300M鋼熱損傷的巴氏磁信號表征及疲勞性能.pdf

1、機械加工、熱處理、表面處理以及服役過程中鋼零件上易產生熱損傷，通常表現(xiàn)為表面殘余應力和硬度分布的變化，并成為疲勞失效的裂紋源，因此對熱損傷的檢測和表征具有重要的現(xiàn)實意義。本文在分析了傳統(tǒng)檢測方法的缺點和巴氏磁信號表征在物理本質方面認識的不足的基礎上，以300M鋼熱損傷的巴氏磁信號定量表征為研究方向，應用激光燒傷成功的模擬了不同程度的熱損傷，并采用四點彎曲加載和過回火處理的方法研究了巴氏磁信號與應力、組織以及其他因素的相關性，探討了巴氏磁

2、信號表征熱損傷的物理本質，并用這種表征方法對熱損傷處的殘余應力進行了有效的估計。在此基礎上研究了用巴氏磁信號表征的熱損傷程度與疲勞性能的關系，并對疲勞過程中巴氏磁信號的變化規(guī)律進行了試驗研究。論文得到如下主要結論和新見解： 1.首次明確揭示出巴氏值表征熱損傷的物理本質是殘余應力。在信號響應較好的磁化方向上，BN值隨拉應力的增大而升高、隨壓應力的增大而下降是最基本的規(guī)律。得到了利用BNs估計殘余應力的表達式：σ=σo+147.06

3、(BNs-1)。估計結果得到X射線應力測試的驗證。 2.短時回火的組織轉變很不充分，BN值的變化不顯著。表明對于實際條件下短時熱暴露產生的熱損傷，組織因素對BN值變化無影響。 3.隨著燒傷程度BNr的增加，試樣的疲勞性能顯著降低。低應力水平下熱損傷對疲勞性能的影響較大，高應力水平時較小。BNr＞2.5以后，熱損傷對疲勞性能的影響趨于穩(wěn)定。 4.應用磁致伸縮模型解釋了應力的大小、方向對BN值影響的規(guī)律，說明了磁彈效