电熔增材制造16MND5钢的低周疲劳特性

秦卓^1,2，何西扣¹，刘正东¹，许斌³，宋丹戎³

1. 钢铁研究总院特殊钢研究所2. 兰州兰石能源装备工程研究院有限公司3. 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室

摘 要：电熔增材是一种新型重型金属3D打印技术,使用该技术制造的16MND5钢是一种新型材料,对其低周疲劳特性进行系统研究,对推动该技术在核电压力容器上的应用具有重要的指导意义。对电熔增材制造16MND5钢进行了低周疲劳试验研究,试验温度为室温和350℃,采用轴向总应变控制方式,应变比R=-1,应变范围±0.2%～±0.8%。对试验数据进行拟合计算,获得电熔增材制造16MND5钢的应力-应变曲线、应变-寿命曲线和低周疲劳设计曲线等。采用扫描电子显微镜对疲劳试样断口进行了观察,结果显示电熔增材16MND5钢的低周疲劳断口存在多个裂纹源,裂纹扩展区为一系列相互平等的疲劳条带,扩展区同时存在着蠕变孔洞和二次小裂纹,最终断裂区属于韧性断裂。

关键词：16MND5;电熔增材;低周疲劳;疲劳断口;