S135鉆桿鋼鐵素體-馬氏體復(fù)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(shí)驗(yàn)材料，研究了它為復(fù)相組織時(shí)的組織特征、力學(xué)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(yù)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(fù)相組織。隨著淬火溫度的升高，馬氏體的浮凸結(jié)構(gòu)越來(lái)越明顯，體積分?jǐn)?shù)增大，復(fù)相組織的硬度和強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)，但是塑性卻先增大后減小并在770℃時(shí)獲得最大值。250℃的回火處理后，復(fù)相組織的強(qiáng)度略有下降，但塑性大幅提升，且力學(xué)性

2、能隨淬火溫度的變化趨勢(shì)與回火前非常一致。提高回火溫度，復(fù)相組織的硬度越來(lái)越低，強(qiáng)度顯著下降，塑性大幅提升，復(fù)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(tái)和上、下屈服點(diǎn)。
　　770℃淬火+250℃回火的熱處理工藝使S135鉆桿鋼獲得最好的強(qiáng)塑性匹配，對(duì)這種復(fù)相組織進(jìn)行疲勞性能測(cè)試。結(jié)果表明，復(fù)相組織在拉扭復(fù)合加載下，疲勞極限和疲勞抗力系數(shù)比單軸加載時(shí)低，且VonMises準(zhǔn)則不能將復(fù)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(gè)區(qū)，裂紋源區(qū)，裂紋穩(wěn)定擴(kuò)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(kuò)展區(qū)比例減少，瞬斷區(qū)比例增加。
　　對(duì)復(fù)相組織進(jìn)行疲勞損傷積累試驗(yàn)，并用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)幾個(gè)常用的疲勞損傷積累模型進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：對(duì)于兩級(jí)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(xué)模型的壽命預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)結(jié)