回火工艺对65Mn钢疲劳裂纹扩展行为的影响.pdf

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1、V01_21No．5第21卷第5期材料科学与工艺2013年10月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGY0ct．20l3回火工艺对65Mn钢疲劳裂纹扩展行为的影响李红英，苏雄杰，陈广，龚美涛(1．中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙410083；2．衡阳华菱钢管有限公司，湖南衡阳421001)摘要：采用中温回火和高温回火对65Mn钢进行热处理，测试其拉伸性能，并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究，探索其疲劳断裂机制．结果表明，两种回火方案对应的裂纹扩展速率的m值相差不大，而c值差异较大，反映出在稳定扩展区的疲劳裂纹扩展对其微观组织不敏

2、感，塑性变形消耗了裂纹扩展的能量，使裂纹扩展速率下降；随着回火温度的升高，实验钢的疲劳断裂特征由脆性逐渐变为韧性，高温回火提高了其裂纹扩展的门槛值，降低了疲劳裂纹扩展速率，65Mn钢经高温回火后有较优的综合力学性能和疲劳性能．关键词：回火工艺；65Mn钢；微观组织；疲劳；裂纹扩展行为；力学性能中图分类号：TGI42．1文献标志码：A文章编号：1005—0299(2013)05—0082—06Efectsoftemperingprocessonfatiguecrackpropagationbehaviorof65MnspringsteelsLIHong．yin

3、g，SUXiong-jie，CHENGuang，GONGMei—tao(1．EducationalKeyLaboratoryofNon—ferrousMetalMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversityChangsha410083，China；2．HengyangValinSteelTubeCo．Ltd，Hengyang421001，China)Abstract：65Mnspringsteelswereheattreatedbymedium—temperaturetemperingandhigh

4、—temperaturetempering．Itstensilepropertiesweretested，andthefatiguecrackpropagationbehavioraswellasfatiguefracturemechanismwereinvestigated．ResultsshowthatthecrackgrowthratemisdifferentbuttheC—valueislessdifferenceaftertwokindsoftemperingscheme，whichreflectsthatthefatiguecrackpropag

5、ationisnotsensitivetothemicrostructureintheregionofstablecrackpropagationandthecrackpropagationratedecreasesduetoplasticdeformationconsumeenergyofcrackpropagation．Withthetemperingtemperatureincreases，thecharacteristicoffatiguefracturetransformsfrombrittletoductilegradually，high—tem

6、peraturetemperingtreatmentimprovesthefatiguecrackpropagationthresholdandreducesthefatiguecrackgrowthrate．Afterhightemperaturetempered，thesteelhasbettercomprehensivemechanicalpropertyandfatigueproperty．Keywords：temperingprocess；65Mnsteel；microstructure；fatigue；crackpropagationbehavi

7、or；mechanicalproperty．弹簧的主要作用是储存应变能、减轻震动与用于航空航天、汽车、铁路车辆等诸多领域制作弹冲击，通常在反复弯曲应力或反复扭转应力的条簧，许多科研工作者对65Mn的抗应力松弛性能、件下使用，必须具有较好的抗疲劳性能J．随着氢脆性能进行了研究，通过热处理工艺来提高其断裂力学和损伤容限理论的发展，在选材中越来综合力学性能，并取得了一定的研究成果，为指导越重视损伤容限设计，疲劳裂纹扩展行为成为现生产实践提供了理论依据．李建明等利用热代材料研究中重要内容之一．65Mn钢广泛应激活理论对65Mn的应力松弛机理进行了研究，发现应力松弛过

8、程的表现激活能随时问逐渐升收稿日期：2012—07—