塑性區(qū)對耐磨板合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響

  耐磨板合金是目前公認(rèn)的最好的工程機(jī)械耐磨損材料之一,,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,。耐磨板合金具有優(yōu)異的耐磨性,、韌性、加工性能,。近30年對國產(chǎn)耐磨板的研究同樣表明,,國產(chǎn)耐磨板合金同樣具有這些優(yōu)異的性能。

  關(guān)于耐磨板合金的耐磨疲勞性能,,國外進(jìn)行了部分研究,,但研究結(jié)果不相一致,。國內(nèi)對耐磨板合金耐磨性疲勞性能的研究,,目前還鮮有文獻(xiàn)報道。

  科研人員結(jié)合國外的研究成果,,部分參照ASTME647,,研究了在飽和氧高溫高純水中,,裂紋尖端處于小范圍屈服條件下,單向塑性區(qū)大小對國產(chǎn)耐磨板合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響,。 試驗研究對象為某公司提供的國產(chǎn)耐磨板合金,,其主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:Ni60.03,,Cr30.38,,F(xiàn)e9.42,Cu0.13,,Nb0.01,,Mo0.07。合金經(jīng)真空熔煉后電渣重熔精煉,,得到Φ150mm的鑄錠,,熱軋成Φ25mm的棒材。棒材經(jīng)1050℃固溶后,,經(jīng)750℃保溫15h脫敏化處理,,加工成寬度16mm的緊湊拉伸試樣(CT)。脫敏化處理后,,材料的室溫屈服強(qiáng)度為270MPa,,325℃時的屈服強(qiáng)度為220MPa。

  通過在室溫空氣及325℃飽和氧高純水中進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展試驗,,研究單向塑性區(qū)大小rp對耐磨板合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響,。結(jié)果表明:

  (1)同一頻率下,,隨著rp的增加,,裂紋擴(kuò)展速率CGR加快,但環(huán)境影響因子Fen未發(fā)生明顯變化,。
 ?。?)國產(chǎn)耐磨板合金的裂紋為穿晶型擴(kuò)展,擴(kuò)展過程中伴隨著少量分支,,載荷的變化對支裂紋數(shù)量沒有明顯的影響,。
  (3)在飽和氧高溫高純水中,,國產(chǎn)耐磨板合金斷口為典型的耐磨疲勞特征,,裂紋擴(kuò)展形成韌性斷裂特征的山脊區(qū)和脆性疲勞斷裂的疲勞平臺。