300M钢疲劳热耗散的试验研究

封 硕，薛红前，闫 雪

（西北工业大学 机电学院，陕西 西安 710072）

300M钢疲劳热耗散的试验研究

封 硕，薛红前，闫 雪

（西北工业大学 机电学院，陕西 西安 710072）

研究了300M钢疲劳损伤过程中的热耗散和温度演化规律，测试了300M钢在热处理和未经热处理状态下力学性能和疲劳性能。试验结果显示：经过热处理的300M钢其拉伸性能和疲劳性能都有显著提高，且在拉伸以及疲劳损伤过程中，温度升高更为明显。两种处理方式的试件显现出不同的热耗散规律。根据疲劳损伤过程中温度演化规律估算了疲劳极限σ－1，与试验值吻合很好，为快速确定300M钢的疲劳极限提供了一个方法。

机械制造；材料试验；300M钢；热耗散

0 前言

300M钢作为一种飞机起落架用钢，其性能的优劣直接影响着飞机安全性。据统计，起落架故障约占全机总故障的40%，在交变载荷作用下，其失效形式主要表现为疲劳破坏。可见深入了解300M钢的疲劳性能十分重要。金属疲劳过程中存在着多种形式的能量耗散，其研究经历了两个阶段：机械能耗阶段和能量耗散阶段[1]。随着精确的测量方法以及先进的非接触式测温仪的应用，疲劳能量理论的研究逐渐摆脱单纯的机械能耗阶段，进入以热耗散为主的能量耗散的研究阶段。Luong[2]指出红外热像不仅能够确定损伤的位置和演化过程，而且能够观察损伤和破坏的物理过程，快速确定材料的疲劳强度。Boulanger[3]利用红外照相机研究了钢在疲劳过程中的热弹性效应和热耗散。童小燕[4]用红外热像仪测量了低周疲劳自然温升分布及变化规律。……