30CrNiMo8钢是前西德引进的钢种,主要应用于压力较高且波动频繁的高压化工容器。它与国内同类使用的高压容器用钢AISI4340相比,工业使用经验较少。该材料的力学性能和疲劳特性资料,国内外现不易找到。为此笔者对该材料的力学和疲劳性能进行了试验研究。

材料在拉伸和压缩时的应力应变关系,是反映材料特性的最基本关系。常温(25℃)拉伸试验是按GB228-87进行的,340℃瞬时高温拉伸试验按GB3652-83进行。实测 30CrNiMo8钢在340℃时的拉伸曲线见图1。实测30CrNiMo8钢在常温和设计温度(340℃)时的机械性能如表1所示(屈服强度α ,;强度极限o,;伸长率8;断面收缩率l;弹性模量E;硬度HB)。由表1知,此钢的压强比在25℃时为0.88,340℃时为0.83,是典型的高屈强比材料。同时试验表明,该材料的循环特性主要表现为循环软化(见图2)。

断裂性能

试样采用紧凑拉伸型(CT 型)试件,试件宽50mm,厚12.5 mm。在材料试验系统MTS- NEW电液伺服试验机上进行试验,采用MTS759.50软件采集和处理试验数据。断裂性能测试的试验按ASTME813-87规范要求进行,分别测得材料在常温和340℃下iJ和材料断裂韧性K(见表2)。

由试验结果可知,30CrNiMo8钢具有良好的低周疲劳性能,特别在大应力载荷下,表现出了较强的抗疲劳破坏的能力。所得的低周疲劳试验结果为30CrNiMo8钢在化工行业中的应用提供了有益的参考。