夹杂物对弹簧钢50CrVA疲劳性能的影响

摘要

弹簧是高速列车的关键部件之一，其主要失效形式是疲劳破坏，而弹簧钢的疲劳失效与钢中夹杂物密切相关。本文通过利用GPS-300C高频疲劳试验机对高速列车用的50CrVA弹簧钢进行一系列疲劳试验，研究钢中夹杂物对弹簧钢疲劳性能的影响规律，研究50CrVA弹簧钢产生早期疲劳失效的原因。试验中由夹杂物引起的断裂大部分为“鱼眼”断裂，检、试验结果表明钢中材料成份、力学性能、热处理工艺及钢材的纯净度与其疲劳性能是密切相关，不同冶轧工艺的材料的疲劳性能也不同。而钢中非金属夹杂物的性质、种类、尺寸和分布等会对弹簧钢的疲劳性能产生直接的影响。实验结合能谱仪在扫描电镜下进行断口分析。研究结果显示50CrVA弹簧钢中硬质性夹杂物对疲劳源的影响较大，而处于表面与次表面的尺寸在20μm以上的夹杂物对疲劳性能的影响最大。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 弹簧钢概述

1.3 非金属夹杂物简介

1.5 高周疲劳实验

1.6 课题研究内容与意义

第二章 试验方法

2.1 试验材料

2.2 热处理

2.3 金相检验

2.4 夹杂物金相评级

2.5 力学性能试验

2.6 高频疲劳试验

2.7 断口分析

2.8 电解分离夹杂物

第三章 试验结果与分析

3.1 金相检测图

3.2 夹杂物评级结果

3.3 力学性能及硬度结果

3.4 疲劳寿命结果

3.5 断口分析

3.6 夹杂物电解分析

3.7 夹杂物对疲劳寿命的影响

第四章结论

展望

致谢

参考文献

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