正火温度对55SiMnMo钢疲劳裂纹扩展速率da/dN的影响

本文研究了55SiMnMo钢不同温度的正火组织,取材方向对疲劳裂纹扩展速率的影响。其结果是:在较低的ΔK条件下,55SiMnMo钢的疲劳裂纹扩展速率随正火温度的升高而增大,而在较高的ΔK条件下,则da/dN随正火温度的升高而降低。其原因,作者们认为与疲劳的性质、“块状组织”的数量、贝氏体形态及残余奥氏体的数量有关。文中还再次肯定了正火后再经400℃回火,其疲劳裂纹扩展速率远比正火高的多。不同取材方向对da/dN也有显著的影响。     

GCr15钢的疲劳和断裂

本文研究了热处理对GCr15轴承钢断裂韧性K_(Ic)和疲劳裂纹扩展速率da/dN的影响。试验结果表明:基体成分及组织是影响K_(Ic)和da/dN的主要因素;淬火加热温度升高,K_(Ic)降低,da/dN增快;提高回火温度,K_(Ic)增加,da/dN减慢,但在230℃回火时,因处于回火马氏体脆性区,K_(Ic)急烈下降,da/dN增加;在低温回火范围内,淬火加热温度对K_(Ic)和da/dN的影响远比回火温度对这两种力学性能指标的影响强烈。对GCr15钢疲劳断口和疲劳裂纹扩展过程观察后认为:在门槛区附近,疲劳裂纹的扩展以沿晶为主;中速区则以断续的再生核机制进行扩展;快速区至最后断裂阶段表现为准解理和沿晶断。     

残余奥氏体对300M超高强度钢冲击疲劳性能的影响

研究了300M超高强度钢油淬和270度等温淬火组织中残余奥氏体（AR)对冲击疲劳性能的影响,结果表明,残余奥氏体量越多,冲击疲劳裂纹起始寿命N,越低,裂纹扩展速率da/dN越低,AR作为软相,使板条间易于相对滑移,产生微裂纹,Ag对da/dN影响的主要机制是裂纹尖端塑性区内的应奕诱发马氏体相变。     

加载频率对疲劳裂纹扩展速率的影响

我们在自制的共振式高频疲劳试验机和三点弯曲试样疲劳装置上测定了30Cr2MoV钢的疲劳裂纹扩展速率。试验是在10000周/分、980周/分、104周/分、11周/分、0.7周/分等五种加载频率下进行。本文在这项试验工作的基础上,探讨了加载频率对亚临界裂纹扩展速率的影响规律。对于30Cr2MoV钢,在中速扩展阶段,加载频率对亚临界裂纹扩展速率的影响表现为:da/dN=(2.78-0.447logf)×10~(-9)(ΔK)~(2.16)     

工模具钢的疲劳裂纹扩展速率与门坎值

用三点弯曲疲劳试验测定了M2高速钢和含铌基体钢等三种工模具材料的疲劳裂纹扩展速率da/dN和门坎值ΔK_(th)并从合金成分和热处理工艺角度分析了显微组织的影响。试验结果表明,ΔK_(th)随基体韧性的皮善、残余奥氏体量的增加和晶粒尺寸的增大而提高。中速区的da/dN主要取决于基体韧性的好坏,较多韧性相使其减小,较大碳化物使其增大,而晶粒尺寸对其影响不明显。     

中碳钢的回火态组织对盐水介质中疲劳裂纹扩展的影响

本文以40MnB和45Cr钢为材料,以3.5%NaCl的盐水为介质,在裂纹尖端基本上不存在应力腐蚀且裂纹中可产生腐蚀产物的条件下,试验研究了钢的回火态组织(200℃和500℃)对疲劳裂纹扩展的影响.试验结果表明:中碳钢的回火态组织对在盐水介质中疲劳裂纹的扩展有明显的影响.引起这一影响的主要原因是钢中所含的渗碳体型碳化物的数量,渗碳体型碳化物能构成微电池的阴极,经电极反应在裂纹内可产生腐蚀产物,它能降低腐蚀疲劳裂纹扩展速率.组织中含渗碳体型碳化物越多,该组织的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低就越为显著.所以,改变中碳钢的回火温度,就改变了钢中含这种碳化物的数量,也就改变了腐蚀疲劳裂纹扩展速率.疲劳断口和疲劳裂纹的显微观察表明,在盐水和空气中疲劳裂纹扩展途径基本相同.疲劳裂纹内腐蚀产物的量是控制(da/dN)_s的主要因素.     

加载频率变化的腐蚀疲劳裂纹扩展速率数学模型

试验得出了0Cr18Ni9钢在质量分数为0.1% NaCl溶液中4个不同加载频率下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率.结合试验结果,并采用数学分析方法,给出了环境加速因子C(f)的表达式,进而提出了一种腐蚀疲劳裂纹扩展速率的da/dN～(ΔK,f)数学计算模型.     

低周疲劳裂纹扩展初探

本文应用J-积分方法测定了PCrNi3MoVA电渣重熔钢的低周疲劳裂纹扩展速率。应用累积损伤理论建立起低周疲劳裂纹扩展速率和J积分之间的定量关系;da/dN=A(△J)~v.这和实验结果相一致.模型不仅考虑了材料的宏观力学参量.而且还引进一个微观参量X.     

球墨铸铁疲劳裂纹的发生和发展

本文用线弹性断裂力学原理和方法研究稀土镁球墨铸铁的疲劳断裂问题.试验研究球墨铸铁为铁素体、珠光体以及珠光体加部分牛眼状铁素体等三种不同强度、塑性、韧性配合的基体组织.通过不同加载制度,不同缺口尖锐度试样的疲劳裂纹萌生期N_0、疲劳裂纹扩展速率da/dN、门槛值△K_(th)以及条件疲劳总寿命N_f的测定,得出主要看法为:球铁具有较高的△K_(th)值,随珠光体量增加△K_(?)下降,至80%珠光体后趋向稳定;疲劳裂纹孕育期的大小,在尖锐缺口时主要取决于塑性,较平缓缺口时主要取决于强度.疲劳裂纹扩展速率da/dN随塑性的增加而降低,低周疲劳,尖锐缺口试样,增加塑性有助于疲劳寿命的提高;高周疲劳,钝缺口试样,增加强度有助于疲劳寿命的提高.还通过电境断口分析,就球铁疲劳裂纹萌生、扩展的特征及其微观机制进行了简明的描述和解释.     

400MPa超级钢疲劳裂纹扩展速率

采用PLG-100高频疲劳试验机,在试验频率为80 Hz条件下,应用三点弯曲法对400 MPa超级钢板进行了裂纹扩展速率实验;绘制出ANS400裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅ΔK之间的关系曲线;利用Origin7.0软件,采用线性拟合的方法得出Paris方程中的系数C=9.4×10-12mm/次,m=4.47.计算得出ANS400钢的裂纹扩展门槛值ΔKth为7.98 MPa.m1/2.     

复合型疲劳的一些实验特性

本文提出:复合型疲劳的开裂角与一次断裂的开裂角有性质上的不同,而个仅在表面上,尤其是有些裂纹状态,当K_(11)=0时(即纯Ⅰ型),疲劳裂纹并不沿着原裂纹方向扩展;相反地,有些裂纹状态,当K_(11)≠0时(即复合型),疲劳裂纹却沿着原裂纹方向扩展。其次是复合型的裂纹扩展速率da/dN与纯Ⅰ型的da/dN,其规律性也不一致。     

用CTOD描述高应变区疲劳裂纹扩展速率

本文针对压力容器接管部位高应变区的特点,试用一种双面开键形槽的三点弯曲试件模拟其特征,其中以弹塑性断裂参量CTOD(δ)作为控制该区内裂纹疲劳扩展的主要参量,并采用双引伸计法动态测量CTOD.试验结果表明:在循环载荷作用下,高应变区在亚临界裂纹扩展范围内,疲劳裂纹扩展速率(da)/(dN)在双对数坐标上与裂纹尖端的张开位移△CTOD(△δ)呈线性关系:△CTOD可以作为控制高应变区应力循环和应变循环条件下,疲劳裂纹扩展速率的力学参量,且与(da)/(dN)呈Paris定律的形式.     

接触疲劳剥落过程的研究

本文在渗碳试件的实验基础上,第一次用涡流和着色探伤法测定了接触疲劳裂坟产生的时间和位置;用金相法连续观察了接触疲劳裂纹扩展的形貌并测定了接触疲劳裂纹扩展速率;用扫描电镜观察了接触疲劳断口不同区域的形貌,并提出用鳞片花样进行描述。实验结果表明:钢的成分与组织对接触疲劳寿命的影响可以通过对接触疲劳裂纹相对萌生期(N_0),稳定扩展期(N_1),快速扩展期(N_2),裂纹扩展速率(da/dN),断口形貌和裂纹扩展特征等来进行深入的研究。     

短裂纹疲劳扩展规律的研究

通过试验研究机车车辆零部件的常用钢种35CrMo钢和42CrMo钢在不同应力比下（r=0.1,r=0.3),三点弯曲缺口试件的短裂纹扩展规律,得出短裂纹扩展规律为da/dN=C(△σ）^na.     

一种球墨铸铁疲劳断面的定量研究

本文研究了一种球墨铸铁(QT60-2)的疲劳断面。指出,除△K=62.9公斤/毫米~(3/2)外,在其他所有△K值范围内, 宏观裂纹扩展速率(dl/dN)与疲劳纹间距(S)之间,不存在对应关系。断口金相观察初步证明,石墨球的解理或脱开及主裂纹前端由于石墨球(它相当于显微空洞)的存在而加剧的三向应力,使基体除疲劳断裂外,在局部微小区域内,还出现了解理或微坑型断裂。这是导致它即使在相当低的宏观扩展速率范围内,dl/dN就大于S的重要原因。作者们还初步求得宏观扩展速率(dl/dN)与疲劳纹间距(S)的关系式如下: dl/dN=3.18×10~(-5)(△K)~(2.50)S     

疲劳裂纹扩展公式dα/dN=C(△K)~m中C与m相关性的研究

本文讨论了Paris公式da/dN=C(△K)~m中C与m的相关性,证明了logda/dN—log△K平面上疲劳裂纹扩展速率函数族迥转中心存在的充要条件为(logda/dN)_j=常数,(log△K)_j=常数j=1,2,…,K,随后用Monte Carlo模拟方法研究了有关参量对C与m相关性的影响,进而对某些学者提供的研究结论和实验结果作了相应修正和合理解释。     

考虑动应力时加载频率对裂纹扩展速率的影响

导出了全面反映加载频率影响的裂纹扩展速率(da/dN)_d的计算公式;通过数值计算给出了(da/dN)_d与频率比、阻尼比之间的关系;研制了(da/dN)_d的试验装置,并由实验初步验证了计算结果。     

15MnTi疲劳裂纹扩展速率的研究

由于疲劳裂纹扩展速率(da)/(dN)决定于当时裂纹顶端附近的应力应变状态,本文根据线弹性范围内的Paris关系,提出三点弯曲试样在线弹性至全屈服范围内,(da)/(dN)应服从下述关系:(da)/(dN)=C_1(△J)~r。在计算了三点弯曲试样的丁极分后,我们分别得到高周疲劳和纸周疲劳的表达式,而且它们各与Paris关系和Coff-in-Manson关系相当,15MnTi的实验结果初步证明了这些表达式的正确性。     

55 SiMnMo钢的上贝氏体形态及其机械性能

本文初步讨论的问题:通过光学显微镜、X 射线衍射、电子显微镜(透射和扫描电镜)、紧凑拉伸等试验方法研究了55 SiMnMo 钢在正火状态下的上贝氏体形态,以及回火转变对其机械性能的影响。根据试验,在中碳合金钢中经900℃0.5小时奥氏体化后空冷所出现的上贝氏体由铁素体和30～35%富碳奥氏体片层相间组成。经简易膨胀仪测定,析出碳化物的回火转变温度约为400℃,此时金相组织变为由铁素体、碳化物和5%奥氏体组成,作者称这种形态为回火贝氏体。在发生回火转变时,裂纹扩展速率(da/dN)随回火温度增加而增加,在400℃时达最大值;断口的扫描电子金相从准解理型过渡到解理型。     

提高裂纹扩展门槛值和降低裂纹扩展速率的一种途径

本文探讨电子束辐射30CrMnSiA的TPB试样裂纹端部对裂纹扩展的门槛值△K_(th)及速率da/dN的影响,并分析其影响机理.结果表明,辐射能提高△K_(th)值1.2—1.5倍,并且能降低da/dN,延长使用寿命1.4—2.0倍.