准动态模型预估的Q960E大梁钢SR-CGHAZ疲劳裂纹扩展机理

为研究半挂车大梁在使役过程中Q960E亚临界粗晶热影响区的疲劳裂纹扩展机理,通过动态应力测试耦合有限元仿真方法,研究者建立了一种准动态应力分析模型,以获取半挂车大量的动载疲劳应力,通过二次热模拟获得Q960E的亚临界粗晶热影响区(simulated reheat-coarse grained heat affected zone,SR-CGHAZ)并测试了疲劳裂纹扩展速率和冲击韧性,采用激光共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)分析了显微组织和马奥岛(martensitic-austenitic islands,M-A)形貌,通过电子背散射衍射分析(electron back-scattered diffraction,EBSD)分析了亚结构和取向,利用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)研究了疲劳裂纹扩展机理.结果表明,基于动态应力实测的准动态仿真模型具有较高精度,在峰值应力为300 MPa,应力比R=0.05的条件下,SR-CGHAZ随着第1次热模拟冷却时间t_(8/5)的延长,M-A由点状向针状和短棒状转变,冲击韧性逐渐降低,伴随疲劳裂纹扩展速率随之增加,主要与马氏体板条束宽化,基体亚结构取向变化,大角度晶界密度降低,以及马氏体板条束间M-A转变为链状析出的VCr_(2)C_(2)型碳化物有关.