馬氏體不銹鋼螺栓材料疲勞性能對(duì)比研究

賈朋剛，張 妍

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

承受較大復(fù)雜載荷且對(duì)水電機(jī)組的安全運(yùn)行起到關(guān)鍵作用的螺栓，所采用的材質(zhì)多數(shù)為34CrNi3Mo、42CrMo、35CrMo等合金鋼鍛件，在水介質(zhì)環(huán)境或者潮濕環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行服役后，表面多數(shù)出現(xiàn)了一定程度的銹蝕問(wèn)題，對(duì)檢修時(shí)螺栓的拆卸安裝造成了很大的麻煩，也給后續(xù)螺栓的壽命造成了嚴(yán)重的影響[1-2]。馬氏體不銹鋼材料在常規(guī)水介質(zhì)或者潮濕環(huán)境中表現(xiàn)出了良好的耐腐蝕性，目前在水電機(jī)組的轉(zhuǎn)輪、抗磨板、迷宮環(huán)等流速高腐蝕磨蝕情況比較易發(fā)的重要部位得到了廣泛的應(yīng)用。但是馬氏體不銹鋼在水電機(jī)組的聯(lián)軸螺栓、頂蓋螺栓、槳葉連接螺栓等重要受力緊固件上的應(yīng)用還尚未看到，其疲勞性能的對(duì)比研究還不清楚，目前還只是停留在常規(guī)的小型標(biāo)準(zhǔn)件上使用，例如在水箱連接件、水導(dǎo)密封件的連接緊固上[3-5]。因此，有必要研究馬氏體不銹鋼螺栓材料的疲勞特性，為后續(xù)馬氏體不銹鋼鍛件材料在特殊螺栓連接場(chǎng)合替代低合金鋼鍛件材料的可行性提供有效論證，滿足水電機(jī)組關(guān)鍵部套的螺栓連接的可靠性和安全性。

1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選用φ120 mm的馬氏體不銹鋼鍛件材料0Cr13Ni5Mo(以下簡(jiǎn)稱13-5)、0Cr16Ni5Mo(以下簡(jiǎn)稱16-5)和0Cr17Ni4Cu4Nb(以下簡(jiǎn)稱17-4)。

1.2 試驗(yàn)方法

采用直度光譜儀對(duì)材料的化學(xué)成分進(jìn)行分析。采用1∶1鹽酸水對(duì)材料的全截面試樣進(jìn)行熱酸洗低倍檢驗(yàn)。在鍛件1/2半徑處取樣，經(jīng)粗磨、精磨、拋光，4%硝酸酒精溶液腐蝕后采用奧林巴斯PMJ倒式顯微鏡觀察鐵素體和馬氏體組織?！?br>