590 MPa级车轮钢拉压高周疲劳裂纹扩展行为研究.docxVIP

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2025-11-19 发布于浙江
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590 MPa级车轮钢拉压高周疲劳裂纹扩展行为研究.docx

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第54卷第12期

2025年6月

热加工工艺

HotWorkingTechnology

ISSN1001-3814CN61-1133/TG

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814. rjggy@

590MPa级车轮钢拉压高周疲劳裂纹

扩展行为研究

陈彤1,邝霜1,单庆林1,田秀刚1,何先勇1,唐健2,于浩2

(1.唐山钢铁集团有限责任公司技术中心,河北唐山063000;2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)

摘要院为阐明590MPa级车轮钢轴向拉压高周疲劳性能及其疲劳断裂机理袁采用光学显微镜尧扫描电镜尧断口镀镍技术和EBSD等对该试验钢的显微组织尧断口形貌及裂纹扩展行为进行表征分析遥结果表明院试验钢的疲劳强度为308MPa曰疲劳裂纹萌生于试样表面的90毅角区域和碳化物团簇袁经扩展后由CaS夹杂引起了最终断裂曰粒状贝氏体尧珠光体和M/A组织对裂纹扩展起到阻碍作用袁形成以野Z冶形为代表的曲折扩展路径袁并引发二次裂纹曰断口附近相邻晶粒间的取向差很小袁容易形成直裂纹曰相邻晶粒间活动滑移面的夹角较小袁则裂纹越过晶界的阻力较小袁形成了以穿晶扩展为主的疲劳断裂遥

关键词院车轮钢曰高周疲劳性能曰显微组织曰裂纹萌生曰裂纹扩展

中图分类号院TG113.25+5 文献标识码院A 文章编号院1001-3814(2025)12-0077-07

StudyonTensileandCompressiveHigh-cycleFatigueCrackPropagationBehaviorof590MPaGradeWheelSteel

CHENTong1,KUANGShuang1,SHANQinglin1,TIANXiugang1,HEXianyong1,

TANGJian2,YUHao2

(1.TechniqueCenter,TangshanIronandSteelGroup,Tangshan063000,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China)

Abstract院Inordertoclarifytheaxialtensionandcompressionhigh-cyclefatigueperformanceandfatiguefracture

mechanismof590MPagradewheelsteel,themicrostructure,fracturemorphologyandcrackpropagationbehavioroftheexperimentalsteelwerecharacterizedandanalyzedbyopticalmicroscopy,scanningelectronmicroscopy,fracturenickelplatingtechniqueandEBSD.Theresultsshowthatthefatiguestrengthoftheexperimentalsteelis308MPa;thefatiguecrackinitiatesinthe90毅anglezoneonthesurfaceofthespecimenandcarbideclusters,andthefinalfractureiscausedbyCaSinclusionsafterextension;thegranularbainite,pearliteandM/Astructureplayanobstructiveroleincrackpropagation,formingatortuouspropagationpathrepresentedbyZshapeandcausingsecondarycracks.Theorientationdifferencebetweenadjacentgrainsnearthefractureisverysmall,a