S135鉆桿鋼鐵素體-馬氏體復相組織性能研究.pdf

1、本文選擇碳含量為0.32％的S135鉆桿鋼作為實驗材料，研究了它為復相組織時的組織特征、力學性能、疲勞性能及疲勞損傷積累。
　　采用完全退火作為淬火前的預備熱處理工藝。亞溫淬火后，S135鉆桿鋼為馬氏體與鐵素體的復相組織。隨著淬火溫度的升高，馬氏體的浮凸結(jié)構(gòu)越來越明顯，體積分數(shù)增大，復相組織的硬度和強度呈上升趨勢，但是塑性卻先增大后減小并在770℃時獲得最大值。250℃的回火處理后，復相組織的強度略有下降，但塑性大幅提升，且力學性

2、能隨淬火溫度的變化趨勢與回火前非常一致。提高回火溫度，復相組織的硬度越來越低，強度顯著下降，塑性大幅提升，復相組織的應(yīng)力-應(yīng)變曲線由連續(xù)屈服逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)屈服，并出現(xiàn)了屈服平臺和上、下屈服點。
　　770℃淬火+250℃回火的熱處理工藝使S135鉆桿鋼獲得最好的強塑性匹配，對這種復相組織進行疲勞性能測試。結(jié)果表明，復相組織在拉扭復合加載下，疲勞極限和疲勞抗力系數(shù)比單軸加載時低，且VonMises準則不能將復合加載的疲勞壽命歸一化

3、。斷口分析表明，不同加載方式下的疲勞宏觀斷口存在三個區(qū)，裂紋源區(qū)，裂紋穩(wěn)定擴展區(qū)和瞬斷區(qū)，并且隨應(yīng)力幅值的增加，裂紋源區(qū)和擴展區(qū)比例減少，瞬斷區(qū)比例增加。
　　對復相組織進行疲勞損傷積累試驗，并用試驗數(shù)據(jù)對幾個常用的疲勞損傷積累模型進行驗證。結(jié)果表明：對于兩級變幅加載，Manson雙線性損傷積累模型、Manson損傷曲線模型和Chaboche連續(xù)損傷力學模型的壽命預測基本可以得到令人滿意的結(jié)果，而Miner線性損傷積累模型的預測結(jié)