薛红前
,
陶华
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.05.004
应用超声疲劳试验技术,对两种高强度钢在20 kHz频率下105～1010循环周次的疲劳性能进行了测试分析.结果表明:应力比R=-1时,D38MSV5S钢与100C6钢在105～1010循环周次之间,试样仍会发生疲劳断裂,疲劳强度随循环次数的增加而下降;R=0.1时,D38MSV5S钢在106～107循环周次之间会出现疲劳强度.与30 Hz频率下常规疲劳试验数据比较发现,频率对100C6钢的疲劳性能影响不大;R=-1时,D38MSV5S钢20kHz频率下的SN曲线略低于30 Hz频率下的S-N曲线,当R=0.1时,频率对D38MSV5S钢疲劳性能的影响更为明显.在超高周疲劳循环下,疲劳破坏主要起源于试样内部夹杂物.
关键词:
超高周疲劳
,
S-N曲线
,
高强度钢
,
裂纹源
闫桂玲
,
王弘
,
高庆
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.12.005
为了进一步拓宽超声疲劳试验的研究范围,对50钢进行了含有平均应力的三点弯曲和非对称拉压疲劳性能试验,得到相应的疲劳S-N曲线,研究了平均应力对其超高周疲劳性能的影响.结果表明:超声频率加载下平均应力对50钢疲劳性能有显著影响,在应力幅相同的情况下,随着平均应力的增大,疲劳寿命降低;常规疲劳用于描述平均应力影响的Morrow关系仍能描述超声频率加载下高周疲劳(＜107周次)范围内拉伸平均应力对50钢疲劳性能的影响,但是不能用来描述超高周范围内拉伸平均应力和弯曲平均应力对疲劳性能的影响;常规疲劳用于描述平均应力影响的Goodman模型仍能很好地描述超声频率加载下一定寿命的应力幅值和平均应力的配合.
关键词:
平均应力
,
50钢
,
超高周疲劳
,
Goodman模型
张海威
,
何宇廷
,
程礼
,
高潮
,
张腾
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.017
采用ANSYS软件进行模态分析和谐响应分析,确定钛合金(TC17)试样尺寸和试验加载频率.利用弯曲疲劳试验系统进行试样在室温20kHz条件下的超高周疲劳试验.通过分析试验数据,计算得到p-S-N曲线,发现在大于10 7循环时,试样不存在传统意义上的疲劳极限.运用Paris模型从理论上计算得到钛合金(TC17)试样裂纹扩展寿命,发现其不超过中值疲劳寿命的2.1％.
关键词:
钛合金
,
超高周疲劳
,
p-S-N曲线
,
裂纹扩展寿命
周超
,
张永健
,
惠卫军
,
王磊
钢铁研究学报
利用TDS氢热分析及超声波疲劳等试验方法研究了3种不同氢含量的超高强度弹簧钢60Si2CrVA的超高周疲劳性能.TDS分析结果表明,电解充氢样(CH样)的氢逸出曲线在低温侧有一个强的氢逸出峰,在高温侧有一个弱的氢逸出峰;淬回火样(QT样)和真空处理样(VT样)则仅在高温侧附近有一弱的氢逸出峰.3种氢含量试样的疲劳断口均以包含GBF(粒状亮区)的内部夹杂起裂方式为主.随着氢含量的增加,GBF区的面积增加而试样在109周次下的疲劳强度显著下降.
关键词:
氢
,
超高周疲劳
,
60Si2CrVA弹簧钢
,
非金属夹杂物
杨晓明
,
杨帆
,
尹树明
,
王渠东
,
吴世丁
,
张哲峰
,
李守新
机械工程材料
对轧制态Mg-12Gd-3Y-0.5Zr镁合金的室温低周、超高周疲劳,高温等温疲劳以及热机械疲劳性能进行了研究,并对其疲劳失效机制进行了分析.结果表明:对室温低周疲劳、超高周疲劳来说,其失效机制主要是夹杂或大的第二相引起的疲劳开裂;对于低周疲劳,裂纹萌生于表面或亚表面,而对于超高周疲劳,裂纹起源于内部;该合金的高温等温疲劳与热机械疲劳断裂裂纹都萌生于表面,其疲劳机制为循环滑移和氧化物夹杂共同作用;该合金在室温到200℃有良好的抗拉强度与疲劳强度;反相位热机械疲劳寿命比同相位的高.
关键词:
镁合金
,
低周疲劳
,
超高周疲劳
,
等温疲劳
,
热机械疲劳
,
疲劳机制
窦强将
,
赵子华
,
聂宝华
,
马婧
,
刘柯军
,
张峥
材料热处理学报
利用超声疲劳试验方法研究了不同回火温度对汽车轴用42CrMo调质钢疲劳性能的影响以及其裂纹萌生机理.结果表明,42CrMo调质钢的疲劳S-N曲线在106～109 cyc范围内存在平台,490℃回火后109 cyc的疲劳极限为600 MPa,520℃回火后109 cyc的疲劳极限为550 MPa.SEM断口观察表明42CrMo钢在高应力水平下疲劳裂纹倾向于在表面萌生,应力在疲劳极限附近疲劳裂纹倾向于在内部A12O3夹杂处萌生,疲劳后材料中的碳化物明显增加.TEM结果显示经过疲劳后屈氏体中板条的尺寸从原始的237 nm降低为138 nm.同时定量分析了夹杂尺寸与疲劳极限和疲劳寿命的关系.
关键词:
42CrMo钢
,
回火温度
,
超高周疲劳
,
Al2O3夹杂
李永德
,
徐娜
,
时军波
,
马虹
材料热处理学报
采用了两种不同的充氢方法(浸泡充氢和高压气相热充氢)研究了氢对断口上颗粒状亮区(Granular Bright Facet/GBF)尺寸的影响.研究表明,浸泡充氢并没有改变“GBF”的颗粒状特征,高压气相热充氢使得“GBF”的颗粒状特征变浅甚至消失.不论哪种充氢方法,充氢均使得“GBF”在较低的外加载荷下出现,且与充氢前相比“GBF”尺寸明显增加.电化学充氢没有改变疲劳寿命与(SGBF)1/2/(Sinc)1/2之间的关系,但是高压气相热充氢后疲劳寿命与(SGBF)1/2/(Sinc)1/2之间的关系有显著变化.
关键词:
超高周疲劳
,
夹杂物
,
GBF
,
氢
何柏林
,
魏康
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.07.022
近年来,高速列车、汽车、航天器中的核心工程构件承受的疲劳循环已达108～1010周次甚至更高.目前的研究结果表明,高强钢材料在10 7周次以上的超高周疲劳阶段内仍会发生疲劳断裂,不存在传统的疲劳极限.因此,研究高强钢的超高周疲劳特性不仅有助于理解疲劳机理,而且有利于研究材料超高周疲劳设计及寿命评估方法.论述了高强钢超高周疲劳研究的背景和意义,介绍了近几年超高周疲劳的研究成果,包括S-N曲线的特征、裂纹萌生特征和扩展机理、断面上鱼眼形貌等,并给出了未来超高周疲劳的研究方向.
关键词:
超高周疲劳
,
S-N曲线
,
疲劳极限
,
疲劳机理
,
裂纹萌生
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
