机械工程材料

作者：李冬, 王小威, 陈野风, 张天宇, 巩建鸣

关键词：应变控制, 应力控制, 低周疲劳, 蠕变疲劳, 疲劳变形行为, 寿命预测

在550 ℃下对核电用316L不锈钢进行应变控制（应变幅在0.3%~1.2%）、应力控制（应力幅在230~300 MPa）低周疲劳试验和应变控制蠕变疲劳试验（3种波形,拉伸保载60,180,600 s,压缩保载60,180 s,拉压对称保载180 s）,通过疲劳寿命、循环响应特征和应力-应变滞回曲线分析了不同控制模式下试验钢的疲劳变形行为；构建疲劳寿命预测模型,评估了Manson-Coffin-Basquin模型、SWT模型和能量法模型对不同控制模式下试验钢疲劳寿命的预测能力。结果表明：在不同控制模式的疲劳循环载荷下,316L不锈钢的循环应力响应均包括循环硬化、循环软化和失效断裂3个阶段；在低周疲劳试验中,疲劳寿命随应变幅或应力幅的增大而缩短；在蠕变疲劳试验中,疲劳寿命随拉伸保载时间的延长而缩短,随压缩保载时间的延长而增大,这与动态应变时效和蠕变对疲劳损伤的综合作用有关；在相同保载时间下,压缩保载下的疲劳寿命比拉伸保载下的短,这与不同加载方向引起的氧化层致裂机制有关。能量法模型对316L不锈钢在不同控制模式下的疲劳寿命预测精度最高,预测精度在1.5倍误差带以内,Manson-Coffin-Basquin模型的预测精度最低。

来源：2024年第3期

《机械工程材料》期刊编辑部

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