结构应力集中和表面完整性对17-4PH钢轴向疲劳性能的影响

作者：王欣; 胡云辉; 曾惠元; 钟平; 汤智慧; 宋颖刚

来源：中国表面工程, 2016, 29(02): 111-116.

• 结构应力集中
• 表面完整性
• 疲劳性能
• 喷丸

结构因素和加工方式对零件疲劳性能具有重要的影响。采用车削、磨削和喷丸等方法改变光滑(Kt=1)和缺口(Kt=2)两种结构应力集中状态试样的表面完整性,表征了6种应力集中和表面完整性状态下17-4PH沉淀硬化不锈钢的高频轴向疲劳应力寿命曲线,并研究了表面残余应力和表面粗糙度等表面完整性参数。将光滑车削状态的疲劳极限作为基线。结果表明:在光滑条件下,磨削、车削喷丸和磨削喷丸后疲劳极限较基线分别提高18.1%,21.4%和26%;而在缺口条件下,相比于基线,磨削疲劳极限下降了20.8%,喷丸后的疲劳性能较磨削提高25.9%。车削、磨削、车削喷丸和磨削喷丸后粗糙度分别为1.733、0.819、2.251和2.228μm。结构应力集中状态对于疲劳性能的影响大于表面完整性,但对于确定的结构,表面完整性对于疲劳性能亦有重要影响。

• 单位
  中国航发北京航空材料研究院; 西安航空发动机（集团）有限公司; 中国航发西安航空发动机有限公司