首页 理论教育 疲劳源区断口特征分析

疲劳源区断口特征分析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:研究认为,内部冶金缺陷引起的疲劳破坏,或者说疲劳裂纹的萌生以夹杂物引起的居多,其次为组织缺陷。图10-12 由一个松散形夹杂物产生的疲劳源形貌周围是光滑细致的疲劳源区,向四周呈放射状花样快速扩展。图10-16 夹杂物的能谱图图10-17 MgO·CaO·Al2O3复合夹杂物X射线面分布图图10-18 38CrMoAl钢疲劳源断口形貌断口上是不同形状的氮化铝引起的不同形状的韧窝。

疲劳源区断口特征分析

研究认为,内部冶金缺陷引起的疲劳破坏,或者说疲劳裂纹的萌生以夹杂物引起的居多,其次为组织缺陷。因此,抑制或消除内部裂纹的萌生,就是控制夹杂物或者说使夹杂物无害化,包括控制夹杂物的尺寸、数量和分布,控制夹杂物变性处理(塑性化),控制临界缺陷(夹杂物)尺寸。基体组织控制就是强化基体,实现微观组织单元细化、均匀化,强化析出物控制(纳米级)。

理想非金属夹杂物应该是尺寸足够小,不引起鱼眼断裂(具体尺寸与钢种、强度水平等有关),并使夹杂物性态得到控制,与基体结合紧密,自身不易破裂,弹性性质与基体接近。减轻夹杂物的危害就可以达到延缓/抑制疲劳裂纹萌生的目的。

疲劳源可以起源于浅表面的夹杂物、夹渣、显微缩孔,或较深的内部夹杂物,或表面缺陷、应力集中区或加工刀口

1.疲劳源起源于浅表面的夹杂物、夹渣、显微缩孔(见图10-11~图10-18)

978-7-111-36066-7-Chapter10-11.jpg

图10-11 由一个氧化铝夹杂物产生的疲劳源形貌

周围是光滑细致的疲劳源区,向四周呈放射状花样快速扩展。在疲劳裂纹起源和扩展的第1阶段,可以经历相当多次的循环而不产生可测量的条痕。

978-7-111-36066-7-Chapter10-12.jpg

图10-12 由一个松散形夹杂物产生的疲劳源形貌

周围是光滑细致的疲劳源区,向四周呈放射状花样快速扩展。

978-7-111-36066-7-Chapter10-13.jpg

图10-13 H-42CrMo钢由一个球形夹杂物产生的疲劳源形貌

周围是光滑细致的疲劳源区,向四周呈放射状花样快速扩展。

978-7-111-36066-7-Chapter10-14.jpg

图10-14 产生疲劳源的球形夹杂物(见图10-13)的能谱图

978-7-111-36066-7-Chapter10-15.jpg

图10-15 60Si2CrVA钢由一个夹杂物产生的疲劳源形貌

周围是光滑圆形细致的疲劳源区,向四周呈放射状花样快速扩展。(www.xing528.com)

978-7-111-36066-7-Chapter10-16.jpg

图10-16 夹杂物(见图10-15)的能谱图(夹杂物为MgO·CaO·Al2O3复合夹杂物)

978-7-111-36066-7-Chapter10-17.jpg

图10-17 MgO·CaO·Al2O3复合夹杂物X射线面分布图

978-7-111-36066-7-Chapter10-18.jpg

图10-18 38CrMoAl钢疲劳源断口形貌

断口上是不同形状的氮化铝引起的不同形状的韧窝。

2.疲劳源起源于表面缺陷或加工刀口(见图10-19~图10-22)

978-7-111-36066-7-Chapter10-19.jpg

图10-19 4340钢由表面缺陷起裂的疲劳源形貌

978-7-111-36066-7-Chapter10-20.jpg

图10-20 4340钢由表面起裂的疲劳源(发生在应力集中区)

978-7-111-36066-7-Chapter10-21.jpg

图10-21 疲劳裂纹起源于表面,且发生在应力集中区(左表面)

978-7-111-36066-7-Chapter10-22.jpg

图10-22 疲劳裂纹起源于表面加工刀口(右表面),呈放射状扩展

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈