喷丸对H13钢单边带缺口试样疲劳裂纹扩展行为的影响

发布时间：2018-03-21 15:19

  本文选题：喷丸　切入点：H钢　出处：《中国表面工程》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：喷丸工艺通过改变试件的表面形貌、微观组织及残余应力等表面完整性可以影响裂纹的萌生和扩展;对于存在缺陷的试件,喷丸的作用机制和影响结果有所不同。采用白光干涉仪、SEM、XRD及显微硬度计等对单边带缺口的H13钢薄板试样喷丸前后的表面完整性进行了测定。并借助原位SEM开展了系列裂纹扩展试验,分析了喷丸对试样疲劳寿命、裂纹扩展速率以及疲劳断口特征的影响。研究结果表明,虽然残余压应力诱发裂纹闭合,但由于喷丸后表面粗糙度的大幅提高增强了缺口效应,表面加工硬化使得韧性有所降低,以及残余应力在加载过程中发生松弛等因素,喷丸后单边带缺口试样的裂纹萌生过程缩短,疲劳寿命降低,且裂纹扩展速率的变化较小。喷丸前后疲劳断口形貌均为准解理特征,喷丸后断口近表面处的撕裂棱特征消失。
[Abstract]:By changing the surface morphology, microstructure, residual stress and other surface integrity of the specimen, the crack initiation and propagation can be affected by the shot peening process. The mechanism and effect of shot peening were different. The surface integrity of H13 steel sheet specimens with single sideband was measured by white light interferometer and microhardness meter before and after shot peening. The results were carried out by in situ SEM. Series of crack growth tests, The effects of shot peening on fatigue life, crack growth rate and fatigue fracture characteristics of samples are analyzed. The results show that, although residual compressive stress induces crack closure, the notch effect is enhanced by the increase of surface roughness after shot peening. Surface work hardening reduces toughness and relaxation of residual stress during loading. After shot peening, the crack initiation process is shortened and fatigue life is decreased. The morphology of fatigue fracture was quasi-cleavage before and after shot peening, and the tear edge character near the surface of fracture surface disappeared after shot peening.
【作者单位】： 清华大学先进成形制造教育部重点实验室;清华大学机械工程系;
【基金】：国家自然科学基金(51175293)~~
【分类号】：TG142.1;TG668

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本文编号：1644427