疲劳裂纹萌生的微细观过程与内部疲劳极限理论

通过对现有的各种疲劳裂纹萌生模型的分析以及对表面形变哟化材料疲劳裂纹萌生现象的大量观察与分析，发现现有形核理论有若干不足。为此，提出了新的“疲劳裂纹萌生微细观过程理论”，并进而提出了表征金属材料疲劳性能的又一个新的特征能量－“内部疲劳极限”。     

超细晶工业纯钛在3.5%NaCl溶液中的高周疲劳

采用Instron-8801型电液伺服疲劳实验机对复合细化工艺制备的超细晶工业纯钛进行高周腐蚀疲劳实验,实验条件为水浴恒温(17.9±0.5)℃,3.5%NaCl(pH=8.1±0.2),加载频率(f)=25 Hz、应力比(R)=-1。利用得到的实验数据拟合实验加载应力幅(σ_a)与疲劳断裂循环周次(N_f)间的关系,绘制应力-寿命曲线(S-N曲线)。研究材料的腐蚀疲劳性能,并对腐蚀疲劳宏观断口形貌进行观察分析。结果表明：在3.5%NaCl溶液中,超细晶工业纯钛的腐蚀疲劳极限值(σ_-1)为403.1 MPa(44.35%)。与常规疲劳相似,随着加载应力的增加,材料的疲劳断裂循环周次急剧减小,并与常规超细晶工业纯钛和粗晶工业纯钛相比较,发现细晶强化极大地提高了材料的疲劳极限。腐蚀疲劳裂纹源萌生于材料表面,可以直观地观察到材料腐蚀疲劳裂纹的萌生、扩展、断裂典型区域的特征。断口表面较为平整光滑,观察发现有大量的疲劳辉纹和少量的二次裂纹。材料具有较强的疲劳裂纹扩展抵抗能力,耐腐蚀疲劳性能优良。     

1.4%C超高碳钢显微组织与疲劳性能的研究

对1．4％C超高碳钢试样热处理后的疲劳极限与断裂韧性进行测定，观察了显微组织与试样断口。结果表明，经950℃淬火700℃回火热处理后，又经860℃正火处理，试验用钢的组织结构超细化且碳化物弥散均匀分布，获得良好的综合强度与韧性及较高的疲劳极限，断裂强度较40CrNiMo调质态提高48％，屈服强度提高15％，延性指标相当，是一种优良的结构钢材料。     

表面微观屈服强度与疲劳极限的关系SCIEI

本文利用X射线对不同碳含量钢的表面微观屈服强度进行了研究。试验结果表明,表面微观屈服强度σ_(ms)远低于整体材料的屈服限,是一个反映表面抵抗塑性变形能力大小的参量。材料光滑疲劳极限往往是由裂纹荫生所控制的,与表面抵抗塑性变形的能力有关。本试验表明不同材料的σ_(ms)与存活率为50％疲劳极限的关系为:σ_(ms)=(0.81—1.02)σ_(-1);40Cr不同热处理状态的σ_(ms)与存活率为99.9％疲劳极限的关系为:σ_(ms)=(0.98—1.10)σ_(-1)。σ_(ms)的测定要比疲劳极限σ_(-1)的测定省时得多,有可能在工程上获得应用。     

弹簧表层优化喷丸残余应力场的工程计算方法

以往多是依靠疲劳试验或经验来选择弹簧的喷丸强化工艺参数，这种传统作法不仅人力和物力耗费大，而且所确定的工艺参数也不一定具有最佳的强化效果。依据作者提出的并已获得试验验证的“内部疲劳极限理论”，提出一种通过工程计算获得达到预先规定疲劳强度应具备的“优化残余应力场”。这样便有可能把喷丸强化工艺技术在制造业中的应用由以往单纯依靠试验和经验而步入到以工程计算为基础与少量典型试验相结合的更科学的途径。     

表面处理对球墨铸铁疲劳极限的影响

1、引言存在于一些传统材料之间(尤其是钢与铸铁之间)的竞争以及出于对材料合理使用的考虑,导致设计者们利用合适的总体处理来明显地延长一些零件的使用寿命。对于珠光体铸铁各种表面处理,包括机械的(滚压,喷丸,……)、热处理的(感应加热淬火)和化学热处理的(渗氮),都能明显地改善零件的疲劳寿命,降低应力。在珠光体球铁最佳化过程中,可以看到     

喷丸件表面粗糙度及其对疲劳极限的影响

本文对40Cr钢淬火后200℃和550℃回火的两种试样,进行了多种规范的喷丸,然后测定了它们的表面粗糙度和疲劳极限。提出了表面粗糙度引起的应力集中系数的半解析表达式以及疲劳源在表面时疲劳极限的预测方法。     

金属疲劳极限快速检测的USB2.0数据采集单元设计

针对传统检测金属疲劳极限方法费时费力的缺点以及SCSI-3接口与常规计算机连接不方便的问题,本文以热一力耦合方程为红外图像金属疲劳极限快速检测系统的理论基础.采用CY7C68013芯片作为核心控制和接121传输芯片,设计了USB2.0接口的同相数据采集单元.本文不仅介绍了该数据采集单元的硬件结构、固件程序设计和应用该系统的新型检测方案,而且着重介绍了与红外图像信号同频率采集载荷信号的设计方法.     

人工缺陷对S38C车轴钢疲劳极限的影响

采用布氏硬度计和电火花烧蚀方法在S38C车轴钢疲劳试样上引入压痕和电火花凹坑两类人工缺陷,研究含不同尺寸人工缺陷试样的疲劳极限,并与Murakami模型的计算结果进行对比。结果表明:疲劳裂纹从人工缺陷底部萌生;在研究范围内,含人工压痕和电火花凹坑试样的疲劳极限均随着缺陷投影面积的增加而呈线性降低趋势;在缺陷于横截面上投影面积相同条件下,试验得到含电火花凹坑试样的疲劳极限比含人工压痕试样的低30 MPa左右,含人工压痕试样的疲劳极限试验值比计算值高约50MPa,而含电火花凹坑试样的疲劳极限仅比计算值高约20MPa,含该类缺陷试样的疲劳极限可由Murakami方程进行近似预测。