加载频率对钢铁材料超高周疲劳性能的影响

铁路机车车辆的零部件、汽车、桥梁、发动机、航空航天机械、发电机及海洋结构等在服役期内要承受109次以上的交变载荷,为了保证这些器械承载零部件的安全可靠性,必须研究它们的超高周疲劳性能。常规的试验方法周期长,成本高,而超声波加载具有周期短,成本低的优点,但是使用这种实验方法来研究钢铁材料超高周疲劳行为的可行性仍属未知。所以,有必要研究超声加速疲劳试验方法的可行性。本论文对比研究了80Hz轴向疲劳加载和20KHz超声轴向疲劳加载的加载频率对35CrMo车轴钢与GCr15轴承钢超高周疲劳性能的影响,并分析使用超声加速实验方法来研究钢铁材料疲劳行为的可行性。对于超声疲劳实验,并采用连续加载方式。断口观察表明,35CrMo车轴钢80Hz轴向加载试样与20KHz超声加载试样,在全应力幅范围全部发生表面破坏。GCr15轴承钢80Hz轴向加载试样与20KHz超声加载试样,在全应力幅范围即发生表面破坏又发生内部破坏。实验结果及分析表明,超声加载频率提高了35CrMo车轴钢与GCr15轴承钢试样的寿命。目前还不适合使用超声疲劳实验方法来研究钢铁材料的疲劳性能。