晶粒尺寸对42CrMoVNb钢超高周疲劳性能的影响

董瀚¹，惠卫军²，项金钟²，翁宇庆¹，张永健²

(1.钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心,北京,100081;
2.云南大学物理科学技术学院,昆明,650091)

摘要:研究了不同热处理制度下得到的3种具有不同晶粒尺寸的42CrMoVNb高强度钢的超高周疲劳性能.结果表明,超高周疲劳强度和疲劳强度比并不随晶粒尺寸的减小而单调提高,中等晶粒尺寸的试样具有最高的疲劳强度和疲劳强度比.SEM断口观察表明,绝大部分试样的疲劳裂纹起源于夹杂物.随着疲劳断口裂纹源夹杂物处应力强度因子幅△Kinc的减小,疲劳寿命Nf增加;而在夹杂物周围的粗糙粒状区域(GBF)的应力强度因子幅△KGBF并不随Nf变化而变化,基本为一常数,且粗晶粒试样的△KGBF高于细晶粒试样.这表明,细化晶粒对高强度钢的超高周疲劳性能有着复杂的影响,存在一个合理的细化晶粒范围.

关键词:42CrMoVNb高强度钢; 晶粒尺寸; 超高周疲劳; 疲劳源; 夹杂物; 42CrMoVNb high strength steel; grain size; ultra-high-cycle fatigue; fatigue crack initiation site; inclusion;

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