結(jié)構(gòu)鋼熱損傷的巴氏磁參量表征及影響因素分析.pdf

1、依據(jù)材料磁性能與材料機(jī)械性能內(nèi)在的耦合關(guān)系，研究結(jié)構(gòu)鋼熱損傷程度的磁參數(shù)定量表征方法及相關(guān)問題，對(duì)結(jié)構(gòu)件的壽命預(yù)測(cè)和可靠性評(píng)估具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試與理論計(jì)算相結(jié)合的分析方法，研究了巴克豪森磁參數(shù)(BN)的變化量與疲勞性能的相關(guān)性，并對(duì)影響磁參數(shù)的應(yīng)力應(yīng)變因素和微觀組織因素進(jìn)行了較全面的分析，得到了具有創(chuàng)造性的研究成果。 通過對(duì)激光燒傷試樣的巴氏磁參量和疲勞壽命的對(duì)應(yīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)巴氏磁參量的比值BNr可

2、以用來表征300M鋼的熱損傷程度，且BNr與疲勞壽命縮減度非線性相關(guān)，與疲勞強(qiáng)度縮減度近似線性相關(guān)。分析認(rèn)為，熱損傷造成的構(gòu)件疲勞壽命降低，其機(jī)理歸結(jié)為在損傷區(qū)附加了殘余拉應(yīng)力，同時(shí)，短時(shí)高溫加熱也造成構(gòu)件表面局部材料組織的變化，使受熱區(qū)域的力學(xué)性能降低。 系列熱處理試驗(yàn)結(jié)果表明，材料組織或熱處理狀念對(duì)巴氏磁參量有一定影響，表現(xiàn)在高溫回火組織的巴克豪森信號(hào)幅值對(duì)應(yīng)力的變化最為敏感，低溫回火組織和淬火組織最不敏感，而退火組織介于中

3、間。在拉應(yīng)力區(qū)相同的應(yīng)力條件和測(cè)試條件下，高溫回火組織能感應(yīng)出相對(duì)最高的BN值，退火組織次之，低溫回火組織和淬火組織最低。 四點(diǎn)彎曲靜加載實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁化方向與單軸應(yīng)力變化方向平行時(shí)，巴克豪森信號(hào)幅值隨扣應(yīng)力的增加而增大，隨壓應(yīng)力的增加而減小。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了巴克豪森信號(hào)強(qiáng)度與應(yīng)力的逆相關(guān)現(xiàn)象，即在單軸應(yīng)力變化的條件下，當(dāng)磁化方向與單軸應(yīng)力變化方向垂隨時(shí)，巴克豪森信號(hào)強(qiáng)度隨拉應(yīng)力的增加反而減小的現(xiàn)象，提出了疇壁移動(dòng)阻力與正應(yīng)力非直接