45钢疲劳裂纹尖端渗注不同镀液对裂纹扩展速率的影响

研究了在45钢疲劳裂纹尖端渗注不同镀液对该疲劳裂纹扩展速率的影响,并采用扫描电镜和能谱仪对渗注镀液后裂纹尖端的形貌和成分进行了分析。结果表明:当应力强度因子幅值△K一定时,两种镀液渗注后的45钢疲劳裂纹扩展速率均比未渗注的大幅降低;随着时间的延长,渗注镀液后45钢疲劳裂纹扩展速率先降低然后趋于稳定;镀液可有效渗注到疲劳裂纹尖端,且磷化液的止裂效果优于镀镍液的。     

淬火温度对45钢淬火开裂的影响

对直径为8 mm的密封螺塞用锻造正火态45钢棒进行(750～880)℃×15 min淬火和550℃×30 min高温回火处理,研究了不同淬火温度下试样的显微组织、断口形貌和硬度,分析淬火温度对开裂的影响,并对热处理工艺进行优化。结果表明：当淬火温度为750,780℃时,淬火后试样均未发生开裂,而当淬火温度为800～880℃时均发生了开裂;随着淬火温度的升高,组织中铁素体减少,晶粒尺寸增大,硬度先升高后降低;在800～830℃淬火时,淬火开裂的原因为过冷奥氏体在马氏体转变相区冷却速率过大,组织应力在试样外层集中,裂纹以沿晶和穿晶混合方式扩展;在850～880℃淬火时,淬火温度较高,晶界弱化,在组织应力与热应力的共同作用下裂纹沿晶界扩展。在830℃淬火前增加3～5 s室温缓冷工序再回火后45钢既可获得最佳的回火索氏体组织与较高的硬度,又可避免淬火开裂。     

回火温度对40Cr钢疲劳裂纹扩展的影响

本文采用三点弯曲压-压疲劳实验方法测量了40Cr钢不同温度回火后疲劳裂纹长度与循环周次的关系曲线。结果表明,低温回火后,40Cr钢在缺口处的起裂抗力高,一旦萌生了一定长度的疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展速率明显高于高温回火和中温回火试样;随着回火温度的升高,40Cr钢在缺口处的起裂抗力减小,但疲劳裂纹扩展速率也减小。疲劳断口微观分析表面,在疲劳裂纹扩展初期,低温回火试样的疲劳断口表现出脆性疲劳纹特征,中温回火和高温回火试样主要是二次裂纹组成的疲劳纹,而且随着回火温度的升高,二次裂纹间距减小。在疲劳裂纹扩展中区和瞬断区,低温回火的疲劳断口主要为解理断裂和沿晶断裂特征,中温和高温回火的疲劳断口是以韧窝为主的韧性断裂特征。疲劳裂纹扩展机理的不同导致了疲劳裂纹扩展规律的变化。     

不同条件下300M钢的疲劳裂纹扩展行为

对300M钢在空气和质量分数3.5%NaCl水溶液中分别进行了疲劳裂纹扩展速率试验,得到了其疲劳裂纹扩展速率-应力强度因子范围曲线,并分别利用Paris公式和Walker公式对曲线进行了拟合;分析了应力比、腐蚀环境、频率对疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明:300M钢的疲劳裂纹扩展速率随应力比的增加而增大;在相同应力比下,300M钢在NaCl水溶液中的疲劳裂纹扩展速率在裂纹扩展前期比在空气中的快,在扩展后期则趋于一致;较低试验频率下300M钢在裂纹扩展前期的疲劳裂纹扩展速率比在较高频率下的快。     

分形裂纹扩展对材料疲劳行为的影响

研究了分形裂纹扩展对材料疲劳行为的影响。在实验观测的基础上建立了分形裂纹扩展模型。研究表明，分形裂纹扩展分维Ｄ是裂纹弯折角θ的函数，分形裂纹扩展在裂纹尖端由于弯折而形成“局部混合模式”和裂纹的分形长度效应均很强地影响疲劳裂纹的有效应务强度与有效裂纹扩展速率。本文的理论民一些材料的实验结果取得了很好的一致。     

316L钢在不同温度下疲劳裂纹扩展的规律研究

本文对 316L钢在常温、2 0 0、4 0 0和 5 5 0℃下的疲劳裂纹扩展速率进行了测试和分析 ,对疲劳断口形貌进行观察 ,得到了四种温度下的疲劳裂纹扩展规律。结果表明 :裂纹扩展率随着温度的升高而增大 ,高温下氧化作用增强     

温度对动车组车轮钢服役次生疲劳裂纹起裂扩展特性影响

高速动车组车轮材料在严酷服役温度条件下的抗疲劳裂纹起裂与扩展能力是制定车轮合理维修周期和进行服役寿命评估的基础。选用高速动车组用ER8C车轮钢作为研究对象,对其在-60~60 ℃服役温度范围内进行了应力疲劳试验及疲劳失效机制探讨。结果表明：随着测试温度的升高,轮辋、轮辐材料疲劳寿命均呈现出显著缩短趋势;在较高的服役温度条件下,试样出现了半椭圆形的次生疲劳裂纹起裂扩展形貌特征,且由于轮辋与轮辐不同位置材料强度韧性的差异,使得产生次生疲劳裂纹起裂扩展形貌特征所对应的温度条件不同,对于轮辋材料,当试验温度升高到50 ℃时,试样开始产生次生疲劳裂纹,而对于轮辐材料,当试验温度升高到30 ℃时,试样便开始产生次生疲劳裂纹;通过对主次生疲劳裂纹的扩展特性比较分析可知,随着应力强度因子幅值的增大,材料微观薄弱区域由珠光体片层层间转变为珠光体团晶粒边界。     

45~#钢热处理淬火裂纹控制

分析了45#钢材料热处理特性,改变了传统45#钢热处理淬火加热方式及冷却介质,有效控制了45#钢热处理淬火裂纹,提高了45#钢热处理质量。     

不同碳含量的CrNiMo钢疲劳裂纹扩展特性

三种不同碳含量的ＣｒＮｉＭｏ 钢的疲劳扩展试验结果表明,随着钢中碳含量升高,裂纹扩展速率升高。回归分析表明,ＣｒＮｉＭｏ 钢的疲劳裂纹扩展速率符合以下公式：ｄａ／ｄｎ＝ Ｂ（ｄｋ－ ｄｋｔｈ ）２ ,其中疲劳裂纹扩展系数Ｂ值可以由材料拉伸性能估算。该式的有效性还以不同应力比下的疲劳裂纹扩展数据进行了验证。     

45钢淬火裂纹的工艺质量控制

汽车传动轴螺栓是连接传动轴与制动盘或后桥圆锥齿轮凸缘的重要零件。在汽车启动和运行过程中,它承受复杂的扭转、剪切应力和较大的冲击力。因此,传动轴螺栓要有足够的硬度、疲劳强度和一定的韧性。 我厂生产的TJ130型系列农用货车,其传动轴     

不同应力比下U75V轨道钢疲劳裂纹扩展行为研究

对高速铁路常用轨道钢U75V进行了不同应力比下的疲劳裂纹扩展门槛值测试和疲劳裂纹扩展试验。试验结果表明,应力比对U75V轨道钢的裂纹扩展行为有着显著影响。利用分级降载法测得的疲劳裂纹扩展门槛值随应力比的增大而减小,裂纹扩展速率随应力比的增大而增大。对裂纹断口微观形貌进行了细致观察分析,发现整个疲劳断口分布有凸条纹棱线。疲劳门槛值附近出现沿晶体学平面的穿晶小刻面;低扩展速率区凸条纹棱线平行排列,棱线方向与珠光体片层方向一致;高扩展速率区的棱线出现弯曲及碎裂,同时伴有解理断面及二次裂纹。     

织构对含铒铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响

对含铒铝合金板材进行不同工艺的轧制及热处理,得到了具有不同织构的铝合金板材,再通过中心裂纹板材的高周疲劳试验,研究了织构对合金疲劳裂纹扩展的影响。结果表明:合金板材中织构的含量与板材轧制变形量及退火温度有关;板材中疲劳裂纹总是倾向于沿Schmid因子较大的方向扩展;板材中织构越多,则晶粒间取向差角越小,疲劳裂纹偏折越小,裂纹扩展路径越短,疲劳裂纹扩展速率越快;板材中织构越少,晶粒间取向差角越大,疲劳裂纹偏折越厉害,裂纹扩展路径越长,疲劳裂纹扩展速率降低。     

微合金化钢轨淬火工艺的优化及其疲劳裂纹扩展行为研究

为定量化分析微合金化与淬火工艺、裂纹扩展的关联性,寻找修正钢轨淬火时所产生自回火现象的方法,通过对GGX-G重轨钢和自行开发设计的微合金元素重轨试验钢在8℃/s淬火冷速与8℃/s淬火冷速自回火后展开疲劳裂纹扩展试验,结果表明：未热处理态下,试验钢疲劳寿命优于GGX-G钢11万次;在经8℃/s冷速及8℃/s冷速自回火工艺后,由77万次均提升至107万次,自回火未影响试验钢的疲劳寿命,仍有良好的疲劳性能;淬火后试验钢在Ⅱ区均出现的慢速扩展区,且自回火后试验钢的?K范围更高,微合金化后的钢轨对自回火所造成的疲劳性能降低有着优良的抗性;淬火工艺后的试验钢均优于国标要求,且8℃/s淬火冷速与8℃/s淬火冷速自回火的疲劳断口未见差异,同样表明自回火对试验钢的综合疲劳性能影响甚微,有着良好的抗自回火能力。通过向钢轨中添加一定的微合金元素,不仅提升了淬火后钢轨的疲劳性能,同时也修正了自回火对钢轨性能的影响。     

应力比对套管钻井用J55钢疲劳裂纹扩展行为的影响

利用电液伺服疲劳试验机及扫描电镜研究了应力比对J55钢疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:在相同裂纹扩展长度处,随着应力比R的增大,疲劳裂纹扩展速率明显减小;在较低的ΔKeff区,应力比R对裂纹扩展速率的影响不显著,随着ΔKeff的升高,应力比对裂纹扩展速率的影响越来越显著;在相同的Kmax下,裂纹扩展速率随着应力比的增加而明显减小;随着应力比的增大,在高Kmax区,韧性断口的韧窝逐渐由抛物线状转变为等轴状。     

小直径45钢零件淬火裂纹的分析

在调质热处理过程中，北京二七机车厂生产的调节杆(材质为45钢)等零件曾一度产生裂纹现象，甚至达到批量规模，裂纹发生率最高达87．6％。通过对开裂零件的外观观察，我们发现零件的直径大体分布在8～15mm之间，工件表面裂纹较为平直且沿轴向延伸。图1显示了部分零件的     

压力容器用钢的疲劳裂纹扩展速率

疲劳破坏是压力容器破坏的基本形式之一,受到了国内外的广泛重视。通常认为,裂纹的应力疲劳扩展速率da/dN主要受裂纹尖端的应力强度因子幅度△K控制,其扩展规律通常分为三个阶段,可用图1表示。第一、三阶段的范围很窄,第二阶段范围较宽且遵循:     

多轴疲劳裂纹扩展行为研究

利用扫描电镜对多轴比例和非比例加载下的疲劳试样的断口面和外表面进行扫描观测分析。根据薄壁管拉一扭复合加载试件断口附近表面观测结果,统计其裂纹扩展的位向,研究多轴疲劳裂纹萌生及扩展机理。研究表明,多轴疲劳裂纹主要是沿最大剪切平面或垂直于管形试样的轴线方向扩展。在多轴比例加载条件下,裂纹分布的分散性较小。在非比例加载条件下,随着相位差的增大,分散性增大。     

热处理参数对高碳钢低周疲劳裂纹扩展行为的影响

研究了高碳钢（1.0%C碳工钢;1.0%C,1.5%Cr轴承钢）经不同热处理后的疲劳裂纹扩展行为。试验结果表明：1.淬火温度、回火温度、疲劳裂纹扩展机制、二次碳化物尺寸、试样的淬硬深度等因素,均影响疲劳裂纹扩展速率da/dN。2.疲劳裂纹的扩展临界长度a c,仅受回火温度的影响。其它因素对a c值无可见的影响。3.高温淬火并低温回火后,疲劳裂纹沿原奥氏体晶界扩展。     

珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制

利用疲劳试验机及扫描电镜研究了珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制。结果表明:应力比对该钢Paris参数m没有显著影响,但对C具有显著影响;有效应力强度因子幅度ΔKeff是控制裂纹扩展更本质的材料参数;在修正的Paris线性区,应力比对裂纹扩展速率没有显著影响,参数meff和Ceff均为常数;随着应力比增加,裂纹扩展门槛值的降低能够被归因于更小的裂纹闭合效应;在较高应力比下,门槛区疲劳断裂表面更不易发生塑性变形。