存在取材单一的