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悬臂弯扭条件下中碳钢的超低周疲劳断裂设计

段红燕 , 桑元成 , 李有堂

材料热处理学报

为了研究中碳钢在悬臂弯扭载荷下的超低周次疲劳断裂适宜参数及断裂机理,采用SEM技术分析断口形貌,应用自制悬臂弯扭夹具和新型电液伺服高频疲劳试验机测试试样的疲劳寿命.结果表明,悬臂弯扭疲劳载荷能够达到低能耗、断面高质量、超低周次高效率的断裂设计要求,适宜的切口参数为:切口尖端半径r =0.06～0.4 mm,切口深度t/b≈0.075.悬臂弯扭载荷下中碳钢断口的疲劳源呈多源性,存在二次裂纹和撕裂棱,对裂纹扩展起主要作用的是Ⅰ型成分.

关键词: 超低周疲劳 , 断裂设计 , 悬臂弯扭 , 应力断料 , 裂纹技术

Q235钢结构材料的超低周疲劳性能

罗云蓉 , 王清远 , 付磊 , 张应迁 , 陶静 , 谢文玲

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160098

对钢结构材料 Q235钢的超低周疲劳性能进行了研究。采用横向应变控制方法，保持频率1 Hz 恒定，在岛津电液伺服疲劳试验机上开展了试验钢的超低周疲劳试验。获得了循环应力响应特征曲线等实验数据，并在此基础上分别建立了试验钢基于塑性应变幅及应变速率的超低周疲劳寿命预测公式，且2种公式均能较好地对其寿命进行预测。通过电镜扫描(SEM)，分析了试验材料超低周疲劳下的微观断裂机理。研究结果表明，试验材料在超低周疲劳与低周疲劳下的疲劳性能，如循环响应特征、寿命预测公式以及微观断裂机理等方面均存在一定的差异。

关键词: 钢结构材料 , 超低周疲劳 , 疲劳寿命 , 微观断裂机理

16MnR 钢的高应变超低周疲劳性能

曾涛 , 陈延强 , 罗云蓉 , 林海波

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150334

从压力容器的实际工况和抗震安全性设计出发，研究了压力容器用钢16MnR 钢的高应变超低周疲劳性能。采用横向应变控制方法，在 MTS809拉扭复合疲劳试验机上测定了试验钢应变疲劳过程中的循环应力响应特征及循环应力与应变的关系等超低周疲劳行为；通过拟合 Basquin 公式和 Coffin-Manson 公式，获得了试验钢的高应变超低周疲劳寿命预测公式。断口扫描发现，超低周疲劳下，多处裂纹萌生于试件表面，然后裂纹共同向内扩展，直到最后快速断裂。

关键词: 16MnR钢 , 超低周疲劳 , 疲劳寿命 , 微观断裂机理

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