对50CrVA高强弹簧钢超高周疲劳损伤机制的影响*

研究了50CrVA高强弹簧钢在不同热处理状态下(淬火+中温回火和退火)的超高周疲劳破坏行为及其裂纹萌生机理。结果表明, 50CrVA高强弹簧钢在107~109循环周次内发生疲劳破坏, 两种热处理状态的S-N曲线下降形态不同, 均未出现疲劳极限。热处理工艺改变50CrVA的微观组织, 从而影响超高周疲劳阶段(寿命>107周次)的疲劳破坏损伤机制: 经淬火+中温回火处理材料破坏多起源于内部夹杂物, 夹杂物周围存在的应力场与溶质原子发生弹性交互作用, 吸引间隙原子向其周边扩散、富集, 使间隙原子富集区材料性能下降, 导致裂纹在内部夹杂物处萌生; 退火热处理后材料微观组织对间隙原子向材料内部夹杂物扩散起到阻碍作用, 所以超高周疲劳裂纹易于在材料表面萌生