氮碳共渗45钢的滚动接触疲劳失效机理

利用盐浴氮碳共渗对45钢进行表面改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)等测试手段对改性层的显微结构和组织性能进行了表征。基于球盘式接触疲劳试验机研究了改性层在不同状态下的接触疲劳性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)对失效形貌进行了分析。结果表明:45钢氮碳共渗改性层的疲劳裂纹萌生于表面和次表面,失效形式以剥落和表面磨损为主;疏松的白亮层降低了改性层的抗接触疲劳性能,扩散层上保留的5～8μm致密白亮层能有效提高改性层的抗接触疲劳性能。

氮—碳共渗钢的应变疲劳研究

45碳钢氮—碳共渗表面强化后的应变疲劳试验结果表明:共渗处理与基体,在整个试验应变范围内,均为大应变幅下呈循环硬化,小应变幅下呈循环软化;但在一定应变幅下,其硬化和软化程度各不相同。另外,共渗处理疲劳寿命的降低是表面强化层造成整体材料的塑性损失的结果。同时对断口和内部位错组态进行了观察分析。

表面强化钢的循环特征与微观机制

研究了45钢氮-碳共渗处理前后的对称拉压低周循环行为及微观组织变化,并从位错组态及其变化情况对不同应变幅下的循环行为进行了分析和讨论。另外,表面强化材料的应变疲劳寿命下降与其塑、韧性的下降一致,是因强化层使整体材料的塑性降低所致。