摘要

材料疲劳裂纹扩展(Fatigue crack propagation,FCP)速率是表征材料抗疲劳破坏的重要力学性能指标,是对核反应堆工程、化工、航空、航天、高铁等关键工程进行结构完整性评价的重要依据。采用Arcan试样对30Cr2Ni4MoV转子钢的Ⅱ型裂纹疲劳扩展行为进行研究,结合已有裂纹扩展方向预测准则对Ⅱ型裂纹疲劳扩展方向进行预测,结果表明,最大周向应力准则可以较好地预测Ⅱ型裂纹疲劳扩展方向。采用紧凑拉伸(Compact tension,CT)试样获取30Cr2Ni4MoV转子钢的I型裂纹疲劳扩展速率,对比I型裂纹和Ⅱ型裂纹的疲劳扩展试验获得的FCP速率与J积分范围关系趋势,二者较为接近。针对30Cr2Ni4MoV转子钢,依据Arcan试样获得的Ⅱ型裂纹疲劳扩展速率试验结果可用于结构裂纹扩展剩余寿命的预测。