陈煜达
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潘金芝
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刘鹏涛
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赵秀娟
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任瑞铭
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.028
目的 分析不同程度的表面损伤对车轮钢疲劳性能的影响程度,为车轮疲劳的预测提供有效指导.方法 采用X射线衍射仪测量不同程度表面损伤试样的表面残余应力分布,通过弯曲疲劳试验机对不同表面损伤的试样进行疲劳测试,并采用扫描电镜对断口形貌进行分析.结果 Ra4.1试样表面残余压应力大约为Ra0.7试样的2~3倍.Ra0.7试样疲劳极限为287.5 MPa,Ra4.1试样疲劳极限为280 MPa,前者比后者提高了2.6%.在相同应力下,Ra0.7试样的疲劳寿命至少高出Ra4.1试样一个数量级.Ra0.7试样的疲劳裂纹起裂于表面机加工刀痕,深度约为20μm;Ra4.1试样的疲劳裂纹起裂于表面凹坑,深度约为40μm,直径约为100μm.结论 试样表面粗糙度越大,表面损伤越严重,表面残余压应力越大.表面粗糙度等级提高,表面应力集中严重,材料的疲劳性能下降.所有试样均起裂于表面损伤宏观缺陷处,裂纹易于在表面粗糙度大的试样表面形成,向内部扩展速度更快.
关键词:
车轮钢
,
表面粗糙度
,
弯曲疲劳
,
应力-寿命曲线
