弹簧钢55SiCrA轴向疲劳行为的试验研究
来源期刊：钢铁2011年第1期
论文作者：肖金福 刘雅政 孙小军 孙景宏 谢建新
文章页码：80 - 85
关键词：弹簧钢； 疲劳行为； 非金属夹杂物； 疲劳机制
Key words：spring steel； fatigue behavior； non-metallic inclusion； mechanism of fatigue failure
摘 要：随着对汽车轻量化和安全性要求的不断提高,改善疲劳性能成为弹簧钢研究与开发的一个重要主题。在Amsler HFP 5000高频疲劳试验机上研究了弹簧钢55SiCrA轴向拉-压加载的疲劳性能,测定了其条件疲劳极限及S-N曲线,利用扫描电镜(SEM)和E-DAX对疲劳断口及夹杂物进行观察,对断口进行了宏观和微观分析,研究了疲劳破坏的机制。试验结果表明:试验钢的条件疲劳极限为820 MPa,σ-1p/σb=0.562(Nf=107);疲劳裂纹源主要起源于表面,较大的夹杂物(20~30μm)也成为疲劳裂纹源;疲劳裂纹稳定扩展区的疲劳条带宽度为1.5~2.0μm。
Abstract: Improving the fatigue properties of spring steel has became an important theme of R&D on spring steel with continuous improvement requirements of automotive lightweight and safety.The axial tension and compression load fatigue behavior of spring steel 55SiCrA was studied by Amsler HFP 5000 high-frequency fatigue testing machine.Fatigue limit and S-N curve were measured.Fracture surfaces and non-metallic inclusions were observed by SEM and E-DAX,and mechanism of fatigue failure was analyzed.The results show that the fatigue limit of 55SiCrA is 82 0 MPa and σ-1p/σb is 0.562(Nf=107).Fatigue crack initiates mainly from surface and non-metallic inclusions(20-30 μm).Fatigue striation in fatigue crack growth zone is 1.5-2.0 μm in width.
肖金福1，刘雅政1，孙小军1，孙景宏1，谢建新1
(1.北京市北京科技大学材料科学与工程学院)
摘 要：随着对汽车轻量化和安全性要求的不断提高,改善疲劳性能成为弹簧钢研究与开发的一个重要主题。在Amsler HFP 5000高频疲劳试验机上研究了弹簧钢55SiCrA轴向拉-压加载的疲劳性能,测定了其条件疲劳极限及S-N曲线,利用扫描电镜(SEM)和E-DAX对疲劳断口及夹杂物进行观察,对断口进行了宏观和微观分析,研究了疲劳破坏的机制。试验结果表明:试验钢的条件疲劳极限为820 MPa,σ-1p/σb=0.562(Nf=107);疲劳裂纹源主要起源于表面,较大的夹杂物(20~30μm)也成为疲劳裂纹源;疲劳裂纹稳定扩展区的疲劳条带宽度为1.5~2.0μm。
关键词：弹簧钢； 疲劳行为； 非金属夹杂物； 疲劳机制
