钱桂安洪友士
金属学报
选用40Cr结构钢, 分别在空气、水和3.5%NaCl水溶液中进行旋转弯曲疲劳实验, 研究环境介质对该结构钢高周和超高周疲劳特性的影响. 结果表明, 40Cr钢在水环境中的疲劳强度比在空气中明显降低; 在3.5%NaCl水溶液环境中的疲劳强度比在水中低. 断面观察显示, 在水和3.5%NaCl水溶液中, 疲劳裂纹多源萌生; 在稳态扩展阶段, 裂纹沿晶界扩展并存在广泛分布的沿晶二次裂纹. 。
关键词:
40Cr结构钢
,
very-high-cycle fatigue
,
environmental media
,
fatigue strength
,
fatigue crack initiation
刘小龙
,
孙成奇
,
周砚田
,
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合金的高周和超高周疲劳性能, 并用SEM观察了疲劳断口特征. 结果表明: 2种组织Ti-6Al-4V合金的高周和超高周疲劳行为相似, 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合金的高周和超高周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
,
超高周疲劳
,
微结构
,
应力比
,
滑移机制
,
解理机制
刘小龙
,
孙成奇
,
周砚田
,
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合金的高周和超高周疲劳性能,并用SEM观察了疲劳断口特征.结果表明:2种组织Ti-6Al-4V合金的高周和超高周疲劳行为相似,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合金的高周和超高周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
,
超高周疲劳
,
微结构
,
应力比
,
滑移机制
,
解理机制
焦胜博
,
程礼
,
陈煊
,
高潮
,
冯宇
,
陈皎
,
鲁凯举
稀有金属材料与工程
运用超声疲劳试验系统和MTS液压伺服疲劳试验系统开展了Ti-6Al-4V钛合金在不同加载频率下的超高周疲劳试验,使用扫描电镜观察了试样断口形貌并对超高周疲劳试验数据进行了可靠性疲劳寿命分析.结果表明:疲劳循环周数超过107以后,Ti-6Al-4V钛合金试样依然会发生疲劳断裂,不存在传统意义上的疲劳极限.裂纹萌生于试样表面和次表面,随着应力水平降低,萌生位置由表面向次表面转变;试样断口平坦,裂纹源呈现类“鱼眼”特征,裂纹萌生于材料次表面微观组织不均匀处,周围出现黑色颗粒海绵状特征;20 Hz和20 kHz两种频率下的试验数据吻合良好,加载频率对材料的疲劳性能没有明显影响;Ti-6Al-4V钛合金材料的超高周疲劳寿命服从3参数威布尔分布,采用单侧容限系数法建立了不同置信度和不同存活率下的疲劳寿命模型,给出了p-γ-S-N曲线.
关键词:
超高周疲劳
,
Ti-6Al-4V
,
频率效应
,
威布尔分布
,
可靠性寿命
,
p-γ-S-N曲线
