回火对2Cr13钢疲劳损伤的恢复作用

采用应变疲劳过程中对试样进行中途回火的方法,研究了回火对疲劳损伤的恢复作用。实验结果发现,中途回火可使疲劳寿命延长。应变量越大,回火的作用越显著;循环寿命分数增加,回火的作用减少。ＴＥＭ观察表明,中途回火使位错密度及位错排列发生变化,从而使疲劳损伤在不同程度上恢复。疲劳断口ＳＥＭ观察发现,中途回火后,应变疲劳断口上的韧性断裂特征比未回火试样明显,说明中途回火使疲劳断裂机制发生了变化     

中途高温回火对40Cr钢疲劳寿命的影响

采用控制应力疲劳实验方法，对中碳合金钢40Cr进行了拉一压疲劳实验。将调质处理后的40Cr钢疲劳试样在实时疲劳损伤监测的情况下循环到不同的损伤阶段，中止疲劳实验，进行中途高温回火处理，然后继续在相同条件下进行应力疲劳实验，讨论中途高温回火对40Cr钢疲劳寿命的影响。结果表明，中途回火大大增加了试样的疲劳寿命。循环到疲劳寿命的30％的试样中途回火后疲劳寿命增加了20％，循环到疲劳寿命的4JD％的试样中途回火后疲劳寿命增加了40％，循环到疲劳寿命的50％的试样中途回火后疲劳寿命增加了77％。微观分析表明，疲劳断口上韧窝的增大增深、疲劳源数量增加等是疲劳寿命增加的主要原因。     

回火处理温度对40Cr钢疲劳损伤过程的影响

用系统分析方法定义了疲劳损伤变量，结合对试样疲劳损伤过程的扫描电镜观察，在线跟踪了40Cr钢试样及其在不同回火温度下疲劳裂纹萌生期问的疲劳损伤过程。实验结果表明：随着回火温度的上升，40Cr钢的疲劳过程有所不同，使裂纹萌生寿命不断提高，但回火温度与裂纹萌生寿命之问不是简单的线性关系；在450℃以下，随回火温度提高，裂纹萌生寿命明显提高；在450℃至580℃之间，随回火温度的提高，裂纹萌生寿命增加不明显。     

45钢疲劳损伤及热处理恢复机理的研究

通过对45钢的疲劳试验,研究了其疲劳损伤发展过程中的微观组织结构变化以及中途回火热处理对其微机及疲劳损伤恢复的影响,并对疲劳断口进行了显微分析,发现中途回火可改变材料的微观结构,降低材料的脆性,延缓微孔聚集,延长材料的疲劳帮助。     

30CrNi4Mo钢的组织和冲击疲劳性能的研究

研究了30CrNi4Mo钢不同热处理的组织和冲击疲劳性能。结果表明,30CrNi4Mo钢正火低温回火的组织由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成,淬火低温回火组织为回火马氏体和残余奥氏体。正火低温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命高于淬火低温回火和淬火高温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命,淬火高温回火的冲击疲劳总寿命高于正火及淬火低温回火热处理的冲击疲劳寿命。分析了多冲击疲劳裂纹扩展的行为,讨论了正火低温回火冲击疲劳裂纹形成寿命较长及淬火高温回火提高冲击疲劳总寿命的原因。     

工业纯锆的低周疲劳特性及寿命预估

通过轴向对称应变控制法对工业纯锆的低周疲劳性能进行研究，讨论了工业纯锆的循环应力-应变响应、软硬化特性、累积滞后规律、疲劳寿命以及塑性应变能的影响。结果表明：在总应变幅大于0.5%时工业纯锆均表现出循环硬化；工业纯锆疲劳寿命满足Basquin-Coffin-Manson经验关系式，其过渡寿命为1548周；利用塑性应变能对疲劳损伤进行了有效评估，总应变幅度越低，滞回曲线面积越小，即塑性应变能越低，疲劳寿命越长；疲劳断口呈现明显的疲劳辉纹特征，随总应变幅的增加疲劳辉纹的数量减小宽度增加。     

氧化锆陶瓷室温循环疲劳行为研究

对一种氧化锆陶瓷材料的室温循环疲劳行为进行了研究。陶瓷材料通过干压、冷等静压成型，无压烧结。循环疲劳实验采用四点弯曲法。试验结果表明，该氧化锆陶瓷材料的循环疲劳寿命与循环应力最大值和循环应力幅值在双对数坐标下皆为线性关系，循环应力最大值增大，循环疲劳寿命降低；循环应力幅值增大，疲劳寿命也降低。但循环疲劳寿命对循环应力最大值的依赖程度要大于对循环应力幅值的依赖。循环疲劳寿命与裂纹的初始尺寸在双对数坐标下也呈线性关系，随着裂纹初始尺寸增加，循环疲劳寿命降低。试验结果同时表明，回火消除残余应力试样的循环疲劳寿命都远大于未回火试样。计算表明，该种氧化锆陶瓷的裂纹缓慢扩展指数大约在8～13之间。     

3种高温合金的蠕变-疲劳交互作用行为及寿命预测

通过在816和927℃下进行总应变控制的不同拉伸应变保持时间的低周疲劳实验，研究了3种高温合金（HAYNES 188，HAYNES 230和HASTELLOY X）的蠕变-疲劳交互作用行为．结果表明，这3种高温合金的应变疲劳寿命主要取决于合金类型、应变保持周期及实验温度．这些高温合金所表现出的不同应变疲劳寿命行为可归因于蠕变和氧化损伤方面的差异．此外，应用频率修正的非弹性拉伸应变能作为损伤函数对这3种合金进行了应变疲劳寿命预测，结果显示该寿命预测方法对3种高温合金均表现出较好的寿命预测能力．     

准贝氏体钢渗碳层耐磨性及磨损机制研究

研究了准贝氏体钢销盘磨料磨损和冲击磨料磨损的耐磨性和磨损机制，确定了回火温度对耐磨性的影响，探讨了残余奥氏体的机械稳定性及其对耐磨性的作用。结果表明：准贝氏体钢渗碳层的耐磨性接近或优于18Cr2Ni4WA钢；以微切削型磨料磨损为主的准贝氏体钢渗碳件，宜采用180℃回火，以应变疲劳型磨料磨损为主的准贝氏体钢渗碳件，宜采用280℃回火；残余奥氏体的机械稳定性对材料的耐磨性具有重要作用。对于微切削型磨料磨损，机械稳定性高的残余奥氏体不利于提高耐磨性；对于应变疲劳型磨料磨损，机械稳定性高的残余奥氏体明显提高耐磨性。     

焊接对接接头疲劳寿命的预测

在Ｄ３６钢焊接对接接头的低周疲劳试验的基础上，利用Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ定律对试验数据进行了分析处理，得出了焊接接头应变与疲劳寿命之间的关系。利用这一关系可以对任意应变下焊接接头的疲劳寿命进行预测。同时，对焊接接头疲劳寿命的影响因素进行。     

基于应变损伤的热挤压模具疲劳失效预测模型及验证

以典型热挤压凸模服役工况为切入点,通过有限元数值模拟获取模具危险部位的加载历程,采用Neuber算法对其进行修正,获得归一化处理之后的载荷谱作为疲劳分析的加载曲线;基于Manson-Coffin模型,实验获取模具材料在服役温度下的拉伸性能,得出材料的应变-寿命曲线,建立基于应变损伤的模具疲劳失效预测模型。针对铝合金挤压件特定工况,进行模具在球化退火+1020℃油淬+580℃×2 h两次回火处理后的疲劳寿命预测,并对模型进行验证。结果表明:所建模型预测寿命为1318次,实际寿命为1120次,模具失效部位、服役寿命与预测结果吻合良好。     

对接焊接接头的疲劳寿命预测

本文在Ｄ３６钢对接焊接接头的低周疲劳试验的基础上，利用Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ定律对试验数据进行了分析处理，得出了焊接接头应变与疲劳寿命之间的关系，利用这一关系可以对任意应变下焊接接头的疲劳寿命进行预测。同时结合对疲劳断口显微分析，讨论了焊接接头疲劳寿命的影响因素。     

S30408奥氏体不锈钢的应变疲劳与寿命预测模型

对S30408奥氏体不锈钢进行应变疲劳试验研究,通过循环应力-应变响应特征、应力-应变滞回曲线和疲劳寿命研究其疲劳性能,并获得应变疲劳参数.为了构建其疲劳寿命预测模型,对比了 Manson-Coffin方程、三参数幂函数、三参数幂函数能量法和基于塑性应变能的寿命方程的适用性.结果表明:4种疲劳寿命预测模型能有效表征应变...     

二次回火对23MnNiCrMo54钢矿用接链环疲劳循环次数的影响

因设备技术改造更换了矿用接链环的淬火介质,23MnNiCrMo54钢矿用接链环按原工艺淬火、回火后的疲劳寿命达不到图纸标准技术要求。通过二次回火试验发现,矿用接链环疲劳循环次数明显提高,达到了图纸标准技术要求。对经二次回火提高矿用接链环零件疲劳寿命的现象进行了验证确认,对不同回火状态下矿用接链环的显微组织、夹杂物进行了观察分析,未发现异常。在使用扫描电镜对回火试样的碳化物分布、合金元素分布和碳化物形态进行观察发现,分别经420℃一次回火和380℃+420℃二次回火后钢中碳化物具有不同的形态结构。一次回火后的碳化物边界较清晰,碳化物数量少,而经二次回火后碳化物的边界较模糊,碳化物数量多,二次回火状态下的碳化物形态对应有较高的疲劳寿命。     

P92钢630 ℃下的高温低周疲劳行为分析

P92钢作为新一代耐热钢,其服役温度正随着超超临界机组的不断推广而逐渐提高,而高温疲劳性能对保证电厂的安全运行具有重大作用.文中通过P92钢630℃下的疲劳试验,研究了其在不同应变幅和应变速率下的疲劳寿命以及应力—应变关系,并结合断口形貌分析了P92钢的断裂机理.结果表明,P92钢属于高温循环软化材料,其疲劳寿命随塑性应变幅的增大而呈指数下降,同时应变速率的增大会导致其疲劳寿命的增大.P92钢疲劳断口分为疲劳源区、裂纹扩展区以及断裂区.高应变幅下蠕变孔洞和二次裂纹的增加是导致其疲劳寿命降低的主要原因.     

P92钢630°C下的高温低周疲劳行为分析

P92钢作为新一代耐热钢,其服役温度正随着超超临界机组的不断推广而逐渐提高,而高温疲劳性能对保证电厂的安全运行具有重大作用.文中通过P92钢630℃下的疲劳试验,研究了其在不同应变幅和应变速率下的疲劳寿命以及应力—应变关系,并结合断口形貌分析了P92钢的断裂机理.结果表明,P92钢属于高温循环软化材料,其疲劳寿命随塑性应变幅的增大而呈指数下降,同时应变速率的增大会导致其疲劳寿命的增大.P92钢疲劳断口分为疲劳源区、裂纹扩展区以及断裂区.高应变幅下蠕变孔洞和二次裂纹的增加是导致其疲劳寿命降低的主要原因.     

应变幅和保持时间对C-276合金低周疲劳寿命的影响

研究了保持时间和应变幅对C-276合金650℃下的低周疲劳寿命的影响。测试中采用应变幅为0.3%,0.35%,0.4%,0.45%和0.5%,保持时间为0,30和60s的梯形波轴向总应变控制疲劳实验,并利用扫描电镜(SEM)观察了合金在各实验条件下的断口特征。结果表明,在同一保持时间下,随着应变幅的增加,裂纹扩展速率增大,疲劳寿命降低。而保持时间的引入对疲劳寿命的影响则与应变幅的大小有关:在较低的应变幅(0.35%~0.4%)下,引入保持时间,造成疲劳裂纹扩展速率增大,并且有微裂纹和空洞形成,在两者的共同作用下使疲劳寿命降低;在较高的应变幅(0.45%~0.5%)下,引入保持时间,造成微裂纹和空洞的焊合,使疲劳寿命不降反升。     

感应淬火对汽车半轴疲劳寿命的影响

研究了感应淬火对汽车半轴疲劳寿命的影响。结果表明:在表面硬度相同的情况下,感应淬火比常规调质的半轴具有更高的疲劳寿命。在感应淬火后,随着回火温度从180℃升高300℃,感应回火后的疲劳断裂循环次数先增加后降低,而空气炉回火后的半轴疲劳循环次数单调下降。当感应淬火频率在2000~10000 Hz变化时,疲劳断裂循环次数随感应频率的增加而下降。     

锆－4合金的时间相关低周疲劳

研究了锆－４合金在不同应变速率下的低周疲劳和带应变保持时间相关低周疲劳行为。结果表明：在不同加载方式下，锆－４合金均表现为循环硬化，应变保持和应变速率降低均进一步提高循环饱和应力。应变保持降低材料的疲劳寿命，特别是在高应变幅区域。随着应变速率降低，材料疲劳寿命降低。疲劳变形亚结构观察表明：锆－４合金时间相关疲劳过程中以柱面滑移和晶界滑移方式变形。     

扭转预应变对Q345R钢低周疲劳性能影响的研究

采用轴向应变控制法、MTS809电液伺服疲劳试验机开展了扭转预应变后压力容器用Q345R钢的低周疲劳试验,获得了扭转预应变下材料的循环响应特征、应力-应变关系以及疲劳寿命等低周疲劳试验数据。根据应变-寿命曲线和塑性应变能-寿命曲线对试验钢的疲劳寿命进行了预测,两种方法预测结果一致。结果表明:扭转预应变对Q345R钢的疲劳寿命有明显的影响,但对其循环响应特征无明显影响,试验钢具有循环硬化特征。经过预扭转试件的裂纹扩展区出现韧窝,预扭转加速了裂纹扩展速率并增加了最后断裂区面积;而扩展区相应减小,这是预扭转导致疲劳寿命降低的原因。