本文關(guān)鍵詞：貝氏體鋼軌超高周疲勞行為的研究

  更多相關(guān)文章： 貝/馬復(fù)相鋼 超高周疲勞 內(nèi)部基體組織 疲勞門檻值△K_(th)

【摘要】：本論文以Mn-Si-Cr系列貝／馬復(fù)相高強鋼為研究對象,利用超聲疲勞試驗機研究了三種不同熱處理工藝對實驗鋼超高周疲勞行為的影響。著重探討了不同組織類型對超高周疲勞S-N曲線、疲勞斷口、斷裂機理和裂紋擴展行為的影響。 本文根據(jù)熱膨脹儀所測定的實驗鋼的奧氏體化溫度Ac1、Ac3和CCT、TTT曲線,分析不同冷卻速率和等溫溫度對材料微觀組織的影響,并制定疲勞試樣的熱處理工藝。研究表明該材料具有良好的貝氏體淬透性,隨著冷速的增加,微觀組織由粒狀貝氏體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧钬愂象w/馬氏體復(fù)相組織。 三種不同熱處理工藝中,GG1和GG2試樣所獲得的針狀貝氏體/馬氏體復(fù)相組織具有良好的強韌性匹配,在超高周疲勞階段(Nf5×108),二者都有較高的疲勞強度,且疲勞裂紋均在高應(yīng)力狀態(tài)下萌生于試樣表面基體組織。GG3試樣的顯微組織主要為粒狀貝氏體、馬氏體和塊狀殘余奧氏體,其抗拉強度相對較低,塑性較高。但是,在超高周疲勞階段(Nf5×108), GG3試樣的疲勞強度相對較低,疲勞裂紋在高周和超高周階段均萌生于試樣內(nèi)部基體組織。研究還發(fā)現(xiàn),貝/馬復(fù)相鋼的基體組織與夾雜物的相容性較好,其臨界夾雜物尺寸顯著高于回火馬氏體。 本文所獲得不同類型的貝/馬復(fù)相鋼具有精細的組織結(jié)構(gòu),顯微組織中殘余奧氏體與貝/馬復(fù)相組織的配合,可以顯著提高材料的疲勞門檻值△Kth,降低疲勞裂紋擴展速率da/dN。研究表明針狀貝氏體/馬氏體復(fù)相組織比粒狀貝氏體/馬氏體復(fù)相組織具有更高的疲勞門檻值△Kth。
【關(guān)鍵詞】：貝/馬復(fù)相鋼 超高周疲勞 內(nèi)部基體組織 疲勞門檻值△K_(th)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-26
• 1.1 選題的背景及意義11-12
• 1.2 傳統(tǒng)疲勞的研究發(fā)展12-13
• 1.3 高強度鋼的超高周疲勞研究現(xiàn)狀13-24
• 1.3.1 疲勞的分類13
• 1.3.2 超高周疲勞實驗方法13-15
• 1.3.3 超高周疲勞的特征與機理15-20
• 1.3.4 超高周疲勞性能的影響因素20-24
• 1.4 研究思路及內(nèi)容24-26
• 2 實驗材料與研究方法26-31
• 2.1 實驗材料及熱處理工藝26-28
• 2.2 實驗方法28-31
• 2.2.1 微觀組織觀察28
• 2.2.2 常規(guī)力學(xué)性能檢測28
• 2.2.3 超聲波疲勞實驗28-29
• 2.2.4 疲勞裂紋擴展速率試驗29
• 2.2.5 EBSD樣品制備29-31
• 3 顯微組織與力學(xué)性能31-45
• 3.1 CCT曲線的測定及金相組織分析31-34
• 3.2 不同熱處理工藝的顯微組織和常規(guī)力學(xué)性能34-45
• 3.2.1 熱膨脹儀模擬與顯微組織分析34-37
• 3.2.2 EBSD對顯微組織的表征37-41
• 3.2.3 力學(xué)性能和沖擊斷口形貌41-45
• 4 貝/馬復(fù)相鋼的超高周疲勞特性45-57
• 4.1 熱處理工藝的ANSYS模擬分析45-46
• 4.2 超高周疲勞性能46-54
• 4.2.1 疲勞S-N特征曲線46-49
• 4.2.2 疲勞斷口特征49-52
• 4.2.3 內(nèi)部起裂源區(qū)的精細觀察52-54
• 4.3 貝/馬復(fù)相鋼的超高周疲勞斷裂機理研究54-57
• 4.3.1 貝/馬復(fù)相高強鋼臨界夾雜物尺寸的分析54-55
• 4.3.2 疲勞起裂機理的分析55-57
• 5 貝/馬復(fù)相鋼的裂紋擴展特性57-61
• 5.1 貝/馬復(fù)相高強鋼的裂紋擴展速率57-59
• 5.2 貝/馬復(fù)相高強鋼的裂紋擴展路徑59-61
• 6 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-65
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果65-67
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;需求結(jié)構(gòu)“有變” 品種質(zhì)量“當(dāng)家”——翁宇慶談鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方向[J];河北冶金;2013年10期

2 高潮;程禮;彭樺;申景生;邱辰霖;劉延杰;;20kHz下TC17鈦合金超高周疲勞性能研究[J];航空動力學(xué)報;2012年04期

3 王清遠;劉永杰;;結(jié)構(gòu)金屬材料超高周疲勞破壞行為[J];固體力學(xué)學(xué)報;2010年05期

4 胡燕慧;張崢;鐘群鵬;韓邦成;;金屬材料超高周疲勞研究進展[J];機械強度;2009年06期

5 翁宇慶;;提高高強度鋼使用壽命的科技進展[J];中國材料進展;2009年Z2期

6 張永健;惠衛(wèi)軍;項金鐘;董瀚;翁宇慶;;晶粒尺寸對42CrMoVNb鋼超高周疲勞性能的影響[J];金屬學(xué)報;2009年07期

7 ;Ultra-high cycle fatigue behavior of high strength steel with carbide-free bainite/martensite complex microstructure[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年03期

8 陳沙古;劉榮鳳;歐陽巧琳;王清遠;董世明;;16MnR鋼超高周疲勞性能實驗[J];西南科技大學(xué)學(xué)報;2009年01期

9 李永德;楊振國;李守新;柳洋波;陳樹銘;;GCr15軸承鋼超高周疲勞性能與夾雜物相關(guān)性[J];金屬學(xué)報;2008年08期

10 李永德;李守新;楊振國;柳洋波;戎利建;惠衛(wèi)軍;翁宇慶;;氫對高強彈簧鋼50CrV4超高周疲勞性能的影響[J];金屬學(xué)報;2008年01期

，

本文編號：930394