316L不銹鋼表面納米化殘余應(yīng)力的分析及對(duì)疲勞性能的影響.pdf

1、材料的組織結(jié)構(gòu)對(duì)其性能有著最直接的影響，改變材料的結(jié)構(gòu)是提高其性能的有效途徑之一。納米材料由于其自身特殊的結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)異的性能，材料的特殊性能近年來(lái)引起人們的廣泛關(guān)注。目前已采用多種方法制備了具有傳統(tǒng)成分的納米結(jié)構(gòu)材料，使傳統(tǒng)材料有了新的活力。目前表面納米化的研究還處于起步階段，特別是材料經(jīng)表面納米化后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)材料性能方面有何影響的研究很少。 近年來(lái)隨著納米技術(shù)的不斷進(jìn)步，表層納米化技術(shù)也得到進(jìn)一步的發(fā)展。納米材料越來(lái)

2、越多地作為結(jié)構(gòu)材料運(yùn)用于機(jī)械，建筑及高新技術(shù)領(lǐng)域中。其力學(xué)性能和疲勞性能是眾多性能中最為重要的，表面納米化后的金屬材料產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)其力學(xué)性能有何影響是大家都關(guān)心的且也尚未有定論。本研究項(xiàng)目將運(yùn)用X-350A型應(yīng)力測(cè)定儀對(duì)表面納米化后的316L不銹鋼試件進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試。根據(jù)測(cè)試出的結(jié)果結(jié)合材料的疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論分析，再經(jīng)ANSYS分析驗(yàn)證從而得出316L不銹鋼表面納米化后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)其性能的影響。 ANSYS疲勞分析計(jì)

3、算結(jié)果為：表面納米化的316L不銹鋼在R=-1，S=240MPa時(shí)627、4497號(hào)節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命為42000、41100，在循環(huán)次數(shù)為30000次時(shí)疲勞使用系數(shù)為0.71429、0.72993；未進(jìn)行表面納米化316L不銹鋼在R=-1，S=240MPa時(shí)627、4497號(hào)節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命為Nf=35100、34800，在循環(huán)次數(shù)為30000次時(shí)疲勞使用系數(shù)為0.85470、0.86270。經(jīng)過(guò)ANSYS分析可知316L不銹鋼由于經(jīng)表面納