壓力容器屬于特種設備,在石油、化工行業有廣泛的用途。一方面壓力容器通常存儲易燃易爆、有毒的化學品,一旦發生失效,將會對人民生命及財產安全造成嚴重危害,因此國家對壓力容器的安全性有嚴格的要求。另一方面,壓力容器在服役條件下,由于間斷操作和開停工作、溫度變化、運行工藝壓力波動以及外加載荷的反復變化等原因,使其承受交變載荷的作用,往往會發生低周疲勞破壞。
科研工作者從壓力容器的實際工況和抗震安全性設計出發,研究了壓力容器用鋼16MnR鋼的高應變超低周疲勞性能。采用橫向應變控制方法,在MTS809拉扭復合疲勞試驗機上測定了試驗鋼應變疲勞過程中的循環應力響應特征及循環應力與應變的關系等超低周疲勞行為;通過擬合Basquin公式和Coffin-Manson公式,獲得了試驗鋼的高應變超低周疲勞壽命預測公式。
斷口掃描發現,超低周疲勞下,多處裂紋萌生于試件表面,然后裂紋共同向內擴展,直到最后快速斷裂。