中碳高强度弹簧钢NHS1超高周疲劳破坏行为

作者：聂义宏; 惠卫军; 傅万堂; 翁宇庆; 董瀚

来源：金属学报, 2007, (10): 1031-1036.

• 中碳高强度弹簧钢
• 超高周疲劳
• 鱼眼型断裂
• 疲劳裂纹扩展 medium-carbon high strength spring steel
• ultra high cycle fatigue
• fish-eye fracture
• fatigue crack growth

测试了中碳高强度弹簧钢NHS1的超高周(10~9 cyc)疲劳破坏行为,并利用FESEM对疲劳断口进行了观察.NHS1钢的S-N曲线呈台阶型,在10~9 cyc内疲劳极限消失.疲劳断口分析表明,在高应力幅区,实验钢的疲劳破坏主要起源于基体表面;而在低应力幅长寿命区,疲劳破坏主要起裂于试样内部的夹杂物,形成"鱼眼"型断裂.在夹杂物周围存在一个粗糙的粒状亮区(GBF).GBF区边界的应力场强度因子为3.6 MPa.m~(1/2),与疲劳寿命无关,该值与疲劳裂纹扩展的门槛值相等;"鱼眼"边界的应力场强度因子同样与疲劳寿命无关,约为10.6 MPa.m~(1/2).

• 单位
  钢铁研究总院; 燕山大学; 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室; 材料科学与工程学院