非金属夹杂物特性对钢铁材料疲劳性能影响的研究进展

发布时间：2021-11-10 07:31

　　本文综述了非金属夹杂物对钢铁材料疲劳性能的影响及研究现状,从夹杂物的角度出发,首先介绍非金属夹杂物特征提取的最新研究进展,分别从实验测量方法和数学公式科学统计方法两方面进行论述;其次根据夹杂物对于疲劳损伤的主要原理,介绍5种应用较为广泛的定量化分析夹杂物特征参数与钢材疲劳性能的数学模型;然后以夹杂物的形貌特征、力学性能以及与基体之间的相互作用为出发点,探究非金属夹杂物的特性对重载零件钢材疲劳性能的影响。最后指出从多角度解析非金属夹杂物对钢材疲劳性能的主要作用机理,构建非金属夹杂物对钢材疲劳寿命预测模型是未来该领域的研究重点。 

【文章来源】：材料工程. 2020,48(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

电解萃取法检测夹杂物[10-11]

夹杂物检测的方法纷繁复杂,但归根结底都是为了更好地统计钢材中夹杂物的存在状态及夹杂物的尺寸信息。在夹杂物尺寸统计研究中,Murakami和Endo[14]于1994年提出一个夹杂物面积的计算模型,该模型利用统计极值法估测出钢中最大夹杂物尺寸。首先定义参量S0为钢材镜面中的一个标准测试面积,通过金相显微镜统计标准测试面积中的夹杂物尺寸,可以观察到在标准测试面积中夹杂物的最大粒度呈极值分布,Murakami认为钢中夹杂物服从的函数分布为Gumbel函数中的第1类近似函数,其表达式如式(1)所示:G(z)=exp(-exp(-(z-λ)/α)) (1)

式中:HB为基体硬度;E为基体的弹性模量;S为钢材的含硫量;Δε为应力幅值;Nf为疲劳循环载荷。根据模型拟合出疲劳寿命曲线,对不同硫含量的材料和两种硬度水平的试样进行寿命预测,寿命预测曲线在102～106循环周次之间。3.2.2 含Al夹杂物

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3486844