一种球墨铸铁的超高周疲劳行为研究.pdf

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第 25 卷第 1 期航空学报 Vol 25 No 1
2004 年 1 月 ACTA AERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SINICA Jan 2004
文章编号:1000 6893 (2004) 01 0093 04
一种球墨铸铁的超高周疲劳行为研究
薛红前, 陶华
(西北工业大学航空宇航制造工程系, 陕西西安 710072)
Investigation of Superhigh Cycle Fatigue Behavior on ! Nodular Cast Iron
XU E Hong qian , TAO Hua
(Department of Aircraft Manufacturing Engineering , Northwestern Polytechnical University , Xi′an 710072 , China)
摘要: 应用超声疲劳试验技术,完成了 20kHz 频率下( R = - 1 , R = 0 1) 的疲劳试验,获得球墨铸铁 GS51
在亿周次2 范2围内的疲劳性能。2 通2 过 20kHz 频率下的超声疲劳试验和 35Hz 频率下的常规疲劳试验,确定了球
墨铸铁 GS51 在 104~1010周的 S N 曲线,并对 105~107 周之间 2 种频率下的试验结果进行了比较。试验结
果表明,在疲劳循环大于 107 周时,试件仍会发生疲劳断裂;在 107~1010周之间,疲劳强度随着循环次数的增
加而下降。比较 107 周内 20kHz 和 35Hz 下的试验结果,表明超声疲劳试验中,频率对球墨铸铁 GS51 疲劳性
能的影响不大。经扫描电镜观察疲劳断裂试件发现,在高周疲劳条件下,疲劳破坏主要源于试件表面不均匀
分布的球墨和试件内部的缩孔。
关键词: 球墨铸铁; 疲劳断裂; S N 曲线; 超声疲劳试验; 缩孔
中图分类号: TG113 25 + 5 ;V252 文献标识码: A
Abstract : Experiments are conducted to determine the gigacycle fatigue behavior of nodular cast iron GS51 by ultra
sonicfatigue test system. Specimens are tested at 20kHz and 35Hz with two different stress ratios ( R = - 1 , R =
0 1) . The S N curves at cycles in the range from 104 to 1010 are obtained. The experimental results shows that fa
tigue failure can occur over 107 cycles , and that the fatigue endurance stress continues to decrease wit