田　宇　王丽艳　李明君

(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江150046)



预制裂纹长度对30Cr2Ni4MoV钢断裂韧性的影响

田宇王丽艳李明君

(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江150046)

摘要：采用多试样法对汽轮机转子材料30Cr2Ni4MoV 钢进行准静态断裂韧性试验，拟合J-Δa 阻力曲线并计算J0.2BL，通过研究对比不同预制裂纹长度对试验结果的影响，确定最适宜的预制裂纹长度。

关键词：30Cr2Ni4MoV钢；转子；准静态断裂韧度；J0.2BL；J-Δa阻力曲线

汽轮机转子作为一种大型锻件，在制造和加工过程中不可避免的存在各种缺陷，这些缺陷在交变应力的作用下容易产生裂纹。断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的重要指标，也是评价转子能否安全运行的重要参数，因此准确测量转子材料的准静态断裂韧度是十分必要的。

本试验按照GB/T 21143—2007《金属材料 准静态断裂韧度的统一试验方法》中的规定，通过30Cr2Ni4MoV转子钢进行多试样法断裂韧性试验，考察不同预制裂纹长度对试验结果的影响，并拟合J-Δa阻力曲线，计算断裂韧度J0.2BL的值[1-2]。

1试验概况

试验用料取自转子试料区，30Cr2Ni4MoV转子钢的化学成分和力学性能分别见表1和表2。

表1　30Cr2Ni4MoV转子钢的化学成分(质量分数，%)

表2　30Cr2Ni4MoV转子钢的力学性能

试样按标准加工为台阶型紧凑拉伸(LLCT)试样，试样如图1所示。B=25 mm，W=50 mm，试样中间台阶型缺口用0.15 mm 的铜丝以慢走丝加工，根据缺口尺寸不同共分为四组试样，其缺口长度分别为21 mm、26 mm、28 mm和32 mm。

2试验设备及试验参数

试验设备采用MTS 810电液伺服材料试验系统，引伸计为MTS632.02F—20型COD规，试验机和引伸计的精度均满足GB/T 4161—2007的要求。……