不锈钢SUS630疲劳断口分析

摘要

高速船舶推进轴系为减轻重量,采用高强度合金材料,目前常使用之材料为不锈钢SUS630.对此材料进行了孔蚀试验及疲劳试验,利用电子扫描显微镜就其疲劳断口进行照相,并针对电子扫描照相所获取的图像进行分析.依据图像显示,当无孔蚀发生时,其疲劳断裂原则上遵循疲劳裂纹初始期、疲劳裂纹成长期及疲劳瞬间断裂期三个阶段;但当有孔蚀发生时,其疲劳断裂阶段即无疲劳裂纹初始期,而直接进入疲劳裂纹成长期及疲劳瞬间断裂期两个阶段.因此,当以断口观察来判断断裂原因时,应特别注意.另由电子扫描照相所获取的图像进行分析推算,得知金属材料常数n、C、与疲劳裂纹扩展常数(da/dN)并非固定的常数,随着试验应力大小而变动,针对不锈钢SUS630材质,当△K值介于26至46之间时,对于应力幅值不确定时,建议金属材料常数n值取为3及金属材料常数C值取为4.40×10-15.