马氏体—贝氏体双相轴承钢强韧性和接触疲劳性能的研究

本文研究了马氏体等温处理时,贝氏体的相变过程与微观组织、先析贝氏体的强韧化规律和对接触疲劳性能的影响。马氏体等温处理时,贝氏体相变过程分快速和缓慢两个阶段完成。快速阶段奥氏体分解为典型高碳钢下贝氏体,碳化物为ε-碳化物。缓慢阶段分解的为 Fe_3C。马氏体等温处理时,先祈贝氏体分割过冷奥氏体晶粒,细化随后转变的马氏体领域与条束来赢得强度与韧性大幅度共同提高。接触疲劳寿命比低温回火马氏体高70%。     

下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳

研究了经５５３Ｋ等温淬火获得的下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳性能，并与高频淬火的４５钢试样进行了对比。由于两种材料的杨氏弹性模量不同，在比较它们的接触疲劳性能时，采用载荷—寿命曲线较之采用应力—寿命曲线更为合理。结果表明下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳极限比高额淬火的４５钢高出９．６％。在研究下贝氏体球墨铸铁的磨损形貌时，发现了球状磨屑。认为这是由于在接触疲劳试验过程中有局部熔化现象发生之故。     

韧性材料疲劳寿命曲线经典表达式的改进

根据有平均应力情况下的韧性材料疲劳寿命曲线的变化规律，建立了韧性高次循环疲劳寿命起始点Ｎｓ与平均应力σｍ之间的关系式，从而改进了韧性材料疲劳寿命曲线的经典表达式，这对韧性材料的疲劳寿命的正确计算是很重要的。     

铁素体/贝氏体双相X80管线钢疲劳性能研究

采用MTS Landmark 370型万能机研究了全壁厚铁素体/贝氏体双相X80管线钢的疲劳性能,并通过SEM方法对钢的组织及断口进行了分析。结果表明,铁素体/贝氏体双相钢中的铁素体有大角度晶界,而贝氏体由小角度晶界的贝氏体铁素体及细小的马氏体/奥氏体(M/A)岛构成。疲劳裂纹主要在钢板表面凹坑处萌生;疲劳强度S与寿命N的关系为S=2 973×N-0.14;在裂纹扩展过程中,铁素体晶界、贝氏体及贝氏体组织中的M/A岛对疲劳裂纹扩展有抑制作用。     

37CrNi3A钢调质组织与断裂韧性之间的关系

本文研究了回火马氏体组织和回火贝氏体 回火马氏体复合组织对37CrNi3A钢断裂韧性,冲击韧性和强度的影响。结果表明,回火粒状贝氏体(或回火下贝氏体) 回火马氏体复合组织的强度和韧性的配合优于回火马氏体组织,而回火马氏体组织的强度和韧性的配合优于回火上贝氏体 回火马氏体复合组织、对显微组织,断口形貌与韧性之间的关系进行了探讨。     

等温淬火球墨铸铁的组织与旋转弯曲疲劳性能

研究了一种ｃｕ－Ｍｏ球墨铸铁经６４３Ｋ、６１３Ｋ与５５３Ｋ等温淬火后的旋转弯曲疲劳性能与组织。结果表明，等温淬火球墨铸铁的疲劳寿命随塑性的上升与强度的下降而增高。具有奥贝基体的试样有着优秀的疲劳性能。这与文献中报导的结果一致。讨论了试样的组织与疲劳寿命的关系，指出球铁中的奥贝组织与大多数钢中的上贝氏体不同，因而等温淬火后球铁与钢的疲劳强度的变化具有相反的规律。     

球墨铸铁接触疲劳试验第一阶段小结

表面剥落是等温贝氏体球铗齿轮失效的主要方式。为提高球铁齿轮的使用寿命,必需研究球铁接触疲劳破坏的规律和寻找提高球铁抗剥落能力的措施。本文是球铁接触疲劳试验第一阶段工作小结。使用ZYS—6型接触疲劳试验机测定了经完全奥氏体化(奥氏体化温度910℃)与部分奥氏体化(奥氏体化温度880℃)等温淬火的普通球铁以及经上述两种奥氏体化温度等温淬火的低硫球铁的接触疲劳曲线和接触疲劳极限;研究了当试验用的工作轮由等温贝氏体球铁改为GCr15钢时,普通球铁接触疲劳极限的变化;研究了等温贝氏体球铁基体组织与接触疲劳极限之间的关系;并用金相法研究了球铁的接触疲劳破坏过程。     

基于临界平面法的复合材料多轴疲劳损伤参量研究

基于临界平面方法，提出一种用于纤维增强复合材料的多轴疲劳损伤参量，研究了复合材料多轴疲劳损伤特征．同时设计出一种缠绕复合材料管状试样，进行了拉扭双轴疲劳实验研究．根据双轴载荷条件下管状试样的应力-应变分析及双轴疲劳实验结果，绘制出了基于临界平面的多轴损伤参量与疲劳寿命关系图，可对不同缠绕角的复合材料疲劳寿命进行预测．结果表明：与传统的应力-寿命预测曲线相比较，新的疲劳损伤参量更适合于复合材料的多轴疲劳研究，计算结果与实验结果吻合较好．     

接触疲劳性能与化学热处理强化间的关系

本文用对滚式接触疲劳机,试验研究了四种钢材化学热处理后的接触疲劳破坏过程及其与心部和渗层组织性能间的关系。结果表明:根据裂纹产生部位的不同,接触疲劳可分为深层剥落和浅层剥落两种形式。前者裂纹产生于过渡区,提高心部强度或增大渗层厚度可以延迟或阻止裂纹的产生,提高接触疲劳寿命;后者裂纹产生于渗层,改善渗层组织可以延迟或阻止裂纹的产生,提高接触疲劳寿命。此结论对齿轮的选择材料,制订热处理工艺和建立金相检验标准均有一定的参考价值。     

低碳锰铌钢控制轧制及轧后快冷的组织与性能

本文研究了06Mn Nb钢中Mn、Nb含量,加热温度、轧制规程、轧后冷却及时效处理等工艺因素与轧后组织性能和断裂行为的关系。降低加热温度,采用合适的轧制规程,轧后在780—600℃之间以17℃/秒冷速冷却,碍到细小的针状铁素体晶粒,细小的M/A岛及少量粒状贝氏体组织的复合组织。提高Mn、Nb含量与加快轧后冷却有相似的作用。这样的组织比控制轧制后空冷的铁素体与珠光体组织,具有更高的σ_Y和好的低温韧性。粒状贝氏体的数量与贝氏体束的尺寸,与加热温度和总形量有很大关系,贝氏体的韧性决定于贝氏体束的大小,大的M/A岛能诱发裂纹。针状铁素体晶柱尺寸,是决定钢的屈服强度与低温韧性的主要因素。     

20#管线钢在役焊接HAZ的组织与性能研究

在役焊接过程中，管内流动介质的快速冷却，易使接头出现氢致裂纹。对20^#管线钢在不同冷却条件和不同焊接线能量下的HAZ的组织性能进行了模拟研究。结果表明，在流动水冷却下，HAZ出现较多的贝氏体、马氏体和MA组元等不平衡组织，使得HAZ的硬度高达330HvN5，性能最差。采用大的线能量焊接，形成较多的上贝氏体和粒状贝氏体组织，对改善接头性能有利。因此，在避免烧穿的前提下增大焊接线能量或减小管内介质的冷却能力，减少高硬度不平衡相的形成，可以降低HAZ氢致开裂敏感性。     

Cr5支承辊接触疲劳损伤及其次表层组织变化

针对支承辊使用过程中的疲劳失效现象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(SEM)、显微压痕仪和X射线应力仪等对滚动接触疲劳前后Cr5支承辊钢次表层组织进行了研究.结果表明,支承辊在交变接触应力作用下发生接触疲劳损伤,疲劳损伤最大值位于距表面约400μm的支承辊次表层.疲劳损伤引起支承辊次表层硬度升高,残余应力减小,耐腐蚀性增强.疲劳硬化层微观组织发生破碎,位错密度升高.在接触应力不变的情况下,支承辊滚动接触疲劳损伤程度随着寿命比例的增加而增大.     

Mn-V-Nb重轨钢组织与性能的研究

以研制特级耐磨重轨钢为目的,在 U 74普碳耐磨重轨钢化学成分的基础上,加入微量V,Nb 元素并适当提高 C,Mn 元素的含量,设计并冶炼出 Mn-V-Nb 重轨钢。研究了该钢的组织及性能。结果表明:Mn-V-Nb 钢的常规力学性能达到了特级耐磨轨钢的要求。在实验室条件下,抗磨损性能和抗接触疲劳性能分别较 U74 钢提高3.7 倍和 4.6倍。提高的原因在于珠光体片间距的细化及 V,Nb 元素的沉淀强化作用。     

EHL下矿场用重载齿轮的喷丸及疲劳性能分析

弹流润滑（ＥＨＬ）条件下,石油矿场用大模数重载齿轮的承载能力得到提高,齿面接触疲劳失效与齿根弯曲疲劳断裂则成为其主要的失效形式．喷丸强化是改善齿轮表层种种缺陷的有效而简便的方法,喷丸产生的硬化层残余压应力场和显微组织相变是提高齿轮接触疲劳强度的重要因素．从单齿弯曲疲劳,齿面接触疲劳,接触疲劳裂纹萌生与扩展,表层显微硬度,残余奥氏体情况,表层残余应力及亚组织结构等方面讨论了喷丸对齿轮接触疲劳性能的影响．     

圆柱/平面径向微动磨损特性及其对疲劳寿命的影响

从微动磨损特性出发,建立圆柱/平面微动磨损分析模型,通过ANSYS计算接触面的接触应力状态和接触面的相对滑移量,得到接触面的接触半径和微动磨损状况.将微动磨损条件下的疲劳寿命划分为微动磨损阶段、疲劳裂纹萌生和裂纹扩展3个阶段,给出接触疲劳应力下3个阶段的疲劳寿命计算方法,结合圆柱/平面径向微动磨损实例进行疲劳寿命估算.结果表明,接触面的应力集中导致裂纹萌生点,将单次施载的磨损量工况下疲劳寿命进行比较,得出微动磨损使构件的疲劳寿命降低,无微动磨损下疲劳寿命约为107.     

影响钢轨疲劳裂纹萌生寿命的主要因素分析

建立了钢轨3维弹塑性有限元计算模型,分析了接触斑内应力应变场特点.分析结果表明,在接触斑内钢轨处于三向压缩应力状态,有较大的静水压力;认为静水压力影响滚动接触疲劳裂纹萌生寿命.以临界平面法为基础,提出了考虑静水压力影响的滚动接触疲劳裂纹萌生寿命预测模型,分析了轮载和摩擦系数对疲劳裂纹萌生的影响.结合具体算例分析表明:随着静水压力增大,静水压力对滚动接触疲劳裂纹影响在增大;随着轮载和摩擦系数增加,滚动接触疲劳裂纹萌生寿命迅速减少.     

微观组织对70Cr3Mo钢接触疲劳性能的影响

采用金相、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＸＲＤ等手段,研究了钢不同热处理条件下７０Ｃｒ３Ｍｏ的组织对接触疲劳性能的影响,,结果表明：７０Ｃｒ３Ｍｏ钢直接淬火＋回火条件下以孪晶马氏 主的组织的接触疲劳性能高于等温淬火＋回火条件下贝氏体的接触强度。     

弹性流体动力润滑状态下线接触滚动副表面层的应力及接触疲劳寿命

线接触滚动副早期失效主要是由于接触表面的润滑不良．使得表面粗糙度波峰相 互接触而产生磨损及表面破坏．但在润滑良好的情况下，由于接触表面压力分布的变化．在某些 工况参数下．接触副的疲劳寿命出现降低现象．本文通过数值方法，对ｎ种典型工况参数下接触 副表面层的应力分布进行计算，分析了接触副的疲劳寿命，提出了弹性流体动力润滑应用中合理 选择工况参数的必要性．     

渗碳齿轮钢接触疲劳性能的研究

就五种国外渗碳齿轮钢和目前国内普遍使用的20CrMnTi渗碳齿轮钢,经渗碳热处理和强化喷九处理后,进行了接触疲劳快速法强度试验,以及显微硬度分布、残余应力、断口分析等较系统的试验研究。结果表明,除了SAE8620钢比20CrMnTi钢的接触疲劳强度极限低外,其它四种钢ZF_7、20MnCr5、SCM420H(脱气)、SCM420H与20CrMnTi钢相当;接触疲劳强度与其表面有效硬化层深度关系密切;喷丸处理后的试件,和冶炼时采用特殊脱气工艺(简称脱气)的钢材,其试验数据离散性小,接触疲劳强度高。     

一种新的缺口件疲劳寿命分布计算模型

提出了一种新的缺口件疲劳寿命分布计算模型。该模型将影响缺口件疲劳寿命分布的因素分成微观结构的不均匀性和缺口根部局部应力应变的分散性两部分,并选择应力场强作为局部应力应变量。前一部分的影响可参考光滑试件的疲劳寿命试验数据获得,后一部分的影响通过蒙特卡洛随机有限元法计算得到,最后将两部分的影响有机结合起来,得到缺口件的疲劳寿命分布。进行了材料LY12CZ的中心孔缺口件的寿命分布算例分析,预测结果与试验结果吻合良好,表明该方法是有效的。