表面滚压对LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为的影响

摘要：

完成了6根表面经滚压处理的漏斗形圆棒试样疲劳短裂纹复型实验,结果表明其短裂纹行为表现出明显的微观结构短裂纹(MSC)和物理短裂纹(PSC)2阶段特征.在MSC阶段,由于不同微观结构障碍的阻碍,主导短裂纹出现2次较明显的扩展减速,进入PSC阶段后,随着主导短裂纹尺度的增长,该现象不再显著.与表面未经滚压的试样相比,在给定主导短裂纹尺度条件下,滚压试样的裂纹扩展速率低得多,这种差异在MSC阶段可达1个数量级.滚压试样平均疲劳寿命达到未滚压试样的6.4倍.表面滚压处理有效抑制了微裂纹的形核与合并,改善了局部微观结构条件,并推迟了MSC与PSC过渡阶段的到来,提高了材料的抗疲劳性能.对主导短裂纹尺度、疲劳寿命分数和有效短裂纹密度3种特征参量进行分析,确定了其良好假设分布和统计演化规律.

关键词：疲劳、短裂纹、表面滚压、扩展率、LZ50车轴钢

所属期刊栏目：48

分类号：TG111;TG115(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金50575189 50821063;中央高校基本科研业务费专项资金项目SWJTU11CX075;西南交通大学牵引动力国家重点实验室开放基金2011TPL_T02

在线出版日期：2012-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：922-928