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年月西北工业大学学报
第卷第期. .
⑥弓一
拉仲超载对
超高强度钢冲击疲劳性能的影响
朱予新胡光立/
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朱子新硕士
’· 蔫蔓本文研完了拉仲超载对超高强度钢冲击疲劳·陆能
的影响。结果表明,在一定范周内, 拉伸超载可延长冲击疲劳裂纹起始寿命,而对
裂纹扩展寿命无日月显影响超载后在试样缺口根部造成的残余压应力是引起该钢超
裁效应的主要机制。最后,培出了超载后冲击疲劳裂纹起始寿命Ⅳ。与残余虚芟
之问的关幕表遗式。
关量饵超载, 冲击疰劳, 残余压应力。
青超
前言弱栽
工程中有许多机件是在冲击疲劳载荷下工作的, 例如聋汽车后荷桥传动齿轮、活塞式发动机
连杆、飞机起落架、锻锤杆等。这些机件在服役过程中,难免遇到大于正常工作状态下的载
荷,即超载。近年来,许多学者对疲劳中的超载问题很感兴趣。人们已经认识到超载对疲劳寿
命影响的重要性,超载机制成为疲劳设计中控制材料疲劳寿命和拉加强材料抗疲劳性能的理论
—
基础。大量的研究表明, 一定条件下的超载对疲劳性能产生有益的作用一延长疲劳裂纹起
始寿命—, 降低疲劳裂纹扩展速率,称之为“超载效应。但前人试验所用材料多
为屈服强度较低、形变硬化指数较高的铝合金和低碳钢,关于超载对超高强度钢疲劳性能的
影响, 目前报道尚少。
本文目的是研究超高强度钢在规定的试样尺寸和两种热处理状态油
‘
淬和等温淬火下,拉仲超载对冲击疲劳性能的影响,并探讨“超载效应的机制。
试验方法及内容
试验用锕的化学成分, ,为.,., ., .,.,.,
奉文收到日期:啪年月日
. :. 西北工业失学教授
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“西北工业;: 学学报第卷
., ., .,., 余量为。采用油淬和等温淬火两种热处理工艺, 具
体热处理规范为
℃加热, 油淬, ℃×回火, 二次。
加热.℃×等温淬火, ℃回火, 二次。
在这两种状态下的常规力学性能见表。
在型冲击疲劳试验机上进行冲击疲劳试验,采用×.×带单
边缺口《缺口半径.,。试样,理论应为集中系戴
。.,试验时跨距为,冲击频率为/,冲击载荷波形近似为半正弦
波,应办比:。试样两佣经预先抛光, 以便于在放大倍的工具显微镜下测量两侧的裂
纹长度口和以平均值ⅡⅡ/.时的冲击周次定义为冲击疲劳裂纹起始寿命
Ⅳ“以试样被冲断时的冲击周次作为冲击疲劳总寿命Ⅳ。,裂纹扩展寿命一。
裹●钢两种热处理状态下的常规力学性麓
热处理工艺●. ■
菇菇
油淬. . . . . .
. . . . . .
在冲击疲劳试验之前,按图的方式先给试样施加一静压力, 以便使缺口处实现拉伸超
载。为了研究超载幅度对冲击疲劳性能的影响,采用下面两个实验方案
固定冲击能量..施加不同的超载力
,,,,
周定超载力,选取不同冲击能量
.,.,.,.,.。
图冲击疲劳试验前施加超载力方式示意图
试验结果与分析
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冲击疲劳破坏经历着四个阶段, 即疲劳损伤、微裂纹生长,形成宏观裂纹