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硫化物变性处理45MnVS非调质钢的高周疲劳性能

High-cycle fatigue properties of microalloyed medium-carbon forging steel 45MnVS with modified sulfide

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长条状的硫化物夹杂往往会导致热轧/锻造含硫钢的力学性能呈现出明显的各向异性.为了明确硫化物变性处理铁素体珠光体型非调质钢的疲劳性能各向异性,采用轴向力控制高频疲劳试验机(应力比R=-1)研究了工业生产的45MnVS非调质钢锻态及调质态的高周疲劳断裂行为.结果 表明,试验料纵向样中的MnS夹杂分布较为均匀,多呈短棒状或纺锤形,平均长宽比为3.4±1.7.与未变性处理的含硫非调质钢相比,试验料塑性和韧性的各向异性得到显著降低.锻态与调质态横向样的疲劳性能略低于纵向样,调质态样的疲劳极限比(0.52～0.54)明显高于锻态样(0.46).在△K值大于约35 MPa·m1/2时,横向样的疲劳裂纹扩展速率略大于纵向样.疲劳断口分析表明,2种状态横向样的疲劳裂纹均主要起源于钢中条棒状MnS夹杂,且调质态样受影响的程度更大.上述结果表明,试验钢硫化物变性处理后的疲劳性能各向异性很小,锻态组织的各向异性程度略低于调质态组织,但后者具有更为优异的疲劳性能.

王占花、惠卫军、张永健、赵晓丽、郝彦英、戴观文

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北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044

河钢集团石家庄钢铁有限责任公司技术中心,河北石家庄050031

非调质钢 硫化物 高周疲劳 各向异性 微观组织

2016YFB0300100

2021

10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210145

钢铁
中国金属学会钢铁研究总院

钢铁

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.204
ISSN：0449-749X
年,卷(期)：2021.56(10)
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