不同热处理态下粉末冶金花纹钢的组织性能及拉伸断裂行为

粉末冶金花纹钢因表面漂亮的花纹以及优异的力学性能而广泛应用于各种刀具材料中。本工作以鱼骨花纹纹路的粉末冶金花纹钢为研究对象,通过SEM、EDS、XRD、硬度试验、拉伸试验、弯曲试验、原位拉伸试验研究了两种热处理状态下粉末冶金花纹钢的组织、性能及拉伸断裂行为。结果表明:花纹纹路由C含量较高的黑色RWL34和C含量相对较低的白色PMC27马氏体不锈钢组成。淬火态和退火态基体组织分别为马氏体和铁素体组织,析出相均为以Cr为主的M_(23)C_(6)型碳化物。淬火态粉末冶金花纹钢的力学性能优异,拥有高强度的同时兼顾良好的韧性。在拉伸应力作用下,两种热处理态下粉末冶金花纹钢均为M_(23)C_(6)碳化物优先开裂,裂纹主要在RWL34条带沿着碳化物边界扩展,众多裂纹汇集形成主裂纹,直到断裂。

第一代单晶高温合金中温高应力幅下的疲劳裂纹萌生行为

通过应力控制的疲劳实验探究第一代镍基单晶高温合金DD413在中温(760℃)高应力幅下的疲劳裂纹萌生行为,并使用扫描电子显微镜观察和表征了疲劳样品的断口形貌和纵截面的显微组织。结果表明:在高应力幅条件下,疲劳裂纹主要萌生于表面开裂的块状碳化物和次表面开裂的骨架状碳化物。在疲劳过程中,氧化和循环加载的共同作用使样品表面的碳化物都发生了开裂。在样品的次表面,只有位于表面微裂纹扩展路径上的碳化物发生开裂,其原因也与氧化和循环加载有关。样品表面产生的微裂纹,是次表面碳化物发生氧化所需氧气的运输通道。在疲劳的早期阶段碳化物即发生开裂并产生微裂纹,最终使样品发生疲劳断裂。