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《热加工工艺》2022年10月第51卷第20期

金属材料

N80Q钢的高温低周疲劳行为及寿命预测

崔璐，杨程晖，魏文澜，吴鹏，程嘉瑞，曹银萍

（西安石油大学机械工程学院，陕西西安710072）

摘要：在350℃下对N80Q

行为。结果表明：塑性应变幅与疲劳寿命的关系和塑性应变幅与循环应力幅的关系在对数坐标系下均呈线性关系。用

Manson-Coffin方程和Basquin方程的叠加能较好的预测350℃下N80Q钢应变与低周疲劳寿命的关系。N80Q钢低周

疲劳主要断裂方式为韧脆交替的周期性解理断裂，疲劳裂纹源均在试样的表面处，低应变条件下更易形成多裂纹源萌

生。随着总应变幅的增加，裂纹扩展区的二次裂纹长度增大。

关键词：套管钢；高温低周疲劳；疲劳寿命；疲劳断口

D0I:10.14158/ki.1001-3814

中图分类号：TG115.5文献标识码：A文章编号：1001-3814(2022)20-0029-05

HighTemperatureLowCycleFatigueBehaviorandLifePrediction

ofN80QSteel

CUILu,YANGChenghui,WEIWenlan,WUPeng,CHENGJiarui,CAOYinping

(SchoolofMechanicalEngineering,XianShiyouUniversity,Xian710072,China)

Abstract:ThelowcyclefatiguetestofN80Qsteelwascarriedoutat350°Cundertheconditionofstrainamplitudeof

0.5%,0.7%,1.0%,1.5%and2.0%,andthelowcyclefatiguebehaviorwasanalyzed.Theresultsshowthattheplasticstrain

amplitudeandfatiguelife,plasticstrainamplitudeandcyclicstressamplitudeareinlinearlogarithmiccoordinatesystem.The

superpositionofMansoncoffinequationandbasquinequationcanwellpredicttherelationshipbetweenstrainandlowcycle

fatiguelifeofN80Qsteelat350C.ThemainfracturemodeoflowcyclefatigueofN80Qsteelisperiodiccleavagefracture

withalternatetoughnessandbrittleness.Thefatiguecracksourcesareallonthesurfaceofthesample,anditiseasiertoform

multiplecracksourcesunderlowstraincondition.Withtheincreaseofthetotalstrainamplitude,thelengthofthesecondary

crackinthecrackgrowthzoneincreasessignificantly.

Keywords:casingwellsteel;hightemperaturelowcyclefatigue;fatiguelife;fatiguefracture

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