邵红红
,
蒋小燕
,
张道军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.05.007
应用超声疲劳试验技术,对三种不同微观组织状态的40CrNiMoA钢在超声振动载荷(f＝20kHz,R＝-1)下的疲劳性能进行测试分析.结果表明:在超声振动条件下,具有强韧配合的微观组织超声疲劳寿命得到显著提高;不同微观组织的40CrNiMoA具有两种类型的S-N曲线:持续下降型和阶梯下降型,试样在107以上仍会发生疲劳断裂.扫描电镜对疲劳断口的分析表明:在超声疲劳载荷循环下,疲劳裂纹起源于试样表面.初步探讨了超高周疲劳断裂机理.
关键词:
超声疲劳
,
S-N曲线
,
微观组织
,
40CrNiMoA钢
,
疲劳裂纹源
,
断裂机理
薛红前
,
杨斌堂
,
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.03.012
应用超声疲劳试验技术,对两种高强度钢(42CrMo4,100Cr6)在20kHz频率下的超高周疲劳性能进行测试分析.实验结果表明:两种钢的S -N曲线在106周发生了明显的变化,出现了水平渐近线.尽管23个42CrMo4钢试样用于1010周的疲劳试验,但在8.76×107循环周次以上,没有疲劳破坏发生,42CrMo4钢存在疲劳极限,而100Cr6钢的S -N曲线呈现台阶型.高精度热成像仪检测不同载荷条件下疲劳试样温度的变化结果显示:温度的变化与试验材料和加载水平有关.试样温度的快速升高发生在超声疲劳试验的初期,温度的变化反映了材料内部的热耗散过程.裂纹萌生后,微裂纹处不可逆的局部塑性变形导致裂纹萌生区温度急剧升高,疲劳试样内部温度场的变化反映材料的疲劳损伤过程.SEM观察表明:在长寿命区,疲劳裂纹常萌生于试样内部或次表层组织缺陷处.
关键词:
超声疲劳
,
高强度钢
,
超高周疲劳
,
42CrMo4
,
100Cr6
,
热耗散
薛红前
,
姜祎君
,
封硕
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.03.002
针对发动机结构材料承受高频循环载荷的特点,应用超声疲劳试验技术开展了镍基合金材料的疲劳裂纹扩展试验研究.考虑高频载荷下疲劳裂纹扩展过程中的温升效应,测试了超声疲劳裂纹扩展过程中的温度变化,基于温度变化对材料弹性模量的影响和热膨胀效应,数值计算了疲劳裂纹扩展应力强度因子.研究了温度变化对超声疲劳裂纹扩展的影响机制,并在现有模型基础上,建立了考虑温度影响的超声疲劳裂纹扩展模型,完善疲劳裂纹扩展寿命预测方法.
关键词:
超声疲劳
,
镍基合金
,
温度影响
,
裂纹扩展模型
何柏林
,
魏康
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.030
超声谐振技术是研究高强钢材料超高周疲劳性能最有效的手段.概述了等截面圆柱状、变截面圆柱状、薄板状3种超声疲劳试样的设计计算方法,并给出了不同试样沿谐振长度方向的位移、应力幅分布.以动车转向架用SMA490BW钢为例,进行超声疲劳试样设计.对不同形状的试样进行对比与分析,结果表明中间无等截面的狗骨形试样具有最大应力放大系数,中间等截面的加长会降低应力放大系数,最后分析了影响试样振动特性的因素.
关键词:
超声疲劳
,
狗骨形试样
,
应力放大系数
,
谐振长度
,
振动特性
邵闯
,
陶华
,
薛红前
材料导报
利用超声疲劳试验设备在20kHz频率下研究了一种高强度钢的超高周疲劳性能,试验持续到109次循环,得到了室温环境及不同循环比(R=0.01和R=0.1)的SN曲线,试验结果显示.疲劳强度在105～109次循环范围内随着循环次数的增加而减小.断面表面的SEM检查结果表明,疲劳裂纹的生成导致疲劳损伤,且亚表面裂纹起源在长寿命范围内.试验结果表明,试件全寿命的99.87%贡献于亚表面裂纹的形成.
关键词:
超高周疲劳
,
高强度钢
,
鱼眼
,
红外成像
,
超声疲劳
邵红红
,
陈光
,
陈康敏
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.04.016
用超声疲劳试验技术研究40CrNiMo钢表面处理在超声振动载荷(f=20kHz,R=-1)下的疲劳寿命以及影响因素.研究结果表明,渗碳和渗氮处理能显著提高工件的超声疲劳寿命,此外具有强韧配合的微观组织超声疲劳寿命较高.研究发现,40CrNiMo钢不同类型的微观组织具有两种类型的S-N曲线,即持续下降型和阶梯下降型.扫描电镜对疲劳断口进行分析表明,超声疲劳载荷下,裂纹在试样表面或次表面缺陷处萌生,然后向里扩展.
关键词:
超声疲劳
,
疲劳寿命
,
表面处理
,
40CrNiMo钢
熊磊
,
何柏林
,
吕宗敏
,
于影霞
兵器材料科学与工程
为发挥低强匹配焊接能改善高强钢的可焊性、有效降低约束力和预热温度的优点,采用J422焊条焊接超声疲劳试样,对高铁转向架用钢SMA490BW低组配十字焊接接头开展常温拉压条件下的超声疲劳试验,并对失效试样进行断口分析,研究低组配接头的疲劳失效机理.试验结果表明:十字焊接接头试样均断于焊趾,疲劳S-N曲线呈连续下降趋势.将十字接头的疲劳性能与板状母材进行对比分析,发现十字接头的疲劳寿命远低于母材.在循环周次为3.11× 106时,十字接头试样的疲劳强度仅为母材的67％.试样疲劳断口的扫描电镜(SEM)分析结果显示,裂纹源主要位于焊趾处的熔合区,该区域存在的几何不连续性及焊接缺陷会引起较大应力集中,是导致焊接接头疲劳断裂的主要因素.
关键词:
十字接头
,
低组配
,
SMA490BW钢
,
超声疲劳
,
疲劳机理
邓海鹏
,
何柏林
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.4.009
对MB8变形镁合金超声疲劳试样进行设计计算.为了减小试样振幅,使试样产生较少的热量,减轻冷却系统压力的同时防止试样产生相变等组织变化,将试样设计成变截面形状.根据试样振动位移方程、边界条件和位移连续条件推导出试样谐振长度与其他尺寸的关系,计算出一系列超声疲劳试样的尺寸.结果表明:变截面圆柱和板状试样随着圆弧过渡段长度增大,谐振长度减小,圆弧过渡半径增大;对于无中间等截面段试样,位移应力系数Cs和应力放大系数M随着圆弧过渡段长度减小而减小;对于含有中间等截面段试样,位移应力系数Cs和应力放大系数M随着中间等截面段长度减小而减小.
关键词:
变形镁合金
,
超声疲劳
,
试样
,
解析计算
