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GCr15钢旋转弯曲超长寿命疲劳性能分析

鲁连涛李伟张继旺盐泽和章张卫华

金属学报

轴承钢GCr15旋转弯曲超长寿命疲劳实验获得的应力-寿命(S-N)曲线数据分散性较大且呈连续下降趋势, 不能用台阶下降的S-N曲线描述. 断口分析表明, 在高应力幅区疲劳破坏主要起始于试样表面的加工划痕或夹杂物; 随着应力幅的降低, 疲劳破坏主要起始于试样内部的夹杂物. 内部破坏均带有鱼眼特征, 大部分的内部夹杂物周围带有颗粒亮区(GBF区). 夹杂物尺寸的较大分散程度和小尺寸夹杂物的簇集是引起 GCr15钢疲劳寿命分散性较大的因素. 使用推定的GBF区成长率能够定量分析夹杂物尺寸对疲劳寿命分散程度的影响.

关键词: 超长寿命疲劳 , bearing steel GCr15 , S-N curve , inclusion , fatigue crack growth rate