珠光体含量对球墨铸铁疲劳性能的影响

《珠光体含量对球墨铸铁疲劳性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第24卷第6期机械工程材料Vol124No162000年12月MaterialsforMechanicalEngineeringDec12000珠光体含量对球墨铸铁疲劳性能的影响3李宏(武汉化工学院机械工程系湖北武汉430074)薛亦渝(武汉汽车工业大学材料科学与工程学院湖北武汉430070)万仁芳(东风汽车公司铸造一厂湖北十堰442048)摘要珠光体含量对球墨铸铁的疲劳性能有显著影响。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QT60023、QT70022和QT74023的疲劳强度,并绘出了各自的S2

2、N曲线。结果表明:球墨铸铁中珠光体含量越高,疲劳寿命越长。主题词球墨铸铁疲劳强度珠光体InfluenceofthePearliteContentonFatigueCharacteristicsofDuctileIronLiHong(WuhanInstituteofChemicalTechnologyWuhanHubei430074)XueYiyu(WuhanAutomotivePolytechnicUniversityWuhanHubei430070)WanRenfang(DongfengAutomotiveCorp

3、orationShiyanHubei442048)AbstractThepearlitecontentofductileironplayapredominantroleinaffectingthefatiguepropertiesofductileiron1Fatiguestrengthofthreedifferentpearlitecontentductileironswasinvestigated1ThefatiguestrengthofQT60023,QT70022andQT74023weremeasured,

4、andfatiguedatawereplottedasconventionalS2Ncurvesandthebest2fitlinewereobtainedforeachiron1Theresultsshowthehigherpearlitecontent,thehigherfatiguelife11引言2试验条件及方法铸态球墨铸铁有良好的发展前景,在某些结构2.1试样及材料的珠光体含量件的生产中有逐步取代铸钢、锻钢的趋势。尤其是在试样按照GB4337-84制备,工作段长度承受交变应力的工况下,表现出优良的性能。因此

5、球96mm,直径915mm,总长162mm。试验材料的珠光墨铸铁的疲劳性能引起了极大的关注。体含量按GB9441-88球墨铸铁金相检验标准进行球墨铸铁在汽车工业中的重要应用是曲轴。曲评定,结果为QT6002370%～80%;QT7002280%～90%;QT74023>95%。轴是在恶劣的交变载荷下工作的零件,疲劳破坏是2.试验条件及旋转弯曲疲劳试样的受力状态其主要失效形式,断裂突然发生,危险性很大。目前采用PQ92510高温高速疲劳试验机。试样在旋国内生产的汽车曲轴材料一般采用QT60023、转状态下受一弯曲应力,

6、表面上任意点在旋转一周QT70022球墨铸铁,而从国外引进的雪铁龙轿车曲时,应力变化顺序为最大压应力—最大拉应力—最轴材质为QT74023。对比珠光体含量QT60023只有大压应力,呈正弦波形变化状态,见图1,R=-1。70%～80%;QT70022为80%～90%;而QT74023的高达95%以上。搞清珠光体含量与疲劳强度的关系对生产至关重要,也是国内外关注的问题。本工作对三种不同珠光体含量的球墨铸铁的弯曲疲劳强度进行试验,以便对球铁曲轴的工作可靠性和使用寿命作出判断,并指导生产实践。图1试样的应力状态3女33岁讲

7、师硕士国家“九五”重点科技攻关资助项目(962A08201207)试样在疲劳试验机上受力状态见图2。图中AC2000201231收到初稿2000204226收到修改稿为试样支点至力作用点的距离,用a表示。CD是试·25·李宏等:珠光体含量对球墨铸铁疲劳性能的影响样工作长度,用L表示。试样CD长度内受等弯距的SrQT70022=291120(MPa)作用,作用在试样上的力为F(N),试样所受应力的SrQT74023=312119(MPa)计算公式如下:以应力为纵坐标,lgN为横坐标绘出的S2N曲R-1=MöW线见图3～

8、5。M=Faö23W=Pdö323R-1=16FaöPd式中M—试样危险截面的弯曲力矩,N·M;W—3试样危险截面的截面模量,mm;d—试样直径,2mm;R-1—对称循环下材料的应力,Nömm。图3QT60023的S2N曲线图2试样受力示意图2.3试验方法21311升降法测定疲劳极限首先取高于疲劳极限估计值的应力水平R1开始试验,然后逐级下降。