基于裂纹萌生和扩展的渗氮钢疲劳寿命预测

作者:孙振铎; 侯东勃; 李伟; 董鹏
来源:兵器材料科学与工程, 2021, 44(05): 76-82.
DOI:10.14024/j.cnki.1004-244x.20210729.001

摘要

以渗氮CrNiW钢的光滑试样和两种缺口试样为研究对象,开展超高周疲劳试验。观察渗氮CrNiW钢的疲劳断口显微组织,分析S-N曲线特性及失效机理,基于裂纹萌生模型和裂纹扩展模型计算渗氮CrNiW钢的萌生和扩展寿命,结合裂纹萌生和扩展寿命计算总疲劳寿命。结果表明:随应力集中系数增加,ΔKFGA小幅降低,ΔKfish-eye减小明显;应力幅值较低时,裂纹萌生寿命占总疲劳寿命的比例很高,裂纹扩展寿命占比很低,基本可忽略;模型预测的总疲劳寿命与试验结果较接近,除个别数据点外,预测结果均在2倍偏差内,预测较准确。

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