45號鋼微動疲勞門檻值和微動磨損特性研究.pdf

1、工程實際當中大量存在微動疲勞破壞現(xiàn)象。微動是兩個接觸表面間極小振幅的相對運動，在普通疲勞的基礎(chǔ)上增加的微動作用會造成接觸表面摩擦磨損，加速裂紋萌生和擴展，使材料或構(gòu)件因微動疲勞破壞而提前斷裂失效，造成重大災難和損失。
　　 構(gòu)件疲勞壽命的減少程度與微動磨損程度有重要的關(guān)系，由于微動疲勞的影響因素眾多，在此方面至今沒有形成完全廣泛公認的相關(guān)理論，為了全面認識微動磨損程度與構(gòu)件疲勞壽命變化的關(guān)系及其影響機理，本文對45號鋼從中斷性微

2、動試驗、磨損面磨損特征的顯微觀察和有限元微動接觸力學分析三方面進行了全面綜合的研究。本文的主要工作和成果如下：
　　 1．針對45號鋼不同微動磨損程度與構(gòu)件疲勞壽命變化程度的宏觀關(guān)系，通過中斷性微動疲勞試驗進行實驗研究，測得了描述此關(guān)系的重要參數(shù)即微動疲勞門檻值，實驗結(jié)果顯示45號鋼微動疲勞破壞明顯存在一個門檻值，用微動循環(huán)次數(shù)與相同載荷條件下全微動疲勞基準壽命的比值表示，其微動疲勞破壞門檻值在20％～40％之間。
　　

3、 2．對于不同微動程度時微動磨損面的磨損特性和裂紋特征及其與微動疲勞門檻值的關(guān)系，對接觸面顯微觀察，結(jié)果顯示，微動次數(shù)超過微動疲勞門檻值后，接觸面都能明顯觀察到擴展性裂紋。
　　 3．針對微動作用對裂紋的萌生和擴展的影響，從接觸力學角度通過有限元模擬建立微動接觸模型并進行計算分析。結(jié)果顯示，微動作用能影響的裂紋擴展深度為400μm，由裂紋擴展的兩個階段特征可知當微動程度達到第二類門檻值時的裂紋深度也即為400μm。并從應力幅和接