非金屬夾雜物特性對鋼鐵材料疲勞性能影響的研究進(jìn)展
發(fā)布時間:2021-11-10 07:31
本文綜述了非金屬夾雜物對鋼鐵材料疲勞性能的影響及研究現(xiàn)狀,從夾雜物的角度出發(fā),首先介紹非金屬夾雜物特征提取的最新研究進(jìn)展,分別從實(shí)驗(yàn)測量方法和數(shù)學(xué)公式科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法兩方面進(jìn)行論述;其次根據(jù)夾雜物對于疲勞損傷的主要原理,介紹5種應(yīng)用較為廣泛的定量化分析夾雜物特征參數(shù)與鋼材疲勞性能的數(shù)學(xué)模型;然后以夾雜物的形貌特征、力學(xué)性能以及與基體之間的相互作用為出發(fā)點(diǎn),探究非金屬夾雜物的特性對重載零件鋼材疲勞性能的影響。最后指出從多角度解析非金屬夾雜物對鋼材疲勞性能的主要作用機(jī)理,構(gòu)建非金屬夾雜物對鋼材疲勞壽命預(yù)測模型是未來該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
【文章來源】:材料工程. 2020,48(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
電解萃取法檢測夾雜物[10-11]
夾雜物檢測的方法紛繁復(fù)雜,但歸根結(jié)底都是為了更好地統(tǒng)計(jì)鋼材中夾雜物的存在狀態(tài)及夾雜物的尺寸信息。在夾雜物尺寸統(tǒng)計(jì)研究中,Murakami和Endo[14]于1994年提出一個夾雜物面積的計(jì)算模型,該模型利用統(tǒng)計(jì)極值法估測出鋼中最大夾雜物尺寸。首先定義參量S0為鋼材鏡面中的一個標(biāo)準(zhǔn)測試面積,通過金相顯微鏡統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)測試面積中的夾雜物尺寸,可以觀察到在標(biāo)準(zhǔn)測試面積中夾雜物的最大粒度呈極值分布,Murakami認(rèn)為鋼中夾雜物服從的函數(shù)分布為Gumbel函數(shù)中的第1類近似函數(shù),其表達(dá)式如式(1)所示:G(z)=exp(-exp(-(z-λ)/α)) (1)
式中:HB為基體硬度;E為基體的彈性模量;S為鋼材的含硫量;Δε為應(yīng)力幅值;Nf為疲勞循環(huán)載荷。根據(jù)模型擬合出疲勞壽命曲線,對不同硫含量的材料和兩種硬度水平的試樣進(jìn)行壽命預(yù)測,壽命預(yù)測曲線在102~106循環(huán)周次之間。3.2.2 含Al夾雜物
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅鋁鐵脫氧生產(chǎn)70#鋼中夾雜物研究[J]. 朱青德,魏國立. 甘肅冶金. 2018(03)
[2]SA508 Gr.3 Cl.1鋼的疲勞和高溫拉伸性能[J]. 王馳,冉廣,雷鵬輝,黃金華. 材料工程. 2018(05)
[3]1950MPa級彈簧鋼55SiCrA疲勞斷口夾雜物來源分析[J]. 孟耀青,王昆鵬,鄭永瑞. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]不同電解方法萃取SPHC鋼中非金屬夾雜物的研究[J]. 李陽,孫海波,蘭鵬,潘峰,張家泉. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]鋼中夾雜物的系統(tǒng)分析技術(shù)[J]. 張立峰,楊文,張學(xué)偉,羅艷,劉洋. 鋼鐵. 2014(02)
[6]Inclusion Characterization in High Strength Low Alloy Steel for Pipeline Application[J]. Wu Paul,McLean Alex. Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[7]鋼中硅系夾雜物含量的原位統(tǒng)計(jì)分布分析[J]. 李冬玲,李美玲,賈云海,王海舟. 冶金分析. 2011(01)
[8]GB/T 10561-2005鋼中非金屬夾雜物含量的測定——標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗(yàn)法介紹[J]. 何群雄,孫時秋. 理化檢驗(yàn)(物理分冊). 2007(01)
本文編號:3486844
【文章來源】:材料工程. 2020,48(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
電解萃取法檢測夾雜物[10-11]
夾雜物檢測的方法紛繁復(fù)雜,但歸根結(jié)底都是為了更好地統(tǒng)計(jì)鋼材中夾雜物的存在狀態(tài)及夾雜物的尺寸信息。在夾雜物尺寸統(tǒng)計(jì)研究中,Murakami和Endo[14]于1994年提出一個夾雜物面積的計(jì)算模型,該模型利用統(tǒng)計(jì)極值法估測出鋼中最大夾雜物尺寸。首先定義參量S0為鋼材鏡面中的一個標(biāo)準(zhǔn)測試面積,通過金相顯微鏡統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)測試面積中的夾雜物尺寸,可以觀察到在標(biāo)準(zhǔn)測試面積中夾雜物的最大粒度呈極值分布,Murakami認(rèn)為鋼中夾雜物服從的函數(shù)分布為Gumbel函數(shù)中的第1類近似函數(shù),其表達(dá)式如式(1)所示:G(z)=exp(-exp(-(z-λ)/α)) (1)
式中:HB為基體硬度;E為基體的彈性模量;S為鋼材的含硫量;Δε為應(yīng)力幅值;Nf為疲勞循環(huán)載荷。根據(jù)模型擬合出疲勞壽命曲線,對不同硫含量的材料和兩種硬度水平的試樣進(jìn)行壽命預(yù)測,壽命預(yù)測曲線在102~106循環(huán)周次之間。3.2.2 含Al夾雜物
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅鋁鐵脫氧生產(chǎn)70#鋼中夾雜物研究[J]. 朱青德,魏國立. 甘肅冶金. 2018(03)
[2]SA508 Gr.3 Cl.1鋼的疲勞和高溫拉伸性能[J]. 王馳,冉廣,雷鵬輝,黃金華. 材料工程. 2018(05)
[3]1950MPa級彈簧鋼55SiCrA疲勞斷口夾雜物來源分析[J]. 孟耀青,王昆鵬,鄭永瑞. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]不同電解方法萃取SPHC鋼中非金屬夾雜物的研究[J]. 李陽,孫海波,蘭鵬,潘峰,張家泉. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]鋼中夾雜物的系統(tǒng)分析技術(shù)[J]. 張立峰,楊文,張學(xué)偉,羅艷,劉洋. 鋼鐵. 2014(02)
[6]Inclusion Characterization in High Strength Low Alloy Steel for Pipeline Application[J]. Wu Paul,McLean Alex. Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[7]鋼中硅系夾雜物含量的原位統(tǒng)計(jì)分布分析[J]. 李冬玲,李美玲,賈云海,王海舟. 冶金分析. 2011(01)
[8]GB/T 10561-2005鋼中非金屬夾雜物含量的測定——標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗(yàn)法介紹[J]. 何群雄,孫時秋. 理化檢驗(yàn)(物理分冊). 2007(01)
本文編號:3486844
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