渗碳和碳氮共渗层中的残余奥氏体对疲劳性能的影响

本文综述渗碳和碳氮共渗层中的残余奥氏体对弯曲疲劳和接触性能的影响,并涉及关于残余奥氏体作用的解释。     

铬镍渗碳钢的残余奥氏体

20CrZNi4、18CrZNi4W钢往往经诊碳（或碳氢共修）淬火后使用,由于合金元素Ni、Cr量较高,热处理后工件表面存在大量的残余奥氏体。残余奥氏体对性能的影响,其量多少为宜,是一个比较复杂而值得注意的问题。本文讨论了诊碳层不同的合碳量、渗碳后高温回火、淬火工艺、冷处理及喷九处理等对残余奥氏体量的影响,从而针对所要求的残余奥氏体量来选择合适的表面含碳量、相应的热处理方法及不同的工艺参数。     

TRIP钢中残余奥氏体相变与断裂机制研究

文章以CR600TRIP工业成品钢为研究对象,利用彩色金相和EBSD等技术手段,在详细考察TRIP钢的微观组织,特别是残余奥氏体分布规律的基础上,进一步利用定量变形和SEM原位拉伸试验,对钢中残余奥氏体的相变行为和钢的断裂机制进行了考察分析。研究发现,钢中残余奥氏体的相变顺序表现出显著的选择性,而其断裂机制主要为微孔聚集型断裂。     

合金结构钢渗碳淬火后渗层残余奥氏体的控制

低碳合金结构钢经渗碳或碳氦共渗和淬火后，其渗层组织中存在残余奥氏体，残余奥氏体量过多会使渗层硬度下降，从而影响零件的使用寿命。不同产品对残余奥氏体量的要求量是不同的，可采用相应的热处理工艺进行控制。残余奥氏体量一般采用金相法测定，介绍了检测残余奥氏体的相关标准。     

三种渗碳钢中残余奥氏体在冲击磨损中的行为

渗碳钢中合金元素对渗碳过程中材料表面吸碳能力有很大影响,含有较多非碳化物形成元素Si、Mn的22Si2MnCrNi2Mo渗碳层的碳含量最低,只有0.65%;含有较多碳化物形成元素的35CrMoV渗碳层碳含量最高,可达1.05%。三种渗碳钢冲击磨损试验结果表明:冲击磨损速率随着渗碳表层碳含量的增加先降低后增加,在碳含量0.82%时冲击磨损速率出现低谷。冲击磨损过程中残余奥氏体由于应变诱发马氏体相变需消耗外加能量可降低磨损速率,得出磨损速率与相变能之间呈指数关系。     

TRANSFORMATION OF RETAINED AUSTENITE IN CARBURIZED CASE DURING FATIGUE CRACK GROWTH

The morphology of the retained austenite in the carburized case of 20CrNiMo steel and itstransformation during fatigue crack propagation through the case were investigated by usingX-ray and TEM analysis.In the carburized case both film and block shaped retainedaustenite were found.Due to the crystallographic orientation relationship at the interface,thefatigue crack is inclined to pass through the block shaped retained austenite and thereby stim-ulates its strain-induced martensitie transformation.During the process of the fatigue frac-ture,most of the retained austenite structures on the crack path are transformed into themartensite,and the untranaformed parts on the fracture surface remain less than 6%.Thetransformation of the retained austenite,which is restrieted mainly within the plastic zone,oc-curs only during the proeess of fracture,and is independent of the magnitudes of the externalstress,stress ratio and cyclic number.The volume expansion accompanying the transforma-tion creates an additional residual displacement of about 0.44μm on fracture surfaces,whichis equivalent to the magnitude of the plasticity-induced residual displacement.The phasetransformation induced fatigue crack closure is believed to be an important factor affectingthe fatigue crack behaviors in the high carbon laver of the carburized case.     

EFFECTS OF RETAINED AUSTENITE ON DUPLEX MICROSTRUCTURE OF MARTENSITE AND LOWER BAINITE

ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＲＥＴＡＩＮＥＤＡＵＳＴＥＮＩＴＥＯＮＤＵＰＬＥＸＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＭＡＲＴＥＮＳＩＴＥＡＮＤＬＯＷＥＲＢＡＩＮＩＴＥＷＥＮＣｕｉ’ｅ;ＬＩＮＪｉａｎｇｕｏ;ＺＨＯＵＹａｊｉａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａ...     

CORROSION FATIGUE CRACK GROWTH OF MEDIUM STRENGTH STEEL HT60 IN SYNTHETIC SEA WATER

The corrosion fatigue crack growth and near-threshold characteristics of a medium strengthsteel HT60 were investigated using compact tension specimens exposed to synthetic sea water.The da/dN-△AK_(eff) relation in air can give a conservative estimation of da/dN-△K relationsin sea water. In the case of high R, however, crack growth acceleration at high △K regionsappears to be cantrolled by the stress-assisted dissolution. The crack opening stressinlensity factor K_(op) detected by the back-face-strain method is the result of crack surface incontact with the corrosion products and therefore an overestimated value of K_(op) at the cracktip is given.     

ASPECTS OF FATIGUE CRACK GROWTH IN INTERMET ALLICALLOYS

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＦａｔｉｇｕｅｉｎｖｏｌｖｅｓｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄａｍａｇｅａｎｄｆａｉｌｕｒｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｕｎｄｅｒａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｌｏａｄｓ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｒｅｒａｒｅｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｍｅｔａｌｌｉｃａｌｌｏｙｓａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓｆｏｒｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ａｎｄｃｅｒａｍｉｃｓｆｏｒ…     

喷射沉积SiC_P／Al-7Si复合材料的疲劳裂纹扩展

采用紧凑拉伸试样进行恒载和降K控制的拉--拉疲劳实验, 研究了喷射沉积SiC_p/Al-7Si复合材料及其基体的疲劳裂纹扩展行为. 通过金相显微镜和扫描电镜观察了复合材料及其基体的组织和疲劳裂纹扩展形貌, 研究了SiC颗粒对复合材料疲劳裂纹扩展机制的影响. 结果表明: 复合材料在任何相同的ΔK水平下其抗疲劳裂纹扩展能力优于基体材料, 并表现出较高的疲劳门槛值. 其原因是复合材料中裂纹裂尖遇到增强颗粒时, 裂纹发生偏转, 特别是SiC颗粒自身微裂纹萌生有效降低了裂纹尖端的应力强度因子, 复合材料的裂纹闭合效应也随之增大. 去除裂纹闭合效应的影响, 当有效应力因子ΔK_eff作为裂纹扩展的驱动力时, 复合材料的裂纹扩展速率却高于基体.     

3.5%NaCl溶液对铝合金疲劳裂纹扩展特性的影响

对高强铝合金7050—T7451在模拟海水(3.5%NaCl溶液)的疲劳裂纹扩展特性进行了试验研究结果表明,3.5%NaCl溶液加速了7050—T7451铝合金的疲劳裂纹扩展速率da/dN.考虑应力比影响的有效应力强度因子面ΔKefT可以满意地表征不同环境中的的da/dN.裂纹面上的腐蚀产物较薄,对疲劳裂纹闭合的影响可以忽略不计.     

HT60高拉力钢在人工海水中的腐蚀疲劳裂纹扩展特性

对高拉力钢HT60的腐蚀疲劳裂纹扩展特性和门槛值区域特性,采用紧凑拉伸试件在人工海水中进行了实验和研究,结果表明:在空气中的da/dN与ΔK_(cff)关系可以作为在海水中的da/dN与ΔK关系的一个偏保守的预测;在高应力比的高ΔK区域,由于应力诱起溶解促进了裂纹扩展的加速;该裂纹开口应力强度因子K_(op)仅反映了裂纹表面同腐蚀生成物接触的结果,从而导致了K_(op)在裂纹尖端的偏大的估计结果。     

循环载荷下裂尖形变规律的实验研究

应用散斑干涉技术，在常幅载荷下对疲劳裂纹扩展过程中的一个循环周期内，不同加载阶段的裂尖应变、裂纹张开位移进行了原位测量，给出了裂纹闭合对裂纹张开位移及裂尖形变的影响规律。结果表明：由于裂纹闭合和残余压应力的存在，疲劳裂尖应变与外加载荷的平方并不成正比，在加载初期，裂纹处于闭合状态，裂尖应变无明显变化，随着载荷的增加，裂纹逐渐由远离裂尖处张开并向裂尖发展，一旦裂纹完全张开，裂尖应变迅速增加，对裂尖应力-应变状态的分析表明，裂尖材料的应力-应变关系类似于光滑试样低周拉压疲劳应力-应变滞后关系。     

疲劳裂纹扩展的非比例过载效应SCIEI

本工作研究了比例(Ⅰ型)过载及非比例(复合型)过载对常幅Ⅰ型疲劳裂纹扩展的影响。结果表明:Ⅰ型过载所引起的裂纹滞后扩展效应远较复合型为强。因此,在估算疲劳寿命时将零、构件实际承受的过载(大都为非比例过载)简单地当作比例过载处理,可能会过高地估计寿命,带来不安全因素。文章从Ⅰ型及复合型过载所引起的裂纹钝化、裂端塑性区的形状、尺寸及裂纹闭合等方面讨论了它们对裂纹扩展滞后效应的影响。     

RETAINED AUSTENITE IN LASER PROCESSED STEELS

1.IhtroductionStmctureandpropertiesOfsteelsafterlaserprocessing(LP)havebeenstudiedbynumberofresearchers.Inthegreatmajorityofthestudies,specialattentionhasbeenpaidtochangestakingplaceininartensite.Farlessattentionhasbeengiventoretainedaustenitesearch.%tiealmetallo~wasusedalso."Thermo"computerprogramwasemployedforcomputationofthermalcyclep~tersddringlaserprocessing[.'jTh.eXPerimentalmethodsaredescribedinmoredetail[5--8).3.ffesatts3.1QuantityoftheretainedausteniteEffectOfcarbonontherAcontenti…