為了節(jié)能降耗，微合金非調(diào)質(zhì)鋼越來越多地被用來制造有疲勞強度設(shè)計要求的運動部件如曲軸、連桿、前軸等，因此對其疲勞性能的要求就顯得越來越重要。本文采用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞實驗機、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、光學(xué)金相顯微鏡等設(shè)備，選用工業(yè)生產(chǎn)的四類常用不同碳含量的非調(diào)質(zhì)鋼(22MnVS、38MnVS、48MnV、38MnS)以及對比的調(diào)質(zhì)鋼40Cr，觀察了疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展行為，并重點研究了非調(diào)質(zhì)鋼中常用微合金元素V和微觀組織對其疲勞破壞行為的影響規(guī)律。 對不同碳含量非調(diào)質(zhì)鋼熱軋材(22MnVS、38MnVS、48MnV)旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展過程的觀察表明，疲勞裂紋萌生于試樣表面的鐵素體-珠光體邊界，并主要沿著鐵素體-珠光體邊界擴(kuò)展；而同等強度調(diào)質(zhì)鋼40Cr的疲勞裂紋則萌生于試樣表面基體或表層非金屬夾雜物。 對含V的38MnVS鋼與不含V的38MnS鋼在不同狀態(tài)(熱鍛態(tài)和退火態(tài))下的疲勞破壞行為研究結(jié)果表明，V元素主要通過析出強化和組織細(xì)化的機制而改善鐵素體+珠光體型非調(diào)質(zhì)鋼的疲勞性能。在熱鍛態(tài)，V(C，N)呈細(xì)小彌散分布，且與鐵素體間具有特定位向關(guān)系，具有明顯的析出強化和細(xì)化組織作用，鐵素體的強化使得疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的抗力提高，因而38MnVS鋼的疲勞性能明顯優(yōu)于38MnS鋼；在退火態(tài)，V(C，N)質(zhì)點長大，與鐵素體間失去共格關(guān)系，不再具有明顯的析出強化作用，因而退火態(tài)38MnVS鋼的疲勞性能明顯低于熱鍛態(tài)，而與38MnS鋼的疲勞性能相當(dāng)。 對具有不同微觀組織狀態(tài)(熱鍛態(tài)、熱軋態(tài)、高溫正火態(tài)及高溫退火態(tài))的非調(diào)質(zhì)鋼38MnVS的疲勞破壞行為研究結(jié)果表明，高溫正火態(tài)38-N由于具有粗大的貝氏體組織，因而具有最差的疲勞性能；而高溫退火態(tài)38-A和熱軋態(tài)38-R由于具有粗大的網(wǎng)狀鐵素體，其疲勞性能亦較差；熱鍛態(tài)38-F由于具有十分細(xì)小、均勻的微觀組織和低的鐵素體／珠光體硬度比，因而具有優(yōu)于調(diào)質(zhì)態(tài)40Cr鋼的優(yōu)異疲勞性能。因此，控制鍛軋后微合金非調(diào)質(zhì)鋼的微觀組織可獲得與調(diào)質(zhì)鋼相當(dāng)?shù)钠谛阅堋?br> 【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TG142.12
【部分圖文】：

圖1一11(b)鐵素體一珠光體鋼疲勞試樣表面疲勞裂紋擴(kuò)展的SEM照片在疲勞條件下，空冷貝氏體非調(diào)鋼主要在貝氏體一鐵素體板條上產(chǎn)生滑移并萌生疲勞裂紋，如圖1一12所示lsl】，為1573K奧氏體化后空冷貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼疲勞試樣表面滑移帶造成的初始裂紋萌生SEM照片。(a)S’ ..下MaX.StfeS-:-t-.沐十幸S圖1一 121573K奧氏體化后空冷貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼疲勞試樣表面滑移帶造成的初始裂紋萌生SEM照片

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖1一11(b)鐵素體一珠光體鋼疲勞試樣表面疲勞裂紋擴(kuò)展的SEM照片在疲勞條件下，空冷貝氏體非調(diào)鋼主要在貝氏體一鐵素體板條上產(chǎn)生滑移并萌生疲勞裂紋，如圖1一12所示lsl】，為1573K奧氏體化后空冷貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼疲勞試樣表面滑移帶造成的初始裂紋萌生SEM照片。(a)S’ ..下MaX.StfeS-:-t-.沐十幸S圖1一 121

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論表3一3實驗料疲勞裂紋萌生源統(tǒng)計結(jié)果NumberofsPeeimenswithvariousfatigueSte亡linitiationsites151SM22V-R38V-R151348V-R40Cr一QTote:1referstoinitiationatInternalInclusion;51referstoinitiationatSurfaeeInelusion;referstoinitiationatSurfaeeMatrix

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本文編號：2812307