45碳钢低周疲劳与应力循环棘轮失效的实验研究.pdf

第40卷 第8期 金属学放 V出．40 No．8 SINICA 2004年8月851—857页 ACTAMETALLURGICAAug．2004PP．851—857 45碳钢低周疲劳与应力循环棘轮失效的实验研究 杨显杰 (西南交通大学应用力学与工程系，成都610031) 摘 要 对调质处理的45碳素结构钢进行了应变循环低周疲劳实验以及应力控制棘轮失效实验．对于前者进行了带平均应变和 不带平均应变的实验，以研究平均应变对低周疲劳特性的影响；对于后者研究了平均应力和应力幅值对棘轮失效的影响．应变循环 实验表明：平均应变对循环饱和行为以及低周疲劳循环失效圈数并没有明显的影响，但对材料的循环初期循环塑性行为有影响．棘 轮失效实验结果表明：当应力幅值较大而平均应力较小时，材料的棘轮失效主要归于较大塑性应变幅值引起的低周疲劳破坏；当平 均应力较大而应力幅值相对较小时，材料的棘轮失效主要归于较大的棘轮应变引起的材料韧性破坏，其失效准则可以用最大单调极 限应变来表征． 关键词 棘轮失效，低周疲劳， 45碳钢，循环塑性，循环软化 中图法分类号TGll3．25 文献标识码A 文章编号0412—196l(2004)08一0851—07 F_ALTIGUE ANEXPERIMENTALSTUDYoFLoWCYCLE ANDCYCLICSTRESSRATCHETINGFAILURE oF45CARBONSTEEL YANG Xianiie of Mechanicsand 610031 DepartmentApplied Engineering，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu Correspondent：YANG E．mail：xjyan964@yahoo．com NationalNaturalScienceFoundation Supportedby ofChina(No．1037208占J received2003一08—20．inrevisedform2003～12—08 Manuscript ABSTRACTThe strainlow and stress failureof45carbonsteel cyclic cyclefatiguecyclic ratcheting treated and were testsfor byquenchingtemperingexperimentallyinvestigated．Thecyclicstraining low withorwithoutmeanstrainswerecarriedoutto theeffectofmeanstrain cyclefatigue investigate the failure onlow effectsofmeanstressandstress on cyclefatigueproperty．The amplituderatcheting stress tests．Thestrain testsshowthat were studiedunder COntrolled