易湘斌 梁泽芬 沈建成 罗文翠 白云贵

(1．甘肃省机械装备先进制造协同创新中心；2．甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室)

基于红外热像显微观测技术的304不锈钢疲劳性能研究①

易湘斌1,2梁泽芬1,2沈建成1,2罗文翠1,2白云贵1

(1．甘肃省机械装备先进制造协同创新中心；2．甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室)

借助红外热像仪和远场视频显微镜研究了304奥氏体不锈钢应力疲劳的温度响应与微观形貌变化规律，运用扫描电镜对试件断口进行微观分析。研究结果表明：载荷幅值对试样表面最大温升有一定影响，试件表面温度变化与微观形貌的演化之间存在相关性。随着应力水平的增加，试样断口裂纹扩展区疲劳条带变窄，瞬断区韧窝增多。

304不锈钢 低周疲劳 应力加载 红外热像 断口分析

随着高精度红外热像仪的普及，人们致力于研究疲劳过程中的热现象，从能量耗散的角度认识疲劳问题。Rosa G L和Risitano A最早提出一种快速测定材料疲劳极限的热像法[1]，随后Fargione G等进一步发展,从单纯测定材料疲劳极限扩展至绘制S-N曲线[2]。姚磊江等系统地研究了循环过程及循环内疲劳损伤热能的耗散变化规律[3]。王凯研究了304不锈钢高周疲劳过程的温度场变化，并用Risitano法测得材料的疲劳极限[4]。

由于疲劳过程的生热是由内摩擦和位错运动引起的原子振荡产生，应力集中处材料的塑性变形使得显微结构发生改变，引起表面微观形貌的变化，因此热耗散和显微结构演化之间存在一定的关系。……