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1、第22卷第4期武汉化工学院学报Vol.23No.42000年12月J.WuhanInst.Chem.Tech.Dec.2000文章编号:10044736(2000)04005403球墨铸铁疲劳强度测试及疲劳性能对比12李宏,薛亦渝(11武汉化工学院机械工程系,湖北武汉430073;21武汉汽车工业大学材料科学与工程系,湖北武汉430070)摘要:珠光体含量对球墨铸铁的疲劳性能有很大的影响,为此,本文对三种不同珠光体含量的球墨铸铁的疲劳性能进行了研究.测出QT6003、QT7002、QT7403牌号球
2、墨铸铁的疲劳强度,并绘出了各自的SN曲线.结果表明球墨铸铁的疲劳寿命依赖于珠光体含量,珠光体含量越高,疲劳寿命越高.关键词:球墨铸铁;疲劳强度;珠光体中图分类号:TG111.8文献标识码:ATQ7002球墨铸铁,珠光体含量没有QT7403球0引言墨铸铁的含量高.“珠光体含量高,是否其疲劳强铸态球墨铸铁有良好的发展前景,在某些结度也高?”这个问题对生产决策至关重要,也是国构件的生产中有逐步取代铸钢,锻钢,焊钢,可锻内外科技工作者密切关注而长期未能解决的问铸铁和灰铸铁的趋势,是很好的工程材料,尤其是题.
3、本文对三种不同珠光体含量的球墨铸铁的弯抗疲劳的工况下,表现出优良的性能.因此,科技曲疲劳强度进行研究,以便对曲轴的工作可靠性界对球墨铸铁的疲劳性能给予了极大的关注.和使用寿命作出判断,并对生产实践提供指导.湖北神龙汽车公司引进的雪铁龙ZX系列轿1试验方法及其条件车(富康轿车)采用进口曲轴进行装车,其材料牌号为QT7403.用国产铸态球墨铸铁QT7403曲2.1试样及材料的成分轴代替价格昂贵的进口曲轴,对富康轿车曲轴进试样按照国标GB433784制备,工作段长度行国产化研究,是国家九五科技攻关课题.Q
4、T74096mm,直径9.5mm,总长162mm.试验材料的3曲轴材质的珠光体含量高达95%以上,目前国化学成分及机械性能如表1所示.内生产的轿车曲轴材料一般采用QT6003和表1试验材料的化学成分及机械性能Table1Thechemicalconteontandmechanicalpropertiesofirons-2牌号珠光体含量ö%延伸率ö%抗拉强度öNõmmCSiMnCu-2IronThecontentofpearliteö%Elongationö%TensionstrengthöNõmmQ
5、T600370～803.681.960.380.593.4576QT700280～903.391.810.340.033.6691QT7403>953.871.240.380.103.7747212试验方法计值.一般利用2～4根试样进行预备性试验,以取2.2.1疲劳极限的测定本试验所用的疲劳试得疲劳极限的估计值R0,然后取3%～5%R0作为验机为PQ9510高温高速疲劳试验机,转速应力增量.试验应在3～5级的应力水平下进行,在10000römin、5000römin.用升降法测定材料的试验的过程中,
6、应力增量保持不变.疲劳极限时,必须先了解该材料的疲劳极限的估首先取高于疲劳极限估计值的应力水平R1开收稿日期:20000519基金项目:国家“九五”重点科技攻关课题资助项目(96A080107)作者简介:李宏(1967),女,河南郑州市人,讲师,硕士.第4期李宏等:球墨铸铁疲劳强度测试及疲劳性能对比55始试验,然后逐级下降,试样经过107循环周次没1SQT600-3=(258.6×3+244.6×2+230.65×1)6有被破坏,就在高一级应力水平下进行.凡前一根=249.275MPa试样通过,则后
7、一根试样就在高一级应力水平下1SQT700-2=(300.55×3+286.6×2+272.6×1)进行试验.若试样被破坏,则降低一级应力水平再6进行试验,直至完成全部试验.这种方法称为小子=291.2MPa1样升降法.用升降法试验所得的数据绘成升降图,SQT740-3=(314.5×5+300.55×1)6根据升降图,将相邻应力级的各数据点配成对子.=312.2MPa配对时,从第一次出现相反结果的两个数据点开三种球墨铸铁的SN曲线如图1、图2、图3始,Ni为第i和i+1相邻两级间的对子数.所示.根
8、据统计学原理,疲劳极限定义为:指定循环基数下的中值(50%存活率)疲劳强度估计值.这样,当应力Sri遵循正态分布时,取子样平均值作为母体中值估计值,疲劳极限S应等于以Ni为[1]权的Sri的加权平均值.n1S=6SriNi(1)ni=1图1QT6003的SN曲线其中n为对子总数;Sri为第i级和第i+1级的应Fig1TheSNcurveofQT6003力平均值;S为疲劳极限.2.2.2SN曲线的测定SN曲线即应力寿命曲线,包括中等寿命区段和长寿命区段,长寿命区段的绘制
