Please wait a minute...
金属学报  2009, Vol. 45 Issue (11): 1378-1383    
  论文 本期目录 | 过刊浏览 |
微粒子喷丸中碳钢疲劳性能分析
张继旺; 鲁连涛; 张卫华
西南交通大学牵引动力国家重点实验室; 成都 610031
ANALYSIS ON FATIGUE PROPERTY OF MICROSHOT PEENED MEDIUM CARBON STEEL
ZHANG Jiwang; LU Liantao; ZHANG Weihua
State Key Laboratory of Traction Power; Southwest Jiaotong University; Chengdu 610031
引用本文:

张继旺 鲁连涛 张卫华. 微粒子喷丸中碳钢疲劳性能分析[J]. 金属学报, 2009, 45(11): 1378-1383.
, , . ANALYSIS ON FATIGUE PROPERTY OF MICROSHOT PEENED MEDIUM CARBON STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2009, 45(11): 1378-1383.

全文: PDF(1206 KB)  
摘要: 

使用旋转弯曲疲劳试验机进行了中碳钢109 cyc的疲劳实验, 分析了直径100 μm的钢球和陶瓷球喷丸处理后材料的疲劳性能及实验过程中残余应力的稳定性. 与未喷丸试样相比, 2种微粒子喷丸试样的疲劳极限分别提高了35%和23%. 根据实验过程中对残余应力的跟踪测试, 详细分析了残余应力松弛的过程及机理, 阐述了疲劳极限提高机理及其控制因素.

关键词 中碳钢微粒子喷丸 应力松弛疲劳极限循环屈服强度    
Abstract

In order to analyze the fatigue property and residual stress relaxation process of microshot peened medium carbon steel, the 109 cyc fatigue tests of the specimens unpeened and shot peened by steel balls and ceramics balls with 100 $\mu$m in diameter were carried out by rotary bending fatigue machine in air at room temperature. The result shows that the fatigue limits of specimens peened by steel balls and ceramics balls are improved by 35% and 23% respectively, compared with that of unpeened specimen. Based on the test result of the residual stress in the fatigue process, the process and mechanism of residual stress relaxation are analyzed in detail. The cyclic yield strength of the material is the main factor controled the improvement level of the fatigue limit.

Key wordsmedium carbon steel    microshot peening    stress relaxation    fatigue limit    cyclic yield strength
收稿日期: 2009-04-24     
ZTFLH: 

TG111

 
基金资助:

国家自然科学基金项目50671086和50821063及国家重点基础研究发展计划项目2007CB714705资助

作者简介: 张继旺, 男, 1983年生, 博士生

[1] Nakonieczny A. In: Niku–Lali A ed., Proc ICSP–1, Paris: Pergamon Press, 1981: 45
[2] Ochi Y, Masaki K, Matsumura T, Sekino T. Int J Fatigue, 2001; 23: 441
[3] Iwamuro S, Konaga T, Saruki K. J Soc Mater Sci Jpn, 1986; 35: 731
(岩室茂,小長哲郎,猿木勝司.材料,1986;35: 731)

[4] Harada Y, Fukaura K, Haga S. J Mater Process Technol, 2007; 191: 297
[5] Ko H N, Itoga H, Hasegawa T, Kagaya C, Tokaji K, Nakajima M. Trans JSME, 2002; 68: 484
(高行男,井藤賀久岳,長谷川達也,加賀谷忠治,戸梶恵郎,中岛正贵.日本机械学会论
文集,2002; 68: 484)

[6] Ohya S, Kojima R, Hagimara Y. J Soc Mater Sci Jpn, 2000; 49: 754
(大谷真一,小島玲子,萩原芳彦.材料,2000; 49: 754)

[7] Fujimura K, Nisitani H, Fukuda S. Trans JSME, 1993; 59: 198
(藤村顕世,西谷弘信,福田幸雄.日本机械学会论文集,1993; 59: 198)

[8] Yonekura D, Noda J, Komotori J, Shimizu M, Shimizu H. Trans JSME, 2001; 67: 1155
(米倉大介,野田淳二,小重鳥潤,清水真佐男,清水博美.日本机械学会论文集, 2001; 67:  1155)

[9] Kodama S. Int Conf Mechanical Behaviour of Materials, Kyoto: Society of Material Science, 1971: 111
[10] Torres M AS, Voorwald H JC. Int J Fatigue, 2002; 24: 877
[11] Horikawa T, Nakamura H, Kawamura M, Kawasaki K, Misaka Y. J Soc Mater Sci Jpn, 1996; 45: 437
(堀川武,中村宏,河村昌彦,川嵜一博,三阪佳孝,材料,1996; 45: 437)

[1] 王周头, 袁清, 张庆枭, 刘升, 徐光. 冷轧中碳梯度马氏体钢的组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 821-828.
[2] 江河,董建新,张麦仓,姚志浩,杨静. 服役条件下镍基高温合金应力松弛微观机制[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1211-1220.
[3] 史俊勤,孙琨,方亮,许少锋. 含水条件下单晶Cu的应力松弛及弹性恢复[J]. 金属学报, 2019, 55(8): 1034-1040.
[4] 武慧东, 宫本吾郎, 杨志刚, 张弛, 陈浩, 古原忠. Fe-1.5(3.0)%Si-0.4%C合金贝氏体不完全转变现象及伴随的渗碳体析出[J]. 金属学报, 2018, 54(3): 367-376.
[5] 何卫锋, 李翔, 聂祥樊, 李应红, 罗思海. 钛合金薄壁构件激光冲击残余应力稳定性研究[J]. 金属学报, 2018, 54(3): 411-418.
[6] 张青松,朱振宇,高杰维,戴光泽,徐磊,冯健. 各向异性和偏轴加载对1050车轮钢疲劳性能的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(3): 307-315.
[7] 柏琳娜,刘福平,王邃,江峰,孙军,陈良斌,王丰元. Fe-C-Cu粉末锻造汽车发动机连杆的组织与力学性能*[J]. 金属学报, 2016, 52(1): 41-50.
[8] 张艳斌, 张立民, 张继旺, 曾京. 阳极氧化处理对2014-T6铝合金弯曲疲劳性能的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 715-721.
[9] 吴斯, 李秀程, 张娟, 尚成嘉. Nb对中碳钢相变和组织细化的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(4): 400-408.
[10] 冯瑞, 张美汉, 陈乃录, 左训伟, 戎咏华. 应力松弛对应变诱发马氏体相变影响的有限元模拟*[J]. 金属学报, 2014, 50(4): 498-506.
[11] 曹铁山, 方旭东, 程从前, 赵杰. 应力松弛方法研究2种HR3C耐热钢的高温蠕变行为[J]. 金属学报, 2014, 50(11): 1343-1349.
[12] 聂文金 尚成嘉 吴圣杰 施培建 程俊杰 张晓兵. Nb对奥氏体热变形后等温回复的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(7): 775-781.
[13] 王斌,刘振宇,周晓光,王国栋. 轧后冷却路径对中碳钢扩孔性能的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(4): 435-440.
[14] 李龙飞, 夏杨青, 孙祖庆, 杨王玥 . 中碳钢回火马氏体热变形过程中的铁素体动态再结晶[J]. 金属学报, 2010, 46(1): 19-26.
[15] 张寒 白秉哲. Mn-Si-Cr系中碳钢在过冷奥氏体状态下变形时的显微组织演变[J]. 金属学报, 2010, 46(1): 47-51.