表面质量及加载方式对洁净42CrMo高强钢的超高周疲劳失效机理的研究
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- 论文作者：陈荣华 ; 姜潮 ; 陈耿
- 年：2016
- 作者机构：湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;
- 论文关键词：超高周疲劳 ; 洁净42CrMo高强钢 ; S-N曲线 ; 表面质量 ; 变幅加载
- 会议召开时间：2016-07-08
- 会议录名称：第三届中国超高周疲劳学术会议摘要集
- 英文会议录名称：Abstracts of the 3rd National Symposium On Very High Cycle Fatigue CVHCF3
- 语种：中文
- 分类号：TG142.15
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第三届中国超高周疲劳学术会议
- 会议地点：中国四川成都
- 主办单位：中国力学学会固体力学专业委员会
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：1
- 文件大小：363k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
随着工程中结构件及零部件对疲劳性能要求的逐步提高,疲劳断裂发生在传统疲劳极限10~7循环周次以上,且呈现出特有的疲劳断裂特征,从而萌发了合金材料的超高周疲劳研究的新领域。在超高周疲劳裂纹萌生和初始拓展的过程与机理中,裂纹表面起源与内部起源的转移和竞争在很大程度上决定了材料超高周疲劳的力学性质。对于裂纹起源于表面与内部的竞争机制中,表面质量、加载方式及试验环境等因素都显著的影响着材料的S-N曲线特征和裂纹萌生特征,使得裂纹更易于萌生于试样的表面。为研究表面质量及加载方式对高强钢裂纹萌生的敏感性,本文对洁净42CrMo高强钢进行了超高周疲劳试验。试验制备两种不同粗糙度的试样,分别为粗糙试样和研磨试样两种,其中粗糙试样通过高倍的金刚石砂纸打磨,研磨试样经过砂纸打磨后再通过0.5微米的抛光液进行抛磨,并通过高精度的轮廓仪分别测出两种试样的表面粗糙度。然后分别在常幅和变幅两种不同加载方式下,对两种不同粗糙度的试样进行超高周疲劳试验。其中常幅在应力比为-1,频率为20KHz,每循环周次的幅值不变的情况下试验;变幅则编制每循环周次的幅值不同的情况下试验。试验结果分析:对比表面质量及加载方式分别对S-N曲线特征的影响,结合扫描电镜观察到的断口形貌特征,分析并回顾了表面质量对高强钢表面裂纹萌生的敏感性;对比常幅和变幅两种不同的加载方式,分析不同加载方式下表面质量对高强钢裂纹萌生的失效机理。
引文