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，北京 100081
Behavior of fatigue fracture of 300M steel for large passenger aircraft
ZHANG Wei-gang1,2 ，HAN Shun1 ，LI Yong1 ，HUANG Shun-zhe1 MENG Qing1,3 ，ZHOU Yun2
（1. Institute of Special Steels， Central Iron and Steel Research Institute， Beijing 100081， China
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钢冶炼纯净度较高，最终热处理后具有良好的综合力学性能，其应力集中系数[Kt＝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，尺寸在5.5～20.5 μm之间，主要成分为铝、钙、硅、氧和硫等。
关键词 ：
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
Abstract ：Combined with microstructure observation and mechanical properties testing，smooth fatigue property with the load ratio[R＝－1]of domestic 300M steel for large passenger aircraftwas investigated.The high-cycle fatigue fracture morphology and the cause of initiation of 300M steel were analyzed，and then the characteristics of fracture sources of nonmetallic inclusions were studied emphatically.The results show that，the fatigue limit[(Kt＝1，][R＝－1)][σ－1]of high purity domestic 300M steel for large passenger aircraft，which has comprehensive mechanical properties after heat treatment，is 907 MPa.It is found that the stress concentration caused by non-metallic inclusions is the main reason leading to high-cyclefatigue fracture by SEM observation. These fracture sources are complex oxide and calcium sulfide composite nonmetallic inclusions including Al，Ca，Si，O，S and so on whose sizesrange from 5.5 to 20.5 μm.
Key words ：
Key words: 300M steel for large passenger aircraft
high-cycle fatigue limit
fatigue fracture initiation
non-metallic inclusions
收稿日期: 2017-04-21
出版日期: 2017-09-29
参考文献：
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