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疲劳源位置的转移与最佳层深度关系的研究

机械工程材料 1986年第1期 46-49页

作者：冯忠信张建中陈新增

通过对25MnTiBR钢碳氮共渗疲劳源位置的转移与最佳层深度关系的研究,得到以下主要试验结果:疲劳极限的最佳层深度为0.8～0.94毫米范围;疲劳源位置开始转移的临界深度和临界转移深度与试样半径之比分别为0.8毫米与0.27毫米;疲劳源位置转... 详细信息

通过对25MnTiBR钢碳氮共渗疲劳源位置的转移与最佳层深度关系的研究,得到以下主要试验结果:疲劳极限的最佳层深度为0.8～0.94毫米范围;疲劳源位置开始转移的临界深度和临界转移深度与试样半径之比分别为0.8毫米与0.27毫米;疲劳源位置转移的深度范围与最佳层深度范围相当,并随各种条件的变化而有所变化。在接近疲劳极限的低过载应力下,当层深小于转移的临界深度时试样断口上可全部得到“鱼眼”内源的浅层,但当层深大于转移深度范围时,可全部得到深层的表面疲劳裂纹源。碳氮共渗的最佳层深,疲劳源开始转移的临界深度,临界转移比均较渗碳为小.

关键词：疲劳源疲劳极限疲劳力学性质层深

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硬齿轮屈服强度与疲劳裂纹源的判定

中国机械工程 2011年第13期22卷 1620-1623页

作者：韩存仓林士兰洛阳理工学院洛阳471023

基于局部屈服强度值方法判定准则,以拖拉机变速箱主动弧齿轮为例,进行了硬齿轮疲劳裂纹源的判定分析和生产实际验证。通过硬齿轮表层上剪切应力的分析以及硬度与强度之间的转换关系,得到了齿轮沿齿面深度方向的剪切应力与剪切强度分布,... 详细信息

基于局部屈服强度值方法判定准则,以拖拉机变速箱主动弧齿轮为例,进行了硬齿轮疲劳裂纹源的判定分析和生产实际验证。通过硬齿轮表层上剪切应力的分析以及硬度与强度之间的转换关系,得到了齿轮沿齿面深度方向的剪切应力与剪切强度分布,判断出自表面下0.4~0.45mm之间是疲劳裂纹源的萌生区域,分析了表层下疲劳失效形式和转化的机理,并以大量失效齿轮的观察分析进行验证。结果表明,这一基于应力/强度的判定方法可以直观、快速地进行疲劳失效形式和疲劳裂纹源预测判定。

关键词：屈服强度剪切应力疲劳源变速箱齿轮

晶粒尺寸对42CrMoVNb钢超高周疲劳性能的影响

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金属学报 2009年第7期45卷 880-886页

作者：张永健惠卫军项金钟董瀚翁宇庆云南大学物理科学技术学院昆明650091 钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心北京100081 中国金属学会北京100711

研究了不同热处理制度下得到的3种具有不同晶粒尺寸的42CrMoVNb高强度钢的超高周疲劳性能.结果表明,超高周疲劳强度和疲劳强度比并不随晶粒尺寸的减小而单调提高,中等晶粒尺寸的试样具有最高的疲劳强度和疲劳强度比.SEM断口观察表明,绝... 详细信息

研究了不同热处理制度下得到的3种具有不同晶粒尺寸的42CrMoVNb高强度钢的超高周疲劳性能.结果表明,超高周疲劳强度和疲劳强度比并不随晶粒尺寸的减小而单调提高,中等晶粒尺寸的试样具有最高的疲劳强度和疲劳强度比.SEM断口观察表明,绝大部分试样的疲劳裂纹起源于夹杂物.随着疲劳断口裂纹源夹杂物处应力强度因子幅△K_(inc)的减小,疲劳寿命N_f增加;而在夹杂物周围的粗糙粒状区域(GBF)的应力强度因子幅△K_(GBF)并不随N_f变化而变化,基本为一常数,且粗晶粒试样的△K_(GBF)高于细晶粒试样.这表明,细化晶粒对高强度钢的超高周疲劳性能有着复杂的影响,存在一个合理的细化晶粒范围.

关键词： 42CrMoVNb高强度钢晶粒尺寸超高周疲劳疲劳源夹杂物

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42CrMoVNb细晶高强钢的疲劳行为

金属学报 2004年第4期40卷 367-372页

作者：杨振国张继明李守新褚作明惠卫军翁宇庆中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016 北京机电研究所北京100083 钢铁研究总院北京100081

研究了不同热处理制度下得到的3种晶粒尺寸的42CrMoVNb细晶高强钢的疲劳性能.结果表明,它们的光滑疲劳试样S-N曲线在106-107周期范围内无平台出现,疲劳极限消失. SEM断口观察表明,光滑试样疲劳裂纹起源位置与寿命长短密切相关,测量了长... 详细信息

研究了不同热处理制度下得到的3种晶粒尺寸的42CrMoVNb细晶高强钢的疲劳性能.结果表明,它们的光滑疲劳试样S-N曲线在106-107周期范围内无平台出现,疲劳极限消失. SEM断口观察表明,光滑试样疲劳裂纹起源位置与寿命长短密切相关,测量了长寿命试样疲劳断裂源夹杂物的位置及尺寸.通过对实验数据的初步分析,给出了夹杂物及奥氏体晶粒尺寸应控制的水平.

关键词： 42CrMoVNb高强钢晶粒细化疲劳强度疲劳源夹杂物

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压缩机气缸盖螺栓断裂原因分析

金属热处理 2004年第3期29卷 57-60页

作者：王景茹焦卫东杨柯钟群鹏北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083 燕山石化公司炼油厂北京102503

对压缩机气缸盖上螺栓的断裂原因进行了分析。通过光学显微镜和扫描电镜对断口和金相组织进行了观察 ,分析了造成螺栓断裂的材质因素和力学因素。认为用估算螺栓工作时的最大预紧应力的方法 ,对防止埋头螺栓疲劳断裂再次重复发生有一定... 详细信息

对压缩机气缸盖上螺栓的断裂原因进行了分析。通过光学显微镜和扫描电镜对断口和金相组织进行了观察 ,分析了造成螺栓断裂的材质因素和力学因素。认为用估算螺栓工作时的最大预紧应力的方法 ,对防止埋头螺栓疲劳断裂再次重复发生有一定的参考价值。

关键词：螺栓断裂疲劳疲劳源预紧应力

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TB6钛合金疲劳小裂纹扩展行为

材料工程 2019年第11期47卷 171-177页

作者：许良黄双君回丽王磊周松赵晴沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

为了研究TB6钛合金自然萌生小裂纹的扩展行为,针对单边缺口拉伸试样开展室温下不同应力比(R=0.1,0.5)的小裂纹扩展实验,采用复型法观测了小裂纹的萌生与扩展情况。结果表明:同一应力比下,随着应力等级的降低,小裂纹的萌生寿命由占全寿命... 详细信息

为了研究TB6钛合金自然萌生小裂纹的扩展行为,针对单边缺口拉伸试样开展室温下不同应力比(R=0.1,0.5)的小裂纹扩展实验,采用复型法观测了小裂纹的萌生与扩展情况。结果表明:同一应力比下,随着应力等级的降低,小裂纹的萌生寿命由占全寿命的60%增加到80%,但应力等级对TB6钛合金小裂纹扩展速率没有明显影响。裂纹早期扩展速率受微观组织的影响大,TB6钛合金扩展速率转变临界值是200μm,一旦裂纹长度达到200μm,裂纹扩展速率将不受取向不同的晶界或晶粒影响而迅速提升。TB6钛合金疲劳小裂纹起源于试样缺口根部,所有试样的裂纹大部分为角裂纹,疲劳小裂纹萌生寿命占全寿命的绝大部分。

关键词：钛合金小裂纹疲劳源裂纹扩展速率应力等级

激光选区熔化成形Ti-6Al-4V疲劳性能研究

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中国激光 2018年第11期45卷 118-126页

作者：马涛刘婷婷廖文和蒋立异肖振楠南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 数控成形技术与装备国家地方联合工程实验室江苏南京210094

在对激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样静态力学性能测试和分析的基础上,研究激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样在循环载荷下,表面缺陷、内部缺陷和微观组织对疲劳性能的影响。采用刚度拟合疲劳周期方法,获取试样在疲劳周期各阶段的循环周次,... 详细信息

在对激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样静态力学性能测试和分析的基础上,研究激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样在循环载荷下,表面缺陷、内部缺陷和微观组织对疲劳性能的影响。采用刚度拟合疲劳周期方法,获取试样在疲劳周期各阶段的循环周次,发现在疲劳源形核阶段试样疲劳寿命产生差异。直接成形试样的表面黏粉现象严重,在表面形成多个疲劳源,导致疲劳寿命很低。抛光处理可以降低表面粗糙度,退火处理可以改善试样微观组织结构,提升试样疲劳性能,但是表面处理后,内部缺陷暴露在表面,不同类型和不同尺寸的缺陷形核疲劳源周期差异很大,导致疲劳性能呈现较大的离散性。

关键词：激光加工激光选区熔化 Ti-6Al-4V 疲劳源缺陷微观组织

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氩弧焊接接头疲劳寿命预测

航空材料学报 2005年第3期25卷 28-31页

作者：胡本润陈勃王利发刘建中吴学仁范金娟北京航空材料研究院北京100095

对TA15钛合金板材进行氩弧焊对接焊后,加工成光滑疲劳试件进行R=0.5,0.06的高周疲劳SN曲线测试。试验后对试样断口进行扫描电镜(SEM)分析发现,疲劳源大多位于焊接区域的气孔或夹杂等焊接缺陷处。以焊接处微观结构缺陷尺寸作为初始裂纹尺... 详细信息

对TA15钛合金板材进行氩弧焊对接焊后,加工成光滑疲劳试件进行R=0.5,0.06的高周疲劳SN曲线测试。试验后对试样断口进行扫描电镜(SEM)分析发现,疲劳源大多位于焊接区域的气孔或夹杂等焊接缺陷处。以焊接处微观结构缺陷尺寸作为初始裂纹尺寸,采用基于裂纹闭合的全寿命预测模型,以焊接区域不同位置的长裂纹扩展速率曲线作为基线,利用***的FASTRANII软件对焊接接头试件的疲劳寿命进行预测,发现采用焊缝边缘处的长裂纹扩展曲线预测结果与试验结果吻合较好。

关键词：焊接接头疲劳寿命预测扫描电镜(SEM) 寿命预测模型裂纹扩展速率钛合金板材曲线测试高周疲劳焊接缺陷裂纹尺寸缺陷尺寸微观结构裂纹闭合试验结果预测结果扩展曲线焊接区对接焊氩弧焊疲劳源焊接处试件

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直接时效GH4169合金疲劳断口分析研究

航空材料学报 2015年第5期35卷 46-56页

作者：谢孝昌柴志刚李权汤春峰赵振业北京航空材料研究院北京100095 北京航空工程技术研究中心北京100076

采用扫描电镜对直接时效(DA)GH4169合金在室温和650℃下的光滑(Kt=1)和缺口(Kt=3、4)旋转弯曲疲劳试样断口进行了研究。研究表明,DAGH4169合金室温旋转弯曲疲劳光滑(Kt=1)试样断口在大应力状态下具有多源疲劳断裂特征,在低应力状态下则... 详细信息

采用扫描电镜对直接时效(DA)GH4169合金在室温和650℃下的光滑(Kt=1)和缺口(Kt=3、4)旋转弯曲疲劳试样断口进行了研究。研究表明,DAGH4169合金室温旋转弯曲疲劳光滑(Kt=1)试样断口在大应力状态下具有多源疲劳断裂特征,在低应力状态下则具有单源疲劳断裂特征,且疲劳裂纹均起始于表面加工缺陷处。DAGH4169合金室温旋转弯曲疲劳缺口(Kt=3,4)试样均起源于缺口根部的加工缺陷处,在实验载荷下均呈现多源疲劳断裂特征。DAGH4169合金650℃旋转弯曲疲劳光滑(Kt=1)试样断口呈单源疲劳断裂特征,起始于外表面加工缺陷处。DAGH4169合金650℃旋转弯曲疲劳缺口(Kt=3,4)试样均起源于缺口根部加工缺陷处,呈多源疲劳断裂特征。所有观察试样随疲劳载荷的逐渐降低,疲劳源区逐渐平滑,疲劳扩展逐渐充分,瞬断区面积逐渐减小,瞬断区的偏心距离逐渐增大。

关键词： DAGH4169 疲劳断口疲劳源疲劳扩展