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《雙相鋼低周疲勞斷裂機(jī)理的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、.第卷第+,?期金屬熱處理學(xué)報(bào)撇.!!月44年?#?%&???()%&)?/0??120???#0??/0%?3!!雙相鋼低周疲勞斷裂機(jī)理的研究劉彥慶劉靜華5西安交通大學(xué)6,摘共本文對(duì)低周疲勞載荷下網(wǎng)狀和島狀馬氏體的雙相鋼裂紋萌生和擴(kuò)展特性進(jìn)行了研究觀察分。析了它們斷口形貌特征和裂紋頂端不同距離處位錯(cuò)組態(tài)的變化規(guī)律關(guān)妞,,雙相鋼,潤斷裂機(jī)理低周疲勞位錯(cuò)組態(tài)前言,一,7,近些年來人們對(duì)鐵素體馬氏體雙相鋼疲勞性能進(jìn)行了較深入的研究〔〕但主要,,#。8。‘4?49:集中于高周疲勞范圍而對(duì)其低周疲勞斷裂特性研究甚少〔幻等對(duì)一一/雙,,相鋼低周
2、疲勞進(jìn)行了試驗(yàn)得出了一些宏觀性能變化規(guī)律并對(duì)裂紋的擴(kuò)展特性進(jìn)行了分。,、析隨著雙相鋼應(yīng)用的迅速擴(kuò)大研究其低周疲勞條件下裂紋的萌生與擴(kuò)展機(jī)制斷口形貌,。特征有著重要的理論和實(shí)際意義已引起人們的注意而研究低周疲勞過程中裂紋頂端及其,周圍位錯(cuò)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律對(duì)于研究疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)制和疲勞性能變化規(guī)律有著十分重要的作,。用但目前這方面的工作尚未見系統(tǒng)的研究報(bào)道、、本文就兩種組織形態(tài)的雙相鋼低周疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展規(guī)律斷口形貌特征裂紋頂端,。鐵素體中位錯(cuò)組態(tài)進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究取得了一些初步結(jié)果一、試驗(yàn)方法.試樣制備、.;&/,??試驗(yàn)用鋼為:<=>雙相鋼棒料經(jīng)鍛造
3、退火后機(jī)加工成?;ΑΑ=88板狀試。,,樣毛坯毛坯經(jīng)熱處理分別得到兩種形態(tài)的鐵素體馬氏體雙相組織其中馬氏體含量;Β。馬氏體形態(tài)為孤立島狀和半連續(xù)網(wǎng)狀5圖6??,熱處理后的試樣經(jīng)磨削后達(dá)到?;Α=88然后沿厚度方向于試樣中部一側(cè)磨制出、,,半徑為88深度?8二的半圓形缺口缺口及其兩側(cè)板面拋光腐蝕清楚地顯示出顯微組?？?.試臉方法%=?#,%一,,低周疲勞試驗(yàn)在?型電液伺服試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行恒應(yīng)力幅正弦波形加載2Χ,Δ一,Φ。Δ>。。二.二Δ。,。二。。Δ一。。頻率應(yīng)力比#Ε?平均應(yīng)力<,/Γ5?7,/Γ,/Γ6日期Η>。。,年Α口。本
4、文收到Ι月Η,Ι。。!6作者遨訊地址劉彥慶西安市5西安交粗大學(xué)材料工程系念金屬熱處理學(xué)報(bào)第卷?,圖兩種馬氏體形態(tài)的雙相組織;5Φ6島狀馬氏體5?6網(wǎng)狀馬氏體.·?!?Κ4ΛΜΦ?ΓΚΦ=4=ΝΟΜ4ΝΜΟ4Π>ΝΚ?,ΝΚ,Θ8ΦΟΝ4:=>Ν48,ΟΓΚ,?,Ρ>4=?;;5Φ6=?Φ:Λ8ΦΟΝ4:=>Ν45?6:4Ν鉀,ΟΣ8ΦΟΝ4:=,Ν4Τ=/一9,一系列不同周次循環(huán)的裂紋萌生和擴(kuò)展規(guī)律的觀察分析在?Α掃描電鏡上進(jìn)行,,試樣取下后進(jìn)行各個(gè)階段的觀察分析裂紋萌生階段主要在缺口根部觀察并配合剖面分析。擴(kuò)展階段則以剖面觀察為主。裂紋端部
5、亞結(jié)構(gòu)的觀察分析在Τ0/一<,,9?透射電鏡上進(jìn)行不同周次循環(huán)的試樣沿裂..;?,紋擴(kuò)展和載荷方向構(gòu)成的平面用線切割成厚約88的試片試片經(jīng)砂紙打磨到;?88,,。厚再經(jīng)Γ??0雙噴減薄機(jī)上用局部遮蔽保護(hù)法選擇減薄穿孔以獲得裂紋頂端的薄孔區(qū)、一低周疲勞斷口分析斷口形貌與其顯微組織的對(duì)應(yīng)觀察均在Τ=/?Α9掃描電鏡上進(jìn)。行二、試驗(yàn)結(jié)果與分析.裂縫的萌生,鐵素系統(tǒng)的觀察分析表明體馬氏體雙相鋼疲勞裂紋的萌生過程是一個(gè)強(qiáng)烈滑移帶形、。成微裂紋產(chǎn)生和聚合連接成主裂紋的過程..表面強(qiáng)烈滑移帶,經(jīng)很低周次5約百次6循環(huán)加載后的試樣觀察微裂紋萌生前在Μ形缺口根部的
6、表?畫上,所示的強(qiáng)烈滑,,出現(xiàn)了局部滑移逐漸形成如圖移帶經(jīng)系統(tǒng)觀察這種淤移帶主要有如下Η特征。,,6滑移帶出現(xiàn)在少數(shù)局部的鐵素體晶粒內(nèi)在網(wǎng)狀馬氏體的雙相組織中同向滑移帶,不會(huì),Υ局限于一個(gè)鐵素體晶粒內(nèi)部越過馬氏體網(wǎng)絡(luò)未發(fā)現(xiàn)馬氏體滑移現(xiàn)象?6一,沒有Υ在個(gè)晶粒內(nèi)的滑移帶基本相互平行發(fā)現(xiàn)交叉現(xiàn)象。6從垂直表面的觀察中,滑移帶兩側(cè)形貌不盡相同,一,它側(cè)表現(xiàn)出棱角效應(yīng)而較亮?？赡苁菙D出帶的一種二維形貌的表現(xiàn)..微裂紋萌生第期雙相鋼低周疲勞斷裂機(jī)理的研究圖鐵素體晶粒內(nèi)的強(qiáng)烈滑移帶圖?經(jīng)?;周循環(huán)后缺口中心的第一條徽裂紋·?>Ρ+>,?4:ΝΑ五ΓΓ>
7、:Ρ?Φ:Λ=>Μ?>Ρ?Κ.Θ>Ο=Ν8>4Ο,4ΟΦ4Σ.ΝΚ4Θ4ΟΟ>Ν4ΡΟΦ>:?;.:,Ν4Κ44:ΝΟ4ΦΘΝ4Ο?;4?4?4=?;.,通過掃描電鏡和光學(xué)顯微鏡對(duì)Α;周次以下試樣表面和剖面觀察分析雙相鋼低周疲勞Η斷裂過程中裂紋萌生有如下特點(diǎn)Φ。,6微裂紋起源于試樣表面本試樣所用缺口試樣由于應(yīng)力集中微裂紋起源于缺口部。,,位是容易理解的缺口試樣剖面觀察表明盡管最早的微裂紋只有一個(gè)晶粒尺度的深度但,。,仍是發(fā)生在表面且這種微裂紋主要沿最大切應(yīng)力方向?yàn)榱讼@種應(yīng)力集中的影響我,。們也做了光滑試樣的試驗(yàn)結(jié)果仍然是一樣的它說明對(duì)這種兩相合
8、金疲勞裂紋的表面效應(yīng),。依然很敏感而且沿最大切應(yīng)力方向的滑移損傷還
