机械工程学报

作者：杨冰, 代胜, 廖贞, 孟飞, 肖守讷, 阳光武, 朱涛

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

关键词：疲劳短裂纹,拉扭载荷,应力幅比,LZ50钢；

基金：国家自然科学基金（51675446）和牵引动力国家重点实验室自主课题（2019TPL-13）资助项目。

在保持等效应力幅一致的前提下，开展LZ50钢在7种不同拉扭应力幅比（λ）载荷作用下的疲劳短裂纹复型试验。结果表明，拉扭应力幅比的变化未改变短裂纹萌生与扩展总体规律。裂纹均萌生于铁素体晶粒内部或晶界处，在微观短裂纹阶段受铁素体晶界和珠光体带状结构边界阻碍，扩展速率出现两次较明显下降；进入物理短裂纹阶段后，微观结构对裂纹扩展影响减弱，扩展速率持续上升。同时，随着拉扭应力幅比减小，相同短裂纹尺度下的扩展速率下降，断裂面与试样轴向的夹角逐渐减小，裂纹由单源萌生逐渐过渡为多源萌生，试样疲劳寿命呈增加趋势。此外，通过构建拉扭应力幅比—寿命曲线方程，证明相同等效应力幅条件下，轴向拉压载荷对材料的疲劳损伤贡献大于扭转载荷，且随着拉扭应力幅比的减小，试样疲劳寿命提高的程度不断增强。

来源：2020年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2020年第16期