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超高疲劳的研究进展

关昕 , 孟延军

钢铁研究

论述了超高疲劳研究的背景及意义,总结了近年来超高疲劳的研究成果包括超高疲劳的典型特征如S-N曲线、裂纹起源、起裂机理、影响超高疲劳行为的因素等,介绍了超高疲劳的常用实验手段,提出了今后超高疲劳研究的课题.

关键词: 超高疲劳 , S-N曲线 , 疲劳裂纹萌生 , 超声疲劳实验

疲劳和低疲劳统一的能量表征方法研究

许超 , 张国栋 , 苏彬

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.016

对高疲劳和低疲劳寿命预测模型进行了研究,提出了一种能够将高疲劳和低疲劳统一表征的能量形式参量.用统一的能量形式表征参量对高温合金GH141的760℃高疲劳和低疲劳数据进行处理,得到理想的能量-寿命方程.用1Cr11Ni2W2MoV钢500℃和粉末盘材料FGH95的600℃高温低疲劳和高疲劳数据对统一表征方法进行验证,验证结果表明,用能量形式的表征参量能够得到理想的能量-寿命方程.

关键词: 疲劳 , 疲劳 , 寿命预测 , 能量表征 , 高温合金

缺口对TC21合金高和低疲劳的影响

虞忠良 , 赵永庆 , , 孙军 , 曲恒磊

稀有金属材料与工程

研究了缺口对TC21合金在不同温度高和低疲劳强度的影响.疲劳试样为光滑和V型缺口(Kt=3)2种试样,疲劳载荷为应力控制,循环应力比为0.1,高疲劳实验温度为315 ℃,低疲劳实验温度为室温及400℃.结果表明,在循环应力较低,缺口根部未塑性变形时,缺口使疲劳强度明显降低.循环应力升高使缺口根部产生塑性变形时,缺口对疲劳强度影响降低,当循环应力升高使光滑试样失稳时,缺口试样的疲劳强度高于光滑试样的疲劳强度.断口的SEM分析表明,缺口试样的疲劳裂纹在缺口根部萌生,即使高疲劳裂纹源也是多个.

关键词: TC21合金 , 缺口 , 疲劳 , 疲劳

304不锈钢的超高疲劳性能

张真源 , 王弘

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.01.023

采用超声疲劳试验技术对304不锈钢超高疲劳性能进行了研究,并用扫描电镜对疲劳断口进行了分析.结果表明:304不锈钢在105~1010次范围内的S-N曲线呈阶梯型下降趋势;在106~108次出现平台,平台对应应力幅约为200 MPa;在平台应力以下,108次以上超高范围304不锈钢仍然发生疲劳断裂,不存在传统意义的疲劳强度;高和超高断裂试样的裂纹主要从试样表面萌生.

关键词: 超高疲劳 , S-N曲线 , 304不锈钢

GH586合金的高温低疲劳特征

焦兰英 , 黄进峰 , 赵光普

钢铁研究学报

研究了GH586合金750 ℃的低疲劳性能,并对疲劳机制进行了分析讨论.结果表明:GH586合金具有很高的抗高温低疲劳性能,疲劳裂纹产生于合金表面.

关键词: 高温合金 , 疲劳 , 断口分析 , GH586

模具钢超高疲劳性能探讨

彭文杰 , 龙会才 , 王悦 , 薛欢 , 葛锐

物理测试 doi:10.13228/j.b0yuan.issn1001-0777.20140057

通过常规疲劳试验和超声疲劳试验测试模具钢107次疲劳性能和108超高次疲劳性能,对模具钢超高疲劳试样断口进行了分析.将两种不同频率下模具钢试样的疲劳性能进行对比探讨模具钢的频率效应,将20 kHz频率下两种不同尺寸试样的疲劳性能进行对比探讨模具钢的尺寸效应.结果表明:20 kHz和130 Hz下模具钢1 07次的疲劳极限相差9%,不同尺寸的两种圆弧形试样108次下的疲劳极限相差16%.

关键词: 模具钢 , 超高疲劳试验 , 频率效应 , 尺寸效应

疲劳寿命预测的能量模型探讨

陈凌 , 蒋家羚 , 范志超 , 陈学东 , 杨铁成

金属学报

从熵守恒定律和能量守恒定律出发, 推导出一个新的低疲劳寿命预测能量模型,并以该模型为基础, 对线性累积损伤法则进行了探讨. 通过316L钢420℃环境下应力控制的低疲劳实验, 用该模型及基于该模型的线性累积损伤法则进行了低疲劳寿命和剩余寿命的预测, 预测结果与实测结果符合较好.

关键词: 疲劳 , entropy conservation , energy conservation , strain energy

TiAl合金高疲劳行为的基本特征

万文娟 , 韩伟 , 张继

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.23.002

综述了新型高温结构材料TiAl合金的高疲劳行为基本特征,包括疲劳极限、疲劳强度和应力-寿命行为.分析TiAl合金高疲劳S-N曲线特点发现,TiAl合金不具有疲劳极限,合金成分和组织形态是影响TiAl合金疲劳强度的关键因素.总结不同温度下的TiAl合金高疲劳性能发现,当温度由韧-脆转变温度以下提高至该温度以上时,合金的高疲劳寿命对循环应力变化的敏感性得到了明显改善.此外,还着重讨论了TiAl合金层片组织的疲劳寿命波动性问题,认为层片组织的随机取向是影响疲劳裂纹形核和小裂纹扩展过程的关键因素,从而导致合金高疲劳寿命产生明显波动.根据该波动机理,探讨了增加TiAl合金高疲劳寿命、降低其波动性的组织优化途径.

关键词: TiAl , 疲劳 , S-N曲线 , 疲劳寿命波动

极低屈服点钢低疲劳特性

宋凤明 , 温东辉 , 李陈 , 魏毅静

钢铁研究学报

对100MPa级的极低屈服点钢BLY100进行了包括模拟地震载倚的系列高应变低疲劳试验.试验结果表明,BLY100钢板具有良好的低疲劳性能,完全满足抗震设计用钢的需要.

关键词: 高应变低疲劳 , 极低屈服点钢 , 耗能减震

微结构和应力比对Ti-6Al-4V高和超高疲劳行为的影响*

刘小龙 , 孙成奇 , 砚田 , 洪友士

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00581

采用旋转弯曲和超声疲劳实验分别测试了全等轴和等轴双态组织Ti-6Al-4V合金的高和超高疲劳性能, 并用SEM观察了疲劳断口特征. 结果表明: 2种组织Ti-6Al-4V合金的高和超高疲劳行为相似, 不同应力比下, 其S-N曲线均表现出单线形或双线形的形式; 存在滑移机制和解理机制2种疲劳破坏机制. 随应力比增加, 2种组织Ti-6Al-4V合金的高和超高疲劳破坏机制均从滑移机制向解理机制转变. 基于疲劳寿命和疲劳强度建立模型分析了应力比对2种机制之间竞争行为的影响, 模型预测结果与实验结果趋势吻合.

关键词: Ti-6Al-4V合金 , 超高疲劳 , 微结构 , 应力比 , 滑移机制 , 解理机制

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