大型客机用300M钢疲劳破坏行为

章伟钢^1,2，韩顺¹，厉勇¹，黄顺喆¹，蒙庆^1,3，周芸²

1. 钢铁研究总院特殊钢研究所2. 昆明理工大学材料科学与工程学院3. 燕山大学机械工程学院

摘 要：结合显微组织观察和力学性能测试,对国产大型客机用300M钢应力比R=-1的轴向光滑疲劳性能进行了研究,分析了大型客机用300M钢的高周轴向疲劳断口形貌及起裂原因,重点研究了非金属夹杂物裂纹源的特性。结果表明,国产大型客机用300M钢冶炼洁净度较高,最终热处理后具有良好的综合力学性能,其应力集中系数K_t=1,应力比R=-1的高周轴向疲劳极限σ_-1为907 MPa;通过断口SEM观察发现,非金属夹杂物引起的应力集中是导致高周轴向疲劳开裂的主要原因,该类起裂源为复杂氧化物和硫化钙的复合非金属夹杂物,尺寸为5.5²0.5μm,主要成分为铝、钙、硅、氧和硫等。

关键词：大型客机用300M钢;高周疲劳极限;疲劳裂纹源;非金属夹杂物;