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《双相钢低周疲劳断裂机理的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、.第卷第+,−期金属热处理学报撇.!!月44年∀#∃%&∃∋∀()%&)∗/0∀∃120∃∀∀#0∃∀/0%∀3!!双相钢低周疲劳断裂机理的研究刘彦庆刘静华5西安交通大学6,摘共本文对低周疲劳载荷下网状和岛状马氏体的双相钢裂纹萌生和扩展特性进行了研究观察分。析了它们断口形貌特征和裂纹顶端不同距离处位错组态的变化规律关妞,,双相钢,润断裂机理低周疲劳位错组态前言,一,7,近些年来人们对铁素体马氏体双相钢疲劳性能进行了较深入的研究〔〕但主要,,#。8。‘4∗49:集中于高周疲劳范围而对其低周疲劳断裂特性研究甚少〔幻等对一一/双,,相钢低周
2、疲劳进行了试验得出了一些宏观性能变化规律并对裂纹的扩展特性进行了分。,、析随着双相钢应用的迅速扩大研究其低周疲劳条件下裂纹的萌生与扩展机制断口形貌,。特征有着重要的理论和实际意义已引起人们的注意而研究低周疲劳过程中裂纹顶端及其,周围位错结构变化规律对于研究疲劳裂纹扩展机制和疲劳性能变化规律有着十分重要的作,。用但目前这方面的工作尚未见系统的研究报道、、本文就两种组织形态的双相钢低周疲劳裂纹萌生和扩展规律断口形貌特征裂纹顶端,。铁素体中位错组态进行了较系统的试验研究取得了一些初步结果一、试验方法.试样制备、.;&/,≅≅试验用钢为:<=>双相钢棒料经锻造
3、退火后机加工成?;ΑΑ=88板状试。,,样毛坯毛坯经热处理分别得到两种形态的铁素体马氏体双相组织其中马氏体含量;Β。马氏体形态为孤立岛状和半连续网状5图6≅≅,热处理后的试样经磨削后达到?;Α=88然后沿厚度方向于试样中部一侧磨制出、,,半径为88深度−8二的半圆形缺口缺口及其两侧板面抛光腐蚀清楚地显示出显微组。织.试脸方法%=∀#,%一,,低周疲劳试验在?型电液伺服试验机上进行恒应力幅正弦波形加载2Χ,Δ一,Φ。Δ>。。二.二Δ。,。二。。Δ一。。频率应力比#Ε?平均应力<,/Γ5?7,/Γ,/Γ6日期Η>。。,年Α口。本
4、文收到Ι月Η,Ι。。!6作者遨讯地址刘彦庆西安市5西安交粗大学材料工程系念金属热处理学报第卷≅,图两种马氏体形态的双相组织;5Φ6岛状马氏体5ϑ6网状马氏体.·∗!∀Κ4ΛΜΦ−ΓΚΦ=4=ΝΟΜ4ΝΜΟ4Π>ΝΚϑ,ΝΚ,Θ8ΦΟΝ4:=>Ν48,ΟΓΚ,−,Ρ>4=≅;;5Φ6=−Φ:Λ8ΦΟΝ4:=>Ν45ϑ6:4Ν钾,ΟΣ8ΦΟΝ4:=,Ν4Τ=/一9,一系列不同周次循环的裂纹萌生和扩展规律的观察分析在?Α扫描电镜上进行,,试样取下后进行各个阶段的观察分析裂纹萌生阶段主要在缺口根部观察并配合剖面分析。扩展阶段则以剖面观察为主。裂纹端部
5、亚结构的观察分析在Τ0/一<,,9≅透射电镜上进行不同周次循环的试样沿裂..;?,纹扩展和载荷方向构成的平面用线切割成厚约88的试片试片经砂纸打磨到;−88,,。厚再经Γ∀∗0双喷减薄机上用局部遮蔽保护法选择减薄穿孔以获得裂纹顶端的薄孔区、一低周疲劳断口分析断口形貌与其显微组织的对应观察均在Τ=/?Α9扫描电镜上进。行二、试验结果与分析.裂缝的萌生,铁素系统的观察分析表明体马氏体双相钢疲劳裂纹的萌生过程是一个强烈滑移带形、。成微裂纹产生和聚合连接成主裂纹的过程..表面强烈滑移带,经很低周次5约百次6循环加载后的试样观察微裂纹萌生前在Μ形缺口根部的
6、表−画上,所示的强烈滑,,出现了局部滑移逐渐形成如图移带经系统观察这种淤移带主要有如下Η特征。,,6滑移带出现在少数局部的铁素体晶粒内在网状马氏体的双相组织中同向滑移带,不会,Υ局限于一个铁素体晶粒内部越过马氏体网络未发现马氏体滑移现象ϑ6一,没有Υ在个晶粒内的滑移带基本相互平行发现交叉现象。6从垂直表面的观察中,滑移带两侧形貌不尽相同,一,它侧表现出棱角效应而较亮。可能是挤出带的一种二维形貌的表现..微裂纹萌生第期双相钢低周疲劳断裂机理的研究图铁素体晶粒内的强烈滑移带图?经?;周循环后缺口中心的第一条徽裂纹·∗>Ρ+>,−4:ΝΑ五ΓΓ>
7、:ΡϑΦ:Λ=>Μ∗>Ρ∀Κ.Θ>Ο=Ν8>4Ο,4ΟΦ4Σ.ΝΚ4Θ4ΟΟ>Ν4ΡΟΦ>:≅;.:,Ν4Κ44:ΝΟ4ΦΘΝ4Ο?;4ς4−4=≅;.,通过扫描电镜和光学显微镜对Α;周次以下试样表面和剖面观察分析双相钢低周疲劳Η断裂过程中裂纹萌生有如下特点Φ。,6微裂纹起源于试样表面本试样所用缺口试样由于应力集中微裂纹起源于缺口部。,,位是容易理解的缺口试样剖面观察表明尽管最早的微裂纹只有一个晶粒尺度的深度但,。,仍是发生在表面且这种微裂纹主要沿最大切应力方向为了消除这种应力集中的影响我,。们也做了光滑试样的试验结果仍然是一样的它说明对这种两相合
8、金疲劳裂纹的表面效应,。依然很敏感而且沿最大切应力方向的滑移损伤还
