热处理工艺对50CrVA高强弹簧钢超高周疲劳损伤机制的-材料研究学报.PDF

第30 卷 第12 期 材 料 研 究 学 报 Vol. 30 No. 12 2 0 1 6 年 1 2 月 CHINESE JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH December 2 0 1 6 热处理工艺对50CrVA 高强弹簧钢超高周疲劳 损伤机制的影响* 周蒙蛟 王 弘 汪 奔 (西南交通大学力学与工程学院 应用力学与结构安全四川省重点实验室 成都 610031) 摘要研究了50CrVA 高强弹簧钢在不同热处理状态下(淬火+ 中温回火和退火) 的超高周疲劳破坏行为及其裂纹萌生机理。 7 9 结果表明, 50CrVA 高强弹簧钢在10 ～10 循环周次内发生疲劳破坏, 两种热处理状态的S-N 曲线下降形态不同, 均未出现疲 7 劳极限。热处理工艺改变50CrVA 的微观组织, 从而影响超高周疲劳阶段(寿命 10 周次) 的疲劳破坏损伤机制: 经淬火+ 中温 回火处理材料破坏多起源于内部夹杂物, 夹杂物周围存在的应力场与溶质原子发生弹性交互作用, 吸引间隙原子向其周边 扩散、富集, 使间隙原子富集区材料性能下降, 导致裂纹在内部夹杂物处萌生; 退火热处理后材料微观组织对间隙原子向材 料内部夹杂物扩散起到阻碍作用, 所以超高周疲劳裂纹易于在材料表面萌生。 关键词 金属材料, 50CrVA 弹簧钢, 超高周疲劳, 热处理工艺, GBF, 间隙原子扩散 分类号 TG 142 文章编号 1005-3093(2016) 12-0955-06 Ultrahigh Cycle Fatigue Damage Mechanisms of High Strength 50CrVA Spring Steel Regulated by Heat Treatment Process ZHOU Mengjiao WANG Hong** WANG Ben (Applied Mechanics and Structure Safety Key Laboratory of Sichuan Province, School of Mechanicas and Engineening, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China) *Supported byYouth Science and Technology Innovation Team of Sichuan Province No. 2013TD0004. Manuscript received February 28, 2016; in revised form April 10, 2016. **To whom correspondence should be addressed, Tel: E-mail: kirinson181@163.com ABSTRACT Ultrahigh cycle fatigue behavior of 50CrVA spring steel, which was treated suc