前期工艺状态对不锈钢油管的疲劳影响研究
2021-04-09范贵敏黄依依
模具技术 2021年2期
顾 斌,杜 冲,范贵敏,黄依依
(上海威克迈龙川汽车发动机零件有限公司,上海 201114)
关键字: 304不锈钢;高压油管;疲劳断裂
304不锈钢材料具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,在汽车配件、船舶工业、铁道车辆等众多领域得到了广泛的应用[1]。SUS304不锈钢是一种亚稳态奥氏体不锈钢,塑性变形会诱导奥氏体向马氏体转变,具有形变诱发相变、相变诱导塑性形变的TRIP(transformation induced plasticity)效应[2],在成型过程中亚稳态奥氏体向马氏体的转变使得该材料的性能存在不稳定性,不同前序工艺得到的管坯导致最终工件的性能出现差异,进而影响工件的使用寿命[3]。
高压油管是连接喷油泵与喷油器的重要部件,在工作过程中高压油管内壁承受高频脉冲油压,随着高频脉冲油压峰值的不断提高,一般由高周疲劳开裂引起穿孔,进而导致油管漏油。
疲劳断裂形核源受到材料种类、微观组织结构、工作环境等多种因素的影响[4]。本文以3种不同工艺生产的SUS304不锈钢油管为样品,对其进行压力脉动实验,在油管出现开裂后,对断裂面通过金相分析、扫描电子显微镜(SEM)能谱仪(EDS)分析和X射线显微镜分析等手段进行了观察,并对断裂原因和裂纹源产生原因进行了分析。
1 压力脉动实验
高周疲劳指破坏循环次数在105~107周次内的疲劳,又称高循环疲劳,其特点是作用于构件的应力水平低于材料的屈服强度,材料处于宏观弹性变形状态[5]。为了验证不同工艺加工所得油管在高周疲劳条件下的服役性能,通过压力脉动实验模拟其实际工作状态。……
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