热疲劳性能的影响因素.pptx

热疲劳性能的影响因素杂质对热疲劳性能的影响•以钢为例，硫对其热疲劳性能有较大的影响这主 要取决于硫化物的形态，如果硫化物以单一球粒状 态存在,这也许无关紧要,但若钢经过高温下强烈的 热变形加工(如热轧),硫化物的形态会沿着轧制方向 呈纤维状分布硫化物几何尺寸的这种高纵横比容 易导致模具表面产生高的应力,并为产生疲劳裂纹 提供了扩展路 径一旦模具在淬火冷却、服役时 高速铝液冲击和循环加热与冷却等外界作用下,模 具表面便容易产生热疲劳龟裂另外，硫化物夹杂 断裂时形成微孔后的聚集长大将降低断裂韧性,从 而也降低热疲劳性能热处理对热疲劳性能的影响•根据Coffin关系式,对于材料塑性应变幅一定 的情况下,热疲劳寿命主要取决于材料的韧塑 性因此,对于5%Cr系钢,在保持足够高强度 的前提下,制定热处理的工艺制度应充分考虑 到使钢获得较好的韧塑性控制淬火冷却方 式就成为使钢获得较好韧塑性的一项关键工 艺手段，从而提升其热疲劳性能国外的研究表明 ,提高断裂韧性有利于提高热作模 具钢的疲劳裂纹扩展抗力和热疲劳开裂抗力据 此,可以采用高温淬火来改善热疲劳性能例如 H13钢,正常淬火加热温度为1020℃~1050℃,而采用 1130℃,甚至1200℃高温加热后淬火,可以减少碳化 物体积份数,并使碳化物颗粒细小,粒子间距增大, 减少孪晶马氏体数量,这些都有利于提高断裂韧性 ，从而改善热疲劳性能。

温度对热疲劳性能的影响•温度对变形高温合金的热疲劳寿命有极大的影响 随着温度的提高，热疲劳寿命显著降低对于大多 数变形高温合金来说，上限温度每提高 100℃．材 料的热疲劳寿命降低约I到6倍温度对变形高温合 金的热疲劳裂纹扩展规律和断裂方式也有显著影响 ，上限温度较低时为穿晶断裂，当上限温度超过某 一温度后变为沿晶断裂 第二相组织对热疲劳性能的影响•以球墨铸钢为例，石墨体积分数的增大有益于其热 疲劳性能的提高 ,这也正是球墨铸钢热 疲劳性能 优于传统铸钢的关键所在 ;碳化物体积分数增加则 削弱其热疲劳性能因此 ,对要求一定耐磨性且在 热循环条件下工作的零 部件,在注意保证相应耐磨 性的同时,应正确选择石墨化元素及反石墨化元素 的合理配合,以控制碳化物体积分数,从而充分发挥 球墨铸钢的热疲劳抗力基体组织对热疲劳性能的影响•上贝氏体球铁，下贝氏体球铁，珠光体球铁，铁素 基体球铁中，后者的抗热疲劳性能最好相基体组 织由于不同相之间存在着性能差异，以及复相组织 容易产生分解，分解产生的相变应力和热应力叠加 作用会加速球铁的热疲劳失效。