复合材料学报

作者：周鑫, 马景平, 蒋小霞, 曹睿, 闫英杰,

关键词：高周疲劳, 316L-2Cr13多层不锈钢复合板, S-N曲线, 拉伸性能, 疲劳断口形貌, 疲劳损伤机制,

采用升降法与成组法，对奥氏体不锈钢(316L)-马氏体不锈钢(2Cr13)多层不锈钢复合板、全316L及全2Cr13多层钢进行了应力比<i>R</i>_s=0.1的拉拉疲劳试验，获得了应力-寿命(S-N)曲线，且对断口进行了分析。结果表明：由于轧制态组织不均匀，多层钢的S-N曲线出现明显的水平段，有确定的疲劳极限，且316L-2Cr13多层不锈钢复合板的疲劳性能明显优于全316L或全2Cr13多层钢，在应力比为0.1时，疲劳强度可达286 MPa。316L-2Cr13多层不锈钢复合板综合组成材料的优点，2Cr13提供了较高的强度使试样裂纹扩展门槛值较高，从而防止试样快速起裂，316L提供了优异的塑性，阻碍裂纹的扩展。多层钢疲劳断口由起裂源区、裂纹扩展区、瞬断区组成，且裂纹都在应力集中处形核。在裂纹扩展区中，大量的疲劳辉纹存在于316L层，随后在疲劳辉纹中逐渐形成韧窝；而2Cr13层中观察到脆性穿晶断裂，在裂纹扩展后期主要由大块解理面构成。在316L-2Cr13多层不锈钢复合板的瞬断区中，2Cr13层呈现大量的解理面，316L则由大量韧窝构成，层与层之间由剪切韧窝连接。

来源：2023年第11期

《复合材料学报》期刊编辑部

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