Fe-Cu-Ni-Mo-C烧结硬化材料弯曲疲劳性能的研究

摘要

本文以部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末为原料,采用模壁润滑温压压制,1150℃氢气氛保护下烧结60 min,在900℃～400℃温度冷却区间以2.8℃/8,1.5℃/s,0.7℃/s三种速度快速冷却,采用超声疲劳试验技术对三种不同冷却速度试样的弯曲疲劳性能进行了研究。研究结果表明,三组不同冷却速度处理的试样的S-N曲线均为一条连续下降的曲线,随疲劳破坏循环次数的增加,循环应力幅σα连续降低,在106～107循环周次范围内,没有出现传统疲劳概念上的水平平台,在107循环周次对应的应力幅以下或超过107周次后,试样仍然发生疲劳断裂,并不存在传统疲劳概念上的“疲劳极限”和无限寿命,只存在条件疲劳极限。冷却速度为0.7℃/s的试样在108周次、107周次和106周次对应的条件疲劳强度分别为194MPa、239MPa和293MPa;通过疲劳断口SEM观察分析,疲劳裂纹源起源于表面大体积孔洞或次表面大体积孔群处,单一源或多源萌生。裂纹扩展中出现解理面、撕裂棱和疲劳辉纹等形貌。断裂区观察到解理面和韧窝特征。