【摘要】： 本文對(duì)板條馬氏體低碳鋼采用多道次冷軋變形,得到變形量60%、70%和80%的鋼板。對(duì)三種不同變形量的鋼板進(jìn)行了拉-拉疲勞試驗(yàn),測(cè)量了納米壓痕顯微硬度。用照相法與復(fù)型法測(cè)量出60%與80%變形量試樣的裂紋擴(kuò)展速率,繪制出兩種試樣的a-N曲線和da/dN-△K曲線。應(yīng)用掃描電鏡(SEM)對(duì)60%與80%試樣在裂紋擴(kuò)展的三個(gè)階段的疲勞斷口特征進(jìn)行了分析,用透射電鏡(TEM)對(duì)試樣的位錯(cuò)和界面組態(tài)進(jìn)行了觀察,分析了疲勞裂紋在納米級(jí)層狀結(jié)構(gòu)低碳鋼板中的擴(kuò)展機(jī)制。結(jié)果表明: 低載荷時(shí),三種變形量的疲勞循環(huán)周次差別不大。高載荷時(shí),三種變形量試樣的疲勞循環(huán)周次隨變形量增加而增加,80%變形量試樣循環(huán)周次最大。 60%和80%變形試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展擴(kuò)展曲線和疲勞裂紋擴(kuò)展速率曲線具有鋼鐵材料的一般特征。在疲勞裂紋擴(kuò)展的第一、二階段,60%變形試樣的裂紋擴(kuò)展速率明顯低于80%試樣。在第三階段,兩者的裂紋擴(kuò)展速率相當(dāng)。80%變形試樣疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值△Kth大于60%變形試樣。 60%和80%變形試樣的平均晶粒厚度為187 nm和78 nm。同80%變形試樣相比,60%變形試樣納米壓痕硬度低,弱界面密度低,斷口的塑性變形程度高。 材料阻止疲勞裂紋擴(kuò)展的機(jī)制有沿弱界面形成分層裂紋、弱界面變形和基體塑性變形三種,裂紋擴(kuò)展時(shí)三種機(jī)制交替發(fā)揮作用。80%變形試樣主要靠弱界面變形和分層裂紋;60%變形試樣主要靠裂紋尖端引起基體塑變導(dǎo)致尖端鈍化,從而使60%變形試樣的擴(kuò)展速率和門檻值均低于80%變形試樣。 應(yīng)用數(shù)碼照相法和復(fù)型法都可以較好的測(cè)量疲勞裂紋長度。照相法簡(jiǎn)單易行,但精度較低;復(fù)型法復(fù)雜但精度較高,適合測(cè)量裂紋擴(kuò)展初始階段的測(cè)量。
【圖文】：

的缺點(diǎn)是沒有指出交滑移對(duì)形成疲勞裂紋的重achlin[59,60]曾以 LiF 和 NaCl 單晶體做實(shí)驗(yàn)，試圖以Cottrell-Hull 模型，但在這類材料中很少看到浸入溝。而在 AgCl 等晶體中卻很容易看到典型的表面擠材料在疲勞性能上的差異，主要由于后者易于交滑交滑移的難易程度有關(guān)。容易交滑移的或?qū)渝e(cuò)能高易形成疲勞裂紋。紋的擴(kuò)展擴(kuò)展方向，裂紋擴(kuò)展可分為兩個(gè)階段，如圖 1-5 所個(gè)別侵入溝(或擠出脊)先形成微裂紋，隨后，裂紋圖 1-4 Wood 模型[59]Fig. 1-4 Wood Model

些金屬中疲勞裂紋是從駐留滑移帶萌生的，這就決定第一擴(kuò)展遵循特殊的規(guī)律。此時(shí)微觀疲勞裂紋沿著切應(yīng)力最大展，在軸向加載的情況下最大的切應(yīng)力的面與外力方向成階段的疲勞裂紋也與外力成 45°，，其中有些微觀裂紋很快某些裂紋能擴(kuò)展到一定長度，一般可到幾個(gè)晶粒的尺寸，然后疲勞裂紋擴(kuò)展就由第一階段過渡到第二階段。裂紋離，沿著垂直于最大切應(yīng)力的方向擴(kuò)展。由此可見，第一階定晶體學(xué)取向的，第二階段的擴(kuò)展則不帶有晶體學(xué)取向。疲勞裂紋的擴(kuò)展速率也有很大的不同：第一階段裂紋擴(kuò)展所以第一階段的載荷周次數(shù)可以遠(yuǎn)高于第二階段的周次數(shù)-6 是 Laird 和 Smith 提出的鈍化-復(fù)銳模型。圖 1-6 (a)表示圖 1-5 裂紋擴(kuò)展階段Fig.1-5 The expansion of crack
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TG142.15

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王建國,楊勝利,王紅纓,康永林;800MPa級(jí)低合金高強(qiáng)度鋼低周疲勞性能[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

2 邸洪雙,赫冀成,鮑培瑋,苗雨川,王國棟;電磁場(chǎng)作用下塑性變形組織細(xì)化實(shí)驗(yàn)研究[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2000年06期

3 張靜武,荊天輔;冷軋15CrMnMoV鋼中弱界面對(duì)性能的影響[J];鋼鐵;2000年10期

4 尹志新,于維成,姚戈,楊振國,李守新,馬常祥,王毛球,惠衛(wèi)軍,董翰,翁宇慶;循環(huán)淬火細(xì)化對(duì)42CrMo鋼組織及疲勞性能的影響[J];鋼鐵;2002年10期

5 王金錄,邸洪雙,張曉明,王國棟,劉相華;電磁場(chǎng)對(duì)鋼材組織性能的影響[J];鋼鐵研究;2001年06期

6 劉巍;V-N微合金化HRB400鋼筋細(xì)晶機(jī)制的研究[J];材料與冶金學(xué)報(bào);2004年01期

7 馮光宏,周少雄,楊鋼,盧志超;穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)低碳錳鈮鋼晶粒細(xì)化的影響[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2000年04期

8 趙新,荊天輔,高聿為,王威,周繼鋒;板條馬氏體大變形軋制工藝的晶粒細(xì)化機(jī)制[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2004年06期

9 楊平,傅云義,崔鳳娥,孫祖慶;形變溫度對(duì)Q235碳素鋼應(yīng)變誘導(dǎo)相變的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2001年06期

10 楊振國,張繼明,李守新,褚作明,惠衛(wèi)軍,翁宇慶;42CrMoVNb細(xì)晶高強(qiáng)鋼的疲勞行為[J];金屬學(xué)報(bào);2004年04期

本文編號(hào)：2706901