基于固有耗散的FV520B鋼高周疲勞性能研究
本文選題:FVB鋼 切入點(diǎn):固有耗散 出處:《金屬學(xué)報(bào)》2015年04期
【摘要】:基于固有耗散理論和計(jì)算模型,對FV520B鋼的高周疲勞性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明,隨著施加的交變應(yīng)力幅的增大,FV520B鋼的固有耗散也不斷增大.其變化規(guī)律的拐點(diǎn)對應(yīng)于固有耗散產(chǎn)生機(jī)制的轉(zhuǎn)變,從單純地由材料微結(jié)構(gòu)的可逆運(yùn)動(位錯線在強(qiáng)釘扎點(diǎn)之間的擺動)引起,到由材料微結(jié)構(gòu)的可逆運(yùn)動和不可逆運(yùn)動(永久滑移的產(chǎn)生、強(qiáng)釘扎點(diǎn)的脫釘以及位錯的增殖)共同引起.并且,固有耗散拐點(diǎn)的應(yīng)力幅值就是導(dǎo)致材料疲勞損傷累積的臨界應(yīng)力幅值,即疲勞極限.另外,實(shí)驗(yàn)還表明,FV520B鋼在等幅交變應(yīng)力下具有相對穩(wěn)定的損傷演化速率,且損傷演化速率由應(yīng)力幅值決定,與加載次序無關(guān);每一周加載造成的疲勞損傷也不受加載頻率的影響.當(dāng)FV520B鋼在疲勞過程中累積的與微結(jié)構(gòu)不可逆演化相關(guān)的固有耗散部分達(dá)到一個臨界值時,材料即發(fā)生疲勞斷裂,且這個臨界值是一個與加載歷史無關(guān)的材料常數(shù).
[Abstract]:Based on the inherent dissipation theory and calculation model, the high cycle fatigue properties of FV520B steel were studied systematically.The results show that the inherent dissipation of FV520B steel increases with the increase of the applied alternating stress amplitude.The inflection point of its variation law corresponds to the transformation of the inherent dissipation generation mechanism, which is caused by the reversible motion of the material microstructure (the swinging of the dislocation line between the strong pinning points).It is caused by the reversible and irreversible motion of the microstructure of the material (the generation of permanent slip, the desnailing of strong pinning points and the proliferation of dislocation).Moreover, the stress amplitude at the inherent dissipative inflection point is the critical stress amplitude, that is, the fatigue limit, which leads to the accumulation of fatigue damage of materials.In addition, the experimental results show that FV520B steel has a relatively stable damage evolution rate under constant amplitude alternating stress, and the damage evolution rate is determined by the stress amplitude, which is independent of the loading order.The fatigue damage caused by loading every week is also not affected by the loading frequency.When the inherent dissipative part of FV520B steel accumulates in the fatigue process related to the irreversible evolution of microstructure reaches a critical value, the fatigue fracture occurs in the material, and this critical value is a material constant independent of the loading history.
【作者單位】: 大連理工大學(xué)工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目11072045 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目2011CB706504資助~~
【分類號】:TG142.1
【參考文獻(xiàn)】
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3 樊俊鈴;郭杏林;吳承偉;;FV520B不銹鋼角焊縫接頭的組織和斷裂機(jī)理[J];材料工程;2013年07期
4 牛靖;董俊明;薛錦;張敏;;FV520(B)與18CrMnMoV焊接接頭力學(xué)性能分析[J];焊接學(xué)報(bào);2006年12期
5 童小燕;王德俊;徐灝;;低周疲勞損傷過程的自熱溫升變化特征[J];金屬學(xué)報(bào);1991年02期
6 童小燕,王德俊,徐灝;疲勞損傷過程的熱能耗散分析[J];金屬學(xué)報(bào);1992年04期
7 曾偉;韓旭;丁樺;劉浩;;基于紅外熱象技術(shù)的金屬材料疲勞性能研究方法[J];機(jī)械強(qiáng)度;2008年04期
8 牛靖;董俊明;薛錦;;沉淀硬化不銹鋼FV520(B)的析出硬化及韌性[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年12期
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【共引文獻(xiàn)】
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3 樊俊鈴;郭杏林;吳承偉;鄧德偉;;熱像法和能量法快速評估Q235鋼的疲勞性能[J];材料工程;2012年12期
4 樊俊鈴;郭杏林;吳承偉;;FV520B不銹鋼角焊縫接頭的組織和斷裂機(jī)理[J];材料工程;2013年07期
5 王凱;閆志峰;王文先;張紅霞;裴飛飛;;循環(huán)載荷作用下鎂合金溫度演化及高周疲勞性能預(yù)測[J];材料工程;2014年01期
6 FENG Shuo;WANG Zhong-qi;XUE Hong-qian;QIAO Song-song;CUI Zi-wei;;Review on the Fatigue Temperature Evolution of Structural Metal[J];International Journal of Plant Engineering and Management;2014年02期
7 陳維維;薛紅前;封碩;;基于疲勞熱耗散試驗(yàn)的金屬溫度場分析方法[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2014年04期
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【二級參考文獻(xiàn)】
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1 樊俊鈴;郭杏林;趙延廣;吳承偉;;定量熱像法預(yù)測焊接接頭的S-N曲線和殘余壽命[J];材料工程;2011年12期
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3 樊俊鈴;郭杏林;吳承偉;鄧德偉;;熱處理對FV520B鋼疲勞性能的影響[J];材料研究學(xué)報(bào);2012年01期
4 王雷,王德俊;疲勞損傷過程的計(jì)算機(jī)仿真[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2001年06期
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