表面完整性对30CrMnSiNi2A钢疲劳极限的影响
金属表面处理对材料的抗疲劳性能的改善
金属表面处理对材料的抗疲劳性能的改善1.在现代工业生产中，金属材料的广泛应用使得它们的疲劳性能成为工程设计中的关键因素。
金属疲劳是指材料在重复应力作用下产生的损伤和失效现象。
据统计，许多机械设备的故障和破坏都是由于疲劳引起的，这给工业生产带来了巨大的损失。
因此，研究如何提高金属材料的抗疲劳性能具有重要意义。
本文将重点探讨金属表面处理技术对材料抗疲劳性能的改善作用。
2. 金属疲劳的形成机理金属疲劳的形成和发展是一个复杂的过程，主要包括三个阶段：裂纹起始、裂纹扩展和裂纹失稳。
在裂纹起始阶段，由于外部应力的反复作用，材料表面会产生微小的缺陷，如夹杂物、气孔等。
当应力超过材料的抗拉强度时，这些缺陷会发展成为微裂纹。
在裂纹扩展阶段，裂纹尖端产生的应力集中会导致裂纹继续扩展，同时伴随着材料的断裂和脱落。
最后，在裂纹失稳阶段，裂纹的扩展速度迅速加快，材料发生突然断裂。
3. 金属表面处理技术金属表面处理技术是指通过一系列的表面处理方法，改变金属表面的物理、化学性质，以提高材料的抗疲劳性能。
常见的表面处理技术包括：3.1 表面强化表面强化技术是通过提高材料表面的硬度和耐磨性来提高其抗疲劳性能。
常见的表面强化方法有：渗碳、渗氮、表面合金化等。
这些方法可以在金属表面形成一层具有较高硬度和耐磨性的硬化层，从而延长材料的疲劳寿命。
3.2 表面改性表面改性技术是通过改变金属表面的组织结构和性能，提高其抗疲劳性能。
常见的表面改性方法有：激光表面处理、电子束表面处理、离子注入等。
这些方法可以引入适量的强化相，提高材料的疲劳极限。
3.3 涂层技术涂层技术是在金属表面制备一层防护涂层，以隔绝外部环境对材料的影响，提高其抗疲劳性能。
常见的涂层材料有：陶瓷、塑料、金属等。
涂层可以有效地减少应力集中，阻止裂纹的起始和扩展，从而提高材料的疲劳寿命。
4. 金属表面处理对抗疲劳性能的改善作用金属表面处理技术对材料的抗疲劳性能具有显著的改善作用，主要表现在以下几个方面：4.1 提高材料的硬度和耐磨性通过表面强化技术，可以在金属表面形成一层硬化层，提高材料的硬度和耐磨性。
30CrMnSiNi2A螺栓断裂分析
30CrMnSiNi2A螺栓断裂分析摘 要：材料为30CrMnSiNi2A的一螺栓在正常装配预紧时断裂。
经化学分析、宏微观检验，认为，螺栓的断裂系氢脆所致。
主题词：螺栓；断裂；氢脆1 情况简介一螺栓产品在装配存放一段时间后，正常预紧时发生断裂(以下称1号螺栓)。
取另一预紧后未断裂的同批次螺栓加工成非标准试棒，测得拉伸强度Rb≈320MPa(以下称2号螺栓)，远低于所要求的强度。
该批螺栓为M12双头螺栓，长42mm，表面镀锌。
螺栓材料为30CrMnSiNi2A，要求热处理后Rb=1600±100MPa。
螺栓的热处理工艺:890±10℃保温5min，油淬;270±10℃保温90min，空冷。
螺栓的实际淬火温度为890℃，热水清洗;回火温度为340℃。
2 理化检验2.1 宏观检验1号螺栓断在螺纹处，断口洁净，有些区域已磨损。
1号和2号螺栓的宏观断口均可分为两部分，其中A区断口光亮，B区有放射状扩散棱线和很小的瞬断区剪切唇，从扩展棱线可以确定，A区先于B区断开，源区在C附近，见图1。
1号螺栓断裂源区位于螺纹根部。
图1 宏观断口形貌2.2 微观分析利用S440扫描电镜观察断口，1号和2号螺栓断口形貌类似，断裂源区均为沿晶形貌，见图2。
晶面上可见“鸡爪状”条纹，见图3。
A与B区的分界处形貌见图4，A区均为沿晶形貌，且有“鸡爪状”条纹和二次裂纹；B区为脆性沿晶和韧窝的混合断裂形貌，沿晶形貌的晶面也可见“鸡爪状”条纹和二次裂纹；剪切唇区为细小韧窝，见图5。
图2 源区形貌 图3 晶面“鸡爪状”条纹形貌图4 A与B两区交界处形貌 图5 剪切唇区韧窝形貌利用Link能谱分析仪测试源区和沿晶形貌区域，未发现金属基体元素以外的其它腐蚀产物或杂质元素。
断口形貌表明螺栓断裂为氢脆所致。
2.3 显微硬度测试用MVK2H11显微硬度测试仪，测试两螺栓的显微硬度，结果见表1。
可见，同批次两螺栓及螺栓的沿晶断裂区和混合断裂区的硬度无甚差别。
30CrMnSiNi2A飞机起落架热处理工艺设计解析
2
服役条件：起落架是供飞机起飞、着陆、滑行和停放使用的，属重要受力部件，直
接影响着飞机的使用和安全。
失效形式：起落架不仅承受静载荷，而且承受很大的冲击力和疲劳载荷，特别主起 落架的外筒，在着陆瞬间承受着复杂交变的压力、拉力、扭力和弯矩；同时外筒还作为 减震器的一个组件，由于内腔充气而承受较大的内压力，所以要求零件有较高的抗拉强 度，具有足够多的冲击韧度和抗疲劳性能；为了减轻结构的重量，要求有很高的比强度 和良好的综合性能。起落架外筒大多是采用超高强度钢制造的焊接结构件或整体结构件
伸长率（
%)
调制
1456.67
1736.67
50.5
12.67
退火
473.00
788.00
50.5
13.70
表3
30CrMnSiNi2A钢的主要力学性能
名称
Ob(Mpa)C0.2
(Mpa)o (%)
2( %)A
K(J)
1/2
KK(Mpa.m )
30CrM nSiNi2A
1620
13579
45
47
430CrMnSiNi2A钢的C曲线
5加工工艺流程：3
6热处理工艺曲线3
7阐述30CrMnSiNi2A钢退火、淬火、回火、渗氮热处理工艺理论5
8选择设备、仪表和工夹具9
热处理工艺参数对30CrMnSiNi2A钢组织及性能的影响
热处理工艺参数对30CrMnSiNi2A钢组织及性能的影响摘要：为研究热处理工艺参数对30CrMnSiNi2A钢组织及性能的影响，对奥氏体化后经不同等温温度、不同回火温度下的30CrMnSiNi2A钢试样进行力学性能检测和金相组织分析。
研究结果表明,30CrMnSiNi2A钢奥氏体化后在200~600℃回火，随着回火温度的升高，强度和硬度下降、延伸率和断面收缩率整体呈缓慢上升趋势，其金相组织由回火马氏体逐渐向回火索氏体过渡；30CrMnSiNi2A钢经奥氏体化后在200~290℃等温淬火，随着等温淬火温度的升高，其金相组织由回火马氏体+无碳化物贝氏体逐渐转变为无碳化物贝氏体，抗拉强度和硬度显著下降，延伸率和断面收缩率变化不大。
关键词：超高强度钢,力学性能,回火马氏体,无碳化物贝氏体1 前言30CrMnSiNi2A是一种常见的低合金超高强度钢，热处理后可获得高的强度和较好的塑、韧性，广泛应用于我国航空工业[1]。
30CrMnSiNi2A钢常用的热处理工艺为淬火+回火或等温淬火+回火[2]，热处理工艺的不同，其性能会出现较大的差异[3-5]。
本文主要通过对30CrMnSiNi2A钢进行加热和不同温度的等温淬火和回火处理，研究了不同等温淬火温度和回火温度对30CrMnSiNi2A钢热处理后组织和性能的影响，分析热处理后性能随温度变化规律和原因，为热处理工艺优化和不合格品处理提供依据。
2 试验材料及方法2.1试验材料试验用30CrMnSiNi2A材料试样均从某钢厂生产的Φ45mm热轧退火态钢棒上截取，其化学成分如表1所示。
表1化学成分元素C CrMnSiNiS P含量，%.311.111.081.121.65.005.0072.2试验方法试验材料按表2规格加工后按表3所列工艺进行热处理，1～6组试样奥氏体化保温后采用油冷淬火工艺，7～10组试样奥氏体化保温后采用等温淬火工艺，奥氏体化加热（含油淬和等温淬火）设备为多用途炉，回火设备为空气井式回火炉。
30CrMnSiNi2A螺栓脆性断裂问题研究
73中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.10（上）检制度。
第三，为了让施工人员在施工质量管理中有所参考，有必要制作各种工程质量样板，让施工人员严格按照施工样板来施工，降低施工人员在施工过程中的盲目性。
第四，做好工程施工中的技术交接。
各种施工技术标准应该由工程技术人员制定，在制定完毕后，必须经过技术负责人的审核，在审核通过后，再交给各具体的施工班组长。
为了让施工人员详细掌握各种施工细节，班组长有必要对各施工人员做统一的培训，并对他们进行答疑。
第五，一定要执行好质量例会制度。
工程质量例会一定要定期召开，各施工质量管理人员和各施工班组长一定要到会参加，对工程中的质量问题进行总结，并就解决措施进行讨论，研究出解决问题的方法，确保及时解决已经出现的工程质量问题，还要对未来施工中可能出现的质量问题，进行认真的讨论，并做好应对措施。
第六，有必要实行各种质量奖惩机制，对因自身原因造成的质量问题的人员进行处罚，对质量工程做得好的施工集体进行表扬，提高施工人员开展质量工作的积极性。
第七，做好施工中的组织编审工作。
根据企业工程争先创优的需要，制定相应的争先创优计划和具体实施细则，在制定完毕后一定要经过领导的审核，在施工过程中，逐渐发现制定不合理之处，并积极进行完善。
第八，一定要落实对原材料的质量管理制度。
原材料的质量高低对工程质量的好坏有直接性的影响，特别是针对争先创优工作，不仅要选择合格的材料，更应该选择质量优等的材料。
对原料的采购环节，就要严把材料质量关，在材料进入到工程现场后，一定要做好其质量抽查工作，存在质量问题的原材料不能使用。
3 结语实际的电力大修技改工程管理过程往往受到各种因素的影响，这些因素都会对工程质量造成比较大的影响。
因此，这需要工程的各个部门加强相互之间的协调，合理对各种资源进行优化配置，让各种资源充分发挥自己的作用，保证各个部门都能得到及时的资源供给。
化学成分及热处理条件对30crmnsini2a钢机械性能的影响
东北大学硕士学位论文第２章３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的试刮工艺研究经真空感应加真空Ｉ目耗重熔冶炼的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢材，宏观低倍组织均匀致密，偏析程度较轻。
图２．２３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的低倍组织Ｆｉｇ．２．２ＴｈｅｍａｃｒｏｓＵ＇ｕｃｔｕｒｅｏｆ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ２．３．３非金属夹杂物钢中非金属夹杂物的存在破坏了基体的连续性，钢的有效面积减少，承受变形功也相应减少，尖角部位在负荷作用下造成体积应力状态，韧性降低，聚集的夹杂物使晶格滑移困难，使钢的塑性下降，塑性夹杂物的存在随着锻轧过程延展变形，致使钢材产生各项异性。
对钢的机械性能在较大的影响，如导致应力集中，引起疲劳断裂。
当夹杂物较多时，塑性、韧性、强度、延展性、焊接性及耐蚀性都大大降低。
因此必须有效控制钢中夹杂物含量。
钢材的非金属夹杂物检验结果见表２．３，表中数据为多组数据的平均值。
钢材的非金属夹杂物（较严重视声场）见图２．３。
表２．３３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢非金属夹杂物检验结果Ｔａｂｌｅ２．３Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆｎｏｎ—ｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ东北大学硕士学位论文第２章３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的试翻工艺研究电炉加炉外精炼冶炼精钢材杂质元素含量低，真空感应炉和真空自耗炉重熔具有较强的真空脱气、去除夹杂作用，因此３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢杂质元素含量低，钢质纯净，非金属夹杂物水平远远高于标准要求。
图２．２３０ＣｒｌＶＩｎＳｉＮｉ２Ａ钢的非金属夹杂物照片Ｆｉｇ．２．２Ｔｈｅｌｉｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｐｈｏｔｏｏｆ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ２．３．４机械性能机械性能是材料在一定的外界环境中在力的作用下所表现的性能。
材料的机械性能是其本身固有的特性，但在不同的外界条件下会有不同的表现，机械性能检验任务，在于正确评定材料承受各种外界损害的能力。
表面质量对零件抗疲劳强度的影响_蔡艳
质量与检测
l
图5
A
B
图6
数来控制零件表面质量， 那么， 当现 场磨削出来的零件表面粗糙度 Ra 参数 达不到要求时， 用砂纸抛光就是很通 常的做法了， 而这样就会造成零件按 图纸检测时， 显示质量提高了， 可真 正的使用质量却反而降低了。
在大量的生产实际中还可以看 出， 零件的抗疲劳强度特性还与谷底 的 曲 率 半 径 有 关 ， 在 Ry 值 相 同 的 情 况下， 沟谷如图 6 所示时， 零件 B 的 抗疲劳强度比零件 A 的抗疲劳强度要 高得多， 主要是因为零件 A 的谷底很 尖， 应力更容易集中， 然而如何测量 谷底的曲率半径却是个很大的难题， 我们只能从表面粗糙度图形直观地看 出来谷底的轮廓图形。 但要拿到一个 具体的数据却很难。
质量与检测
表面质量对零件抗疲 劳强度的影响
■ 衡阳财经工业技术学院 蔡艳 阳益贵 ■ 亚新科南岳衡阳有限公司 欧阳临湘 龙作彪
摘 要 本文分析了零件的表面质量与零件抗疲劳强度的关系， 阐述了企业内部设计人员应如何选择表面粗 糙度参数来满足零件抗疲劳强度的需要， 及企业如何制定企业内部零件表面质量标准。 同时， 通过引用英国的表面 粗糙度标准和中国的表面粗糙度标准， 阐述了中国国内目前表面粗糙度标准和英国表面粗糙度标准的异同之处。
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y1
y
l 图4
度 Ra 参 数 较 抛 光 后 的 凸 轮 轴 要 差 ， 但是纹路较均匀， 无明显的沟痕， 故 虽 然 Ra 参 数 差 ， 但 其 疲 劳 强 度 比 抛 光后的凸轮轴反而要好。 在分析飞锤 销拆断的原因时， 通过对其表面粗糙 度进行检测， 也发现了同样的问题， 表面粗糙度 Ra 参数合格， 但是， 由于 其表面有微小的裂纹， 尽管这些裂纹 肉眼看不到， 但从表面粗糙度图形上 可以看出有明显的沟谷， 也正是这些 沟谷影响了零件的疲劳强度。 在实际 生产中， 这样的现象还很多。 如果我 们的设计人员还是一如继往地按 Ra 参
3超高强度钢30CrMnSiNi2A冲击韧性值的探讨
21212 延长淬火加热保温时间的影响 对细晶粒的 30CrMnSiNi2A 钢来说 ,适当延长保
温时间对试样 ak 值无不利影响 ,反而有所提高 。这说
明在一定时间范围内保温 ,不会使晶粒明显长大 ,而是 使组织更趋向均匀一致 。故可认为生产中不同有效厚 度的零件随炉带同一规格尺寸的试样的办法是可行 的。 21213 增加预备处理正火工序的影响
3 结束语
(1) 试样按“航空结构钢热处理说明书”生产能满 足各项技术指标要求 ;当 ak 值偏低时可考虑增加预备 热处理正火工序或将等温温度适当提高以满足零件对 冲击韧性的要求 。
(2) 对于一定有效厚度范围内的零件 ,热处理时随 炉带同一规格尺寸的试样是可行的 ,对试验结果无显 著影响 。
(3) 为更真实地反映材料脆性倾向和冶金工艺质 量 ,对冲击试样槽口处 R 尺寸增加研磨工序是十分必 要的 。
负偏差 R 值 研磨 未研磨
附 注
1 783 799 870 780
2 773 743 875 786
3 838 718
4015
4
730 3 789
5 887 844 均值 820 779
1 882 719
2 789 729 3 755 3 807 4010 4 885 789
5 882 792 均值 860 767
金属材料与零件的表面完整性与疲劳断裂抗力间的关系
金属材料与零件的表面完整性与疲劳断裂抗力间的关系王仁智（北京航空材料研究院，北京100095）摘要：本文论述了金属材料/零件的表面完整性与其疲劳断裂抗力之间的关系。
试验结果表明，表面完整性中的残余应力、组织结构与表面粗糙度这三个因素对疲劳断裂抗力是最有影响力的三个因素。
关键词：表面完整性，组织结构，残余应力，疲劳断裂抗力Review on the Relationship between Surface Integrity and Fatigue Fracture Resistance of Metallic Materials and ComponentsWang Renzhi(Institute of Aeronautical Materials, Beijing, 100095)Abstract: The relationship between surface integrity (SI) of metal materials and fatigue fracture resistance (FFR) are discussed. The experiments have been shown that the three factors of residual stress microstructure as well as surface roughness including in the all factors of SI have the most influence on the FFR.Keywords:Surface integrity; Microstructure; Residual stress; Fatigue fracture resistance.引言任何一种金属材料及其零部件的疲劳断裂（高周或低周疲劳），其疲劳源绝大多数情况下萌生于表面。
因此，金属材料/零件的疲劳断裂抗力（Fatigue fracture resistance –FFR），首先取决于表面完整性（Surface integrity - SI）。
表面完整性对高强度钢疲劳寿命影响的试验研究_刘彦臣
762
兵工学报
第 34 卷
素。试件表面的加工硬化使试件表面产生塑性变 形，表面组织纤维化，屈服强度提高，硬度增加，阻止 位错线向表面伸出，推迟疲劳裂纹的产生［8 － 9］。本 研究中使用日本 Future-Tech 产 FM-300 显微硬度仪 测量试件表面显微硬度。压头载荷 100 g，取 5 次测 量结果的平均值为表面硬度，结果如图 5 所示。试 件表面的显微硬度随着进给速度的增加而增加，随 着刀尖半径的增大而增加。加工硬化对试件疲劳性 能的影响取 决 于 载 荷 形 式、表 面 应 力 状 态、硬 化 程 度、试验温度等因素的共同作用［9］。
兵工学报 ACTA AＲMAMENTAＲII
Vol． 34 No． 6 Jun． 2013
表面完整性对高强度钢疲劳寿命影响的试验研究
刘彦臣1，2 ，庞思勤1 ，王西彬1 ，解丽静1
（ 1． 北京理工大学 机械与车辆学院，北京 100081； 2． 中北大学 机电工程学院，山西 太原 030051）
摘要： 研究了高强度钢 34CrNiMo6 的加工表面完整性对弯曲疲劳寿命的影响规律。疲劳试件
的加工采用不同的切削参数，对加工表面完整性相异的试件进行疲劳试验。研究结果表明： 残余应
力是影响试件弯曲疲劳寿命的主要因素，残余压应力可获得高疲劳寿命； 当表面粗糙度 Ｒy ＞ 10 μm 时，表面粗糙度对疲劳寿命的影响显著； 加工硬化对高强度钢疲劳寿命有不利影响，疲劳寿命随表
面硬度的增加而降低； 采用小刀尖半径和低进给速度可提高高强度钢的疲劳寿命。
Ｒy
=
f 8
2
Ｒ
，
（ 1）
式中： f 为进给速度，单位： mm / r； Ｒ 为刀尖半径，单
位： mm．
30CrMnSiNi2A钢在不同应变率下的力学性能研究
ZHOU Yiqing1，2，ZHANG Zhimin1
（1.College of Materials Science and Engineering，North University of China，Taiyuan 030051，China；2．Institute of Applied Mechanics and Biomedical Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China）
2 动态冲击实验
动态试验采用西北工业大学自行研制的分离式 Hopkinson 压杆实验系统（图 2），该实验装置可以进行 应变率高达 104 的动态冲击实验。 因冲击装置中杆的 直 径 不 同 ， 所 以 每 组 试 样 相 应 地 加 工 成 尺 寸 为 准4 mm×4 mm，准3 mm×2 mm，准1 mm×1 mm 的 3 种 试 件 ， 动态实验装置要求试样的尺寸非常小、精度非常高，所 以加工时在达到尺寸要求的基础上同样要尽量满足垂 直度、水平度以及端面光洁度。实验时在试样和杆端涂 黄油以降低端面摩擦所带来的实验误差 。 ［1，2］ 其中尺寸 为 准1 mm×1 mm 和 准3 mm×2 mm 的试件实验 时 所 用 SHPB 输入、输出杆的直径为 5 mm，尺 寸 为 准4 mm×4 mm 的 试 件 实 验 时 所 用 SHPB 输 入 、 输 出 杆 的 直 径 为 12.7 mm 。 对 每 组 试 样 进 行 了 应 变 率 均 值 分 别 为 1 000，3 000，5 000，8 000，12 000 s -1 的 动 态 冲 击 实 验，实验前首先对测试系统进行动态标定和调节气压， 预估达到所需应变率时的气压值。 实验后分别得到 3 组试样在不同应变率下的动态应力－应变曲线 （图 3~
基于30CrMnSiNi2A优化材料的相变规律及力学性能研究
《大型铸锻件》HEAVY CASTINGANDFORGINGNo.2 March2021基于30（MnSiNi2A优化材料的相变规律及力学性能研究庞庆海"何春静“郎庆斌2（1.洛阳中重铸锻有限责任公司，河南471039；2.河南省大型铸锻件工程技术研究中心，河南471039）摘要:针对30CrMnSiNi2A添加Mo和V,提高Nt含量，制成试验材料,测试了不同冷却速度的相变温度并绘制了连续冷却转变曲线，研究了材料的力学性能,重点分析了在20C、-20C、-40C和-60C测试环境下的冲击吸收能量％结果表明，试验材料具有较好的热处理特性和低温韧性％关键词：30CrMnSiNi2A；高强度钢;连续冷却转变曲线;力学性能;低温韧性中图分类号:TG142.1文献标识码:BStudy on Phase Transformation Law and Mechanical Propertiesof Optimized Material Based on30CrMnSiNi2APang Qinghai,He Chunjing,Lang QingbiNAbstract:The test material has been made by adding Mo and V to30CrMnSiNi2A and increasing the Ni content,the phase transition temperature of dd'erent cooling rates has been tested and the continuous cooling transition curve has been drawn,and the mechanical properties of the materiai have been studied.The irnpact absorbs energy in the test environment of20C,-20C,-40C and-60C have been analyzed.The results show that test materiai has better heat treatment characteristics and low temperature toughness.Key wordt:30CrMnSiNi2A；high strength steel；continuous cooling transformation curve;mechanicat properties;low temperature toughness30CrMnSiNi2A钢是我国广泛使用的一种超高强度钢，是一种综合性能优良的航空结构材料%国内对该材料已经开展了较为广泛的研究，袁书强等⑴研究了Ni含量约为1.8%的30CrMnSiNi2A钢的力学性能，李志宏等⑵研究了等温时间对30CrMnSiNi2A钢力学性能的影响％目前高强度钢在低温环境应用越来越多,对材料提出了较高的低温韧性要求，因此有必要优化材料成分，研究其低温韧性％以30CrMnSiNi2A钢为基础，通过提高Ni元素含量，添加Mo和V元素，提高钢的强度、韧性和塑性，增强淬透性，设计了新的试验材料％通过开展试验材料的相变温度测试试验，掌握相变规律,绘制了材料的连续冷却转变曲线％同时研究了材料的低温韧性,对于该材料在低温环境的应用具有重要意义％1试验材料及方案由真空感应熔炼炉制备约50kg的试验钢锭，经锻造变形及锻后热处理，制成锻坯试块，材料化学成分如表1所示％收稿日期:2020-11-05作者简介:庞庆海（1986—）,男,工程师,硕士，从事金属材料热处理及新材料开发工作％表1试验材料的化学成分(质量分数，％)Table1Chemical compositiontof tesi maierial(matt fraction,%)C Si Mn S P Ca Ni Mo V0.28 1.02 1.110.0050.008 1.03 2.250.300.11利用Formstor-F t全自动热膨胀相变仪测试相变温度，试样规格为03mm X10mm。
某30CrMnSiNi2A肩轴热处理质量控制
第45卷第2期热处理技术与装备Vol.45,No.2收稿日期:2023⁃11⁃06作者简介:毛 喆(1977—),男,本科,高级工程师,主要从事热处理和表面处理工艺研究工作。
联系电话:139********;E⁃mail:maozhe2009@·工艺研究·某30CrMnSiNi2A 肩轴热处理质量控制毛 喆1,郑高峰2,赵松彬1(1.航空工业郑飞公司热表厂,河南郑州 450005;2.空军装备部驻郑州地区军事代表室,河南郑州 450005)摘 要:对某30CrMnSiNi2A 肩轴零件的热处理工艺进行分析,采取真空油冷淬火代替以往的硝盐等温淬火,并结合生产中出现的问题,针对性的采取改进措施。
通过热处理前增加去应力回火、淬火油温加热到50~90℃和不搅拌冷却,减少了肩轴的热处理变形;采用压力可控的压力机,明确了对变形肩轴的热校规范,避免了反复校正;通过在肩轴零件上切取硬度测量试样,避免因肩轴尺寸过大引起的操作不当导致硬度测量值不准确的问题,确保了肩轴零件热处理质量的稳定性。
关键词:30CrMnSiNi2A ;肩轴;真空;变形;校正中图分类号:TG156 文献标志码:A 文章编号:1673⁃4971(2024)02⁃0018⁃04Quality Control of Heat Treatment of A 30CrMnSiNi2A Shoulder ShaftMAO Zhe 1,ZHENG Gaofeng 2,ZHAO Songbin 1(1.Heat Meter Factory of Zhengfei Company in Aviation Industry,Zhengzhou 450005,Henan,China;itary Representative Office of Air Force Equipment Department in Zhengzhou,Zhengzhou 450005,Henan,China)Abstract :The heat treatment process of a 30CrMnSiNi2A shoulder shaft was analyzed,vacuum oil cooling quenching was used to replace the previous nitrate isothermal quenching,and some measures were taken according to the problems in production.By adding stress relieving tempering before heat treatment,heat⁃ing the quenching oil to 50-90℃and cooling without stirring,the heat treatment deformation of the shoulder shaft was ing a pressure controlled press,clarified the thermal calibration specifica⁃tions for the deformed shoulder shaft,avoiding repeated calibration.By cutting hardness test sample on the shoulder shaft parts after heat treatment,the problem of inaccurate hardness measurement values caused by improper operation due to excessive shoulder shaft size was avoided.The stability of heat treatment quality of shoulder shaft parts was ensured.Keywords :30CrMnSiNi2A;shoulder shaft;vacuum;deformation;correction 30CrMnSiNi2A 钢是在30CrMnSiA 钢的基础上提高了锰和铬的含量,并增加了1.40%~1.80%镍,提高了淬透性并改善了钢的韧性和回火稳定性,经热处理后可获得高的强度、塑性和韧性,同时还具有良好的抗疲劳性能和断裂韧度以及低的疲劳裂纹扩展速率。
表面完整性对30CrMnSiNi2A钢疲劳极限的影响
（ ％ ） ： ３ Ｍｎ１ ０ Ｓ ｌ ０ Ｓ ０． ０ Ｐ＜ ｗｔ 为 Ｃ ０． ２， ． ８， ｉ ． ８， ０ ２，
显 微 起 伏 ， 面 振 动 强 化 降 低 了 表 面 的显 微 起 伏 表
程 度 。表 面磨 加 工 、 面 振 动 强 化 和 表 面 喷 丸 强 表
维普资讯
第 ２ ２卷 第 ２期
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ ． ２． Ｎｏ ２ Ｉ２ ．
２ ０ 年 ６ 月 ０２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＥＲＯＮＡＵＴＩ ＣＡＬ Ｍ ＡＴＥＲＩ Ｓ ＡＬ
Ｊ ｎ ０ ２ ｕ ｅ２ ０
表 面 完 整 性 对 ３ Ｃｒ ｎ ｉ ２ 钢 疲 劳 极 限 的 影 响 ０ Ｍ ＳＮｉＡ
了 表 面 的 残 余 奥 氏体 含 量 。 三 点 弯 曲 疲 劳试 样 尺 寸 为 １ ０ ｍ ×２ ｒｍ × ５ｒ ａ ５ ａ ８ ｍ， Ｐ Ｇ一０ Ｃ高 频 疲 劳 机 上 进 行 疲 劳 试 验 ， ａ ｒ 在 Ｌ １０ 试 验 振 动 频 率 １ ０ ， 力 比 Ｒ ＝０ １ 用 升 降 １ Ｈｚ 应 ．，
化 的表 面形 貌 如 图 １所 示 。表 面 粗 糙 度 对 材 料 的 静 强 度 几 乎 没 有 多 大 影 响 ， 对 疲 劳 强 度 却 有 非 但 常 明 显 的 影 响 ， 劳 强 度 和 疲 劳 寿 命 随 表 面 粗 糙 疲 度 的 降 低 而 增 高 。此 外 表 面粗 糙 度 对 疲 劳 强 度 的 影 响 还 与 材 料 的强 度 有 关 ， 料 强 度 越 高 ， 面 粗 材 表 糙 度对 疲 劳 强 度 的影 响越 大 。
海洋大气中30CrMnSiNi2A钢接触腐蚀疲劳性能研究
文章编号： １６７３－９９６５（２０１４）０２－０１５２－０８海洋大气中３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢接触腐蚀疲劳性能研究＊上官晓峰，姜 松，王晴晴（西安工业大学材料与化工学院，西安７１００２１）摘 要： 为了研究海洋大气环境下３０ＣｒＭｎＳｉＮｉＡ钢的接触腐蚀性能，将磷化后喷涂漆层的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在海南和青岛进行大气暴露试验，利用疲劳寿命均值、安全寿命、概率统计ｔ检验、表面腐蚀形貌和断口形貌观察，研究不同连接状态的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉＡ钢的腐蚀特征和表面防护效果．研究结果表明：磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉＡ钢暴晒于海南和青岛，腐蚀都很轻微，海南试样比青岛试样的腐蚀较严重；海洋大气腐蚀对磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉＡ钢的疲劳寿命无影响；磷化层和漆层可有效防止３０ＣｒＭｎＳｉＮｉＡ钢的大气腐蚀和接触腐蚀．关键词： ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢；ＴＣ１８钛合金；大气暴露试验；疲劳寿命；腐蚀防护中图号： ＴＧ１７８ 文献标志码： ＡＲｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｌｖａｎｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ Ｓｔｅｅｌ ｉｎ Ｍａｒｉｎｅ ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＳＨＡＮＧ ＧＵＡＮ Ｘｉａｏ－ｆｅｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｓｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｑｉｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ ｉｎ ｍａｒｉｎｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ，ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｂｙ ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐａｉｎｔｉｎｇ，ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎＨａｉｎａｎ ａｎｄ Ｑｉｎｇｄａｏ．Ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｖｅｓ ａｖｅｒａｇｅ，ｓａｆｅ ｌｉｖｅｓ，ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｔ ｔｅｓｔ，ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ：Ｅｘｐｏｓｅｄ ｉｎ Ｈａｉｎａｎ ａｎｄ Ｑｉｎｇｄａｏ，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｂｙｐｈｏｓｐｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐａｉｎｔｉｎｇ ｈａｖｅ ｓｌｉｇｈｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｅｘｐｏｓｅｄ ｉｎ Ｈａｉｎａｎ ａｒｅ ｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ Ｑｉｎｇｄａｏ．Ｍａｒｉｎｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｈａｓ ｎｏ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｖｅｓ ｏｆ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｂｙ ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐａｉｎｔｉｎｇ．Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｐａｉｎｔ ｌａｙｅｒｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｅｖｅｎｔ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔａｃｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ；ＴＣ１８ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ；ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｅｓｔ；ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ第３４卷第２期２０１４年２月 西 安 工 业 大 学 学 报Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ’ａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１４＊收稿日期：２０１３－０９－１０作者简介：上官晓峰（１９６１－），女，西安工业大学教授，主要研究方向为航空材料研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘａｉｔ＿ｓｇｘｆ＠１６３．ｃｏｍ． 我国航空工业中广泛使用的中碳低合金超高强度钢，具有较高的强度、塑性和韧性及良好的抗疲劳和抗应力腐蚀性能，主要用于制造飞机起落架、机翼大梁等受力结构件．该钢在３０ＣｒＭｎＳｉＮｉＡ钢基础上提高了Ｍｎ和Ｃｒ的含量，添加了１．４０％～１．８０％的Ｎｉ，使其淬透性得到明显地提高，改善了该钢的韧性和抗回火稳定性［１］．其对腐蚀环境比较敏感，易产生腐蚀，特别是关键承力结构，一旦出现腐蚀失效将会严重威胁飞行安全［２］．一般采用电化学的方法，根据电偶电流密度的大小来判定在腐蚀环境中异种金属接触产生电偶腐蚀的敏感性．这种方法的优点是快速，由于在试验溶液中进行，与实际情况差异较大．因此，有必要进行接近服役环境的大气暴晒试验．文献［３］等将涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ高强度结构钢机翼主梁在海南暴晒后，得出腐蚀及腐蚀与疲劳交替作用会引起其疲劳寿命明显降低．文献［４］等将在大气腐蚀环境中长期放置１～１５年的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢进行疲劳试验绘得疲劳曲线．文献［５］等研究了ＴＡ１５钛合金与不同表面处理的３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢接触后，在海南万宁大气试验站大气暴露３年的腐蚀情况．文献［６］等人研究了３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢在北京地区的大气腐蚀的动力学规律和腐蚀特征．文献［７］等分析了五种常用类型的不锈钢在中国典型工业、海洋和乡村大气环境下、大气暴晒１２年的腐蚀状况，结果表明，在万宁和青岛两地区不锈钢的腐蚀速率最高，这主要是由于万宁和青岛两地区属于海洋性气候，大气中含有高含量的Ｃｌ离子．国外的很多研究都集中于大气腐蚀初期阶段的腐蚀行为，因为在金属基体和环境之间形成一层初期腐蚀产物，这一层产物将影响金属后续的腐蚀情况．如一些学者研究了钢铁在含有氯化物和酸性雾气中的潮湿气体中的腐蚀产物以及在大气腐蚀环境下的锈层形成机制［８－１１］，另外高吸湿性盐分的存在，如ＮａＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ，对钢的腐蚀成因起着重要作用［１２］．由于３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢与ＴＣ１８钛合金的大气接触腐蚀尚无报导，文中针对此问题探讨了海洋大气环境下３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢与ＴＣ１８钛合金的接触腐蚀疲劳性能．１ 试验方法１．１ 试验材料试验所用的材料为ＴＣ１８钛合金和３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢，其质量分数分别见表１～２．由于钛合金的电位较正，当ＴＣ１８钛合金和３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在电解液里接触后会引起３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的加速腐蚀．在之前的接触腐蚀研究中［１３］，得出磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢与阳极化处理后的ＴＣ１８钛合金接触所得到的电偶腐蚀电流最小，将此材料用于盐雾试验中得出磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢无论胶结装配与否，腐蚀都较轻．因此，本次大气暴露试验的材料采用这种处理方式，即３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢化学磷化后喷涂漆层（先喷Ｈ０６－Ｄ锌黄底漆，再喷１３－２丙烯酸聚氨酯面漆），ＴＣ１８钛合金表面进行硫酸阳极化处理．两种材料的连接方式为不装配和胶结装配，如图１所示．１．２ 海洋大气环境暴晒试验海洋大气环境暴露试验分别在海南万宁和青岛团岛的大气环境试验站进行．其中海南万宁地理位置约为东经１１０°，北纬１８°，远离大陆，总的来看年平均气温高，相对湿度大，雨水充沛，日照时间长，属于热带湿润区海洋气候，是我国海洋大气环境腐蚀较严重的地区．该地区主要以自然农业为主，大气较清洁，污染因素较少．团岛大气环境试验站地处青岛市西南端，属亚热带半湿润海洋性气候，昼夜温差教大，污染成分的含量较高．海南万宁和青岛团岛试验站大气环境特征参数［１４－１５］见表３．表１ ＴＣ１８钛合金化学成分Ｔａｂ．１Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＴＣ１８ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ元素Ａｌ Ｍｏ Ｖ Ｆｅ Ｚｒ Ｓｉ Ｔｉω／％４．４～５．７ ４．０～５．５ ４．０～５．５ ０．５～１．５ ０．３ ０．１５余量表２ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢化学成分Ｔａｂ．２ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ元素Ｃ Ｍｎ Ｓｉ Ｓ Ｐ Ｃｒ Ｎｉ Ｆｅω／％０．２７～０．３４ １．００～１．３０ ０．９０～１．２０≤０．０２０≤０．０２０ ０．９０～１．２０ １．４０～１．８０余量３５１ 第２期 上官晓峰，等：海洋大气中３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢接触腐蚀疲劳性能研究图１ 材料连接方式Ｆｉｇ．１ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ 不同连接方式的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢试样分别放置在海南和青岛的海边大气试验站暴露１年．暴露架为铝合金制，样品用瓷柱从边部固定于架上，样品与水平面成４５度角，上表面朝向南方（朝阳）．暴晒场的地面为草坪，附近没有影响风雨及阳光的屏蔽物，样品或架子上的雨水也不会流到其他样品上．试验周期为１年．记录暴晒试样的表面腐蚀形貌、腐蚀类型和程度，并利用相机拍摄试样的宏观腐蚀形貌．依据文献［１３］中ＤＦＲ方法计算出３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在疲劳寿命为１０５周次时所对应的应力值７６３．２４４ＭＰａ，在室温下，以此应力为最大加载应力，在应力比Ｒ＝０．１、试验频率为１０Ｈｚ的条件下分别测得在海南和青岛大气暴晒后这种超高强度钢的疲劳寿命．试验设备为１００ｋＮ微机控制电液伺服疲劳试验机（ＰＬＤ－１００）．将疲劳断口保护好，从距断口１０ｍｍ处锯下，在扫描电子显微镜（ＦＥＩＱＵＡＮＴＡ－４００）下观察试样的断口形貌．之后将小块镶在牙托粉里，断口邻边粗磨、细磨直至抛光，在光学显微镜（ＮＥＯＰＨＯＴ－３０）下观察腐蚀深度．表３ 海南万宁和青岛团岛试验站大气环境特征参数表Ｔａｂ．３ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｗａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｕａｎｄａｏ ｔｅｓｔ ｓｔａｔｉｏｎ环境因素试验站海南万宁青岛团岛年平均气温／℃２４．７ １２．９年极端最高气温／℃３６．９ ３２．４年极端最低气温／℃８．３－８．３年平均相对湿度／％８７．０ ７５．０年降雨量／ｍｍ １ ８９８．８ ５９６．９大气主要污染物×１０－２／（ｍｇ／ｃｍ２·ｄ）Ｃｌ－０．６７０ ６ ０．３８７ ４ＳＯ２０．０７５ ８ ０．６４７ ０Ｈ２Ｓ ０．０２２ ０ ０．９４５ ８ＮＨ３０．０１１ ４ ０．１６６ ３ｐＨ值５ ６．５雨水Ｃｌ－／（ｍｇ／ｍ３）８ ５２７ ４ ０５０ＳＯ２－４／（ｍｇ／ｍ３）４ ９６５ ２ ８６０降尘×１０－２／（ｍｇ／ｃｍ２·ｄ）水溶２．８８８ ８ ４．６７８ ７非水溶３．３２０ ０ ３．３５５ ３２ 试验结果及分析２．１ 疲劳试验数据及分析以７６３．２４４ＭＰａ为最大应力值，应力比Ｒ＝０．１，测试波形为正弦波，频率为１０Ｈｚ，在常温下测试３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢海洋大气暴晒试样的疲劳寿命，得到数据见表４．将疲劳寿命数据依据肖维那法［１６］进行取舍，步骤为４５１ 西 安 工 业 大 学 学 报 第３４卷①计算数据的疲劳寿命平均值珡Ｘ，标准差Ｓ．②计算可疑数据的偏差与标准差的比值．ｄｉＳ＝｜Ｘｉ?珡Ｘ｜Ｓ（１）式中：Ｘｉ为可疑数据；ｄｉ为可疑数据以及平均值的偏差．③查肖维那表中相应ｄ／Ｓ的值，得ｎ＝５时，ｄ／Ｓ＝１．６４．④判定可疑数据取舍．当ｄｉＳ＜ｄＳ时，可取；当ｄｉＳ＞ｄＳ时，舍弃．根据以上取舍原则筛选疲劳数据，经分析表４的数据可靠，没有可疑数据．（编号规则：“Ｐ１”代表青岛，“Ｐ２”代表海南；“１－４”～“１－８”代表不装配，“２－４”～“２－８”代表胶结装配）计算出每组试样疲劳寿命的平均值，见表５．表４ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢疲劳寿命试验数据Ｔａｂ．４ Ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２－Ａ ｓｔｅｅｌ编号疲劳寿命／周次编号疲劳寿命／周次编号疲劳寿命／周次编号疲劳寿命／周次１－４Ｐ１ １１５ ７６８ ２－４Ｐ１ １３４ ４０５ １－４Ｐ２ １９０ ９１２ ２－４Ｐ２ ４２ ３８６１－５Ｐ１ ２ １２５ ９６０ ２－５Ｐ１ ６８１ ５２６ １－５Ｐ２ ８１１ ８１５ ２－５Ｐ２ ９５９ ２６０１－６Ｐ１ ３５５ ４７８ ２－６Ｐ１ ７０ ２１９ １－６Ｐ２ １１６ ５８８ ２－６Ｐ２ ４９４ ５９７１－７Ｐ１ １０９ １１２ ２－７Ｐ１ ６８９ ５６９ １－７Ｐ２ ７４ ４７２ ２－７Ｐ２ ３３４ ４６５１－８Ｐ１ ７２４ ４４３ ２－８Ｐ１ １２６ ２７９ １－８Ｐ２ ３５０ ４５９ ２－８Ｐ２ ２３７ ２０６表５ 疲劳试验数据平均值Ｔａｂ．５ Ａｖｅｒａｇｅ ｄａｔａ ｏｆ ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔｓ编号寿命／周次编号寿命／周次编号寿命／周次编号寿命／周次１－４～１－８Ｐ１ ６８６ １５２ ２－４～２－８Ｐ１ ３４０ ４００ １－４～１－８Ｐ２ ３０８ ８４９ ２－４～２－８Ｐ２ ４１３ ５８３ 用ｔ检验法研究不同接触状态海洋大气暴晒试件的疲劳寿命与１０５周次差别，由于对数疲劳寿命近似服从正态分布，因此对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢试样的对数疲劳寿命进行ｔ检验分析，其统计量为ｔ＝｜珡Ｘ′－μ０｜Ｓ＊／槡ｎ（２）式中：珡Ｘ′为海洋大气腐蚀试样的对数疲劳寿命平均值；Ｓ＊为海洋大气腐蚀试样的对数疲劳寿命标准差；μ０＝５，ｎ＝５；ｔ检验结果见表６．通过安全寿命分析法计算不同接触状态下存活率为９５％，置信度为９５％的安全寿命Ｎ９５／９５，结果见表６．从表５可以得出，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢暴晒试样的疲劳寿命都保持在１０５周次，并没有数量级的降低，从表６也可分析出无论将磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢暴晒在青岛还是海南，其疲劳寿命与１０５周次相比没有显著性差异，说明磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢可有效防止海洋大气环境的腐蚀，另外，胶结装配也并没有使其疲劳寿命的数量级降低，表明胶结也可在一定程度上防止电偶腐蚀的发生．从表５的平均寿命和表６的安全寿命来看，海南试样的寿命均低于青岛试样的寿命．图２和图３分别为３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的宏观表面腐蚀形貌和微观腐蚀深度图．从图２～３可明显观察出３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的试样无论暴晒在青岛还是海南，装配与否，其腐蚀都很轻微，对疲劳寿命没有明显影响．暴晒在海南的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢涂漆试样比暴晒在青岛的腐蚀稍微严重，且腐蚀以点蚀为主，海南试样的腐蚀深度大，使得海南试样的疲劳寿命均值和安全寿命均低于青岛的．这主要是由于海南万宁站属于高湿环境，年平均相对湿度为８７％，全年几乎都处于临界湿度以上，年润湿时数长，为金属的电化学腐蚀提供了充分的条件，海南万宁站属于典型的海洋性大气环境，空气中富有的海盐离子大大加快了金属的腐蚀速度，特别是Ｃｌ－是引起钢点蚀的重要因素．３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢具有良好的抗疲劳性能，使其寿命并没有低于１０５周次．这与表５和表６的结论一致．磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢之所以会发生腐蚀，是由于磷化层和漆层都是多孔层，当电解液覆盖在材料上时，部分离子（特别是半径很小的Ｃｌ－）会从微孔渗入，腐蚀３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢．从图２中看出装配试样在胶结连接处并没有腐蚀的痕迹，表明漆层和胶层由于电阻很大，都可有效防止３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢与ＴＣ１８钛合金因接触而５５１ 第２期 上官晓峰，等：海洋大气中３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢接触腐蚀疲劳性能研究发生的电偶腐蚀．表６ ｔ检验结果Ｔａｂ．６ ｔ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ试样珡Ｘ′／周次Ｓ＊Ｎ９５／９５／周次统计量临界值显著性１－４～１－８Ｐ１ ５．５６７ ９６７ ０．５４７ ２５４ ９ ２５１ ５３８ ２．３２０ ７０ ２．７７６ ４不显著２－４～１－８Ｐ１ ５．３４９ ６５２ ０．４５７ ４２６ ７ １０７ １３０ １．７０９ ２３ ２．７７６ ４不显著１－４～２－８Ｐ２ ５．３３４ ７１５ ０．４０７ ２０６ ０ ９９ ９４１ １．８３８ ００ ２．７７６ ４不显著２－４～２－８Ｐ２ ５．４４０ ５７７ ０．５０７ ５１１ ０ １２４ ９２６ １．９４１ １６ ２．７７６ ４不显著图２ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的宏观表面腐蚀形貌Ｆｉｇ．２ Ｍａｃｒｏ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｆｉｇｕｒｅ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ图３ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的微观腐蚀深度（×２００）Ｆｉｇ．３ Ｍｉｃｒｏ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ（×２００） ２．２ 疲劳断口微观形貌分析３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢暴晒试样的疲劳源形貌如图４所示，使用能谱分析仪检测疲劳源的成分，见表７～８．从图４中可以看出疲劳源区在试样表面形成，漆层很好地保护了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢，使其表面并没有产生大量的腐蚀产物，因此在海洋大气环境下磷化涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的疲劳寿命并没有受到显著影响．从表７～８对比也可得出暴晒１年试样中表面成分变化不大，说明没有发生明显的腐蚀．表８中图谱３出现反常，可能是材料内部存在缺陷．综上所述可知这种防护措施能很好地保护３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在海洋大气环境下的接触腐蚀和大气腐蚀．图５为３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢盐雾腐蚀胶结装配试样的疲劳源形貌．图５与图３相比，发现盐雾腐蚀试样表面腐蚀坑明显比海洋大气腐蚀试样大且深，使得其疲劳寿命略低于海洋大气暴晒试样的疲劳寿命．这是由于盐雾试验使得材料一直长时间处于ＮａＣｌ盐溶液的润湿状态，而海洋大气暴晒试验由于太阳的直射和高温，使材料处于干湿交替的状态．由此可知，盐雾试验并不能完全代替材料在海洋大气环境下的真实腐蚀情况．海洋大气暴晒和盐雾对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢疲劳源的影响程度不太相同，两者对材料的疲劳扩展区和瞬断区形貌并没有影响．６５１ 西 安 工 业 大 学 学 报 第３４卷图４ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢疲劳源形貌Ｆｉｇ．４ Ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ表７ 暴晒１后年青岛试样的成分（ω／％）Ｔａｂ．７ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｅｘｐｏｓｅｄ ｆｏｒ １ｙｅａｒ ｉｎ Ｑｉｎｇｄａｏ（ω／％）谱图Ｃ Ｏ Ａｌ Ｓｉ Ｃｒ Ｍｎ Ｆｅ Ｎｉ总和谱图１ ０．２０ ０．８４ １．６６ １．０９ １．３７ ９１．２７ １．８５ １００．００谱图２ ０．２１ ４．４５ ０．６１ １．１８ １．１２ ９０．６３ １．８１ １００．００谱图３ ０．１９ ９．３４ ０．３６ ０．６２ １．０９ １．２９ ８５．６３ １．４７ １００．００谱图４ ０．１７ １．３０ １．２８ １．６１ ９４．１６ １．４７ １００．００谱图５ ０．２７ ０．６７ １．５３ １．１９ １．０８ ９３．９７ １．２８ １００．００谱图６ ０．１２ １．２３ １．２７ １．４２ ９４．５６ １．３２ １００．００表８ 暴晒１后年海南试样的成分（ω／％）Ｔａｂ．８ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｅｘｐｏｓｅｄ ｆｏｒ １ｙｅａｒ ｉｎ Ｈａｉｎａｎ（ω／％）谱图Ｃ Ｏ Ｎａ Ａｌ Ｓｉ Ｃｒ Ｍｎ Ｆｅ Ｎｉ总和谱图１ ０．１５ ０．８２ １．４７ １．３２ １．３９ ９３．１３ １．７１ １００．００谱图２ ０．９９ ３．２２ ０．７５ １．０４ １．０４ １．２４ ８９．４５ １．８２ １００．００谱图３ ０．５９ ２７．７１ １．３４ ０．４８ ０．９８ １．０７ ０．９３ ６４．２６ ０．８１ １００．００谱图４ ０．２１ ９．９０ ０．８８ ０．５３ １．１０ １．００ ０．６７ ８４．３１ １．３９ １００．００图５ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢盐雾腐蚀胶结装配试样的疲劳源形貌Ｆｉｇ．５ Ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓａｌｔ ｓｐｒａｙ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｓａｍｐｌｅｓ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ 图６是３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢疲劳扩展区和瞬断区的形貌图．从图６可以观察到３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的疲劳条带短窄而紊乱，不符合细密且整齐的韧性断裂特征，符合典型的脆性断裂特征．还可以看到明显的二次裂纹，图６（ａ）是由于材料的强度高，塑性差，即裂纹局部瞬时前沿线的微观塑性差，不能靠塑性变形来降低能量，靠增加二次裂纹的界面能来消耗能量．瞬断区的典型特征是韧窝．因第二相粒子与基体塑性变形不协调而产生分离，导致了在第二相质点处微孔形核，微孔形核长大和聚合在断口上留下的痕迹，即大小不等的韧窝．有韧窝的存在并不代表材料的断裂就是韧性断裂，因为材料在宏观上为脆性断裂的方式，材料的某些局部区域也有可能发生塑性变形，在微观形态上会观察到韧窝的存在．７５１ 第２期 上官晓峰，等：海洋大气中３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢接触腐蚀疲劳性能研究图６ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢疲劳扩展区和瞬断区的形貌图Ｆｉｇ．６ Ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｆａｕｌｔ ｚｏｎｅ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ３ 结论１）磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢暴晒在海南和青岛，与ＴＣ１８钛合金装配与否，试样的腐蚀都很轻微，以点蚀形式为主，海南的试样比青岛的试样腐蚀略微严重．２）从平均疲劳寿命、安全寿命和概率统计ｔ检验均可得出海洋大气腐蚀对磷化后涂漆的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的疲劳寿命没有影响；磷化层和涂漆层可有效防止海洋大气腐蚀和接触腐蚀．３）海洋大气暴晒试样和盐雾腐蚀试样相比，材料的表面都会发生腐蚀，腐蚀程度不同，都对疲劳源区产生影响，而对疲劳扩展区和瞬断区的微观形貌没有影响，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的扩展区特征形貌为疲劳条带，瞬断区的特征形貌为韧窝．参考文献：［１］ 高玉魁，杨庆祥，蔡大勇，等．表面加工对３０ＣｒＭｎ－ＳｉＮｉ２Ａ钢疲劳性能的影响［Ｊ］．金属热处理，２００４，２９（９）：３８． ＧＡＯ Ｙｕ－ｋｕｉ，ＹＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｘｉａｎｇ，ＣＡＩ Ｄａ－ｙｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｉｎｆｕｎｅｃｅ ｏｆ Ｓｕｒｆａｎｃｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｎ ＦａｔｉｇｕｅＰｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２ＡＳｔｅｅｌ［Ｊ］．ＨｅａｔＴｒｅｎｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒａｌｓ，２００４，２９（９）：３８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２］ 王春斌．飞机典型结构腐蚀损伤容限评定方法研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，２００８． ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｂｉｎ．Ａｓｓｅｓｓａｂｌｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＥｒｏｓｉｏｎＤａｍａｇｅ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｎ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｓｔｒｕｅｔｕｒｅ ｏｆ Ａｉｒｃｒａｆｔ［Ｄ］．Ｈａｒｂｉｎ：Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［３］ 陈群志，杨蕊琴，李国元，等．腐蚀对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢结构疲劳寿命的影响［Ｊ］．装备环境工程，２００７，４（５）：７． ＣＨＥＮ Ｑｕｎ－ｚｈｉ，ＹＡＮＧ Ｒｕｉ－ｑｉｎ，ＬＩ Ｇｕｏ－ｙｕａｎ，ｅｔ ａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｎ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｌｉｆｅ ｏｆ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２ＡＳｔｅｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，４（５）：７． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［４］ 王斌团，杨庆雄．ＬＣ４ＣＳ铝合金和３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在大气环境预腐蚀后的疲劳曲线［Ｊ］．机械强度，２０００，２２（３）：２２２． ＷＡＮＧ Ｂｉｎ－ｔｕａｎ，ＹＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｘｉｏｎｇ．Ｓ－Ｎ Ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒＬＣ４ＣＳ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙ ａｎｄ ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２ＡＳｔｅｅｌｗｉｔｈ Ｐｒｅ－Ｃｏｒｒｏｄｅｄ ｉｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ，２０００，２２（３）：２２２． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［５］ 张晓云，孙志华，马颐军，等．ＴＡ１５钛合金与铝合金和结构钢接触腐蚀大气暴露试验研究［Ｊ］．装备环境工程，２００６，３（６）：１． ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｙｕｎ，ＳＵＮ Ｚｈｉ－ｈｕａ，ＭＡ Ｙｉ－ｊｕｎ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｇａｌｖａｎｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌｓ Ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ ＴＡ１５［Ｊ］．ＥｑｕｉｐｅｍｅｎｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，３（６）：１． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［６］ 刘明，汤智慧，蔡健平，等．３０ＣｒＭｎＳｉＡ高强钢在北京地区的大气腐蚀研究［Ｊ］．装备环境工程，２０１０，７（４）：１７． ＬＩＵ Ｍｉｎｇ，ＴＡＮＧ Ｚｈｉ－ｈｕｉ，ＣＡＩ Ｊｉａｎ－ｐｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ３０ＣｒＭｎＳｉＡ ＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈ Ｓｔｅｅｌ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｒｅａ［Ｊ］．ＥｑｕｉｐｅｍｅｎｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，７（４）：１７． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［７］ ＴＯＷＮＳＥＮＤ Ｈ Ｅ．Ｏｕｔｄｏｏｒ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ［Ｍ］．Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ８５１ 西 安 工 业 大 学 学 报 第３４卷Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００２．［８］ ＰＡＣＨＥＣＯ Ａ Ｍ Ｇ，ＴＥＩＸＥＩＲＡ Ｍ Ｇ Ｉ Ｂ，ＦＥＲＲＥＩ－ＲＡ Ｍ Ｇ Ｓ．Ｉｎｉｔｉａｌ Ｓｔａｇｅｓ ｏｆ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ａｔｍｏｓ－ｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｉｒｏｎ：ａｎ Ｉｎｆｒａｒｅｄ ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＳｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｊｏｕｒｎａｌ，１９９０，２５（１）：５７．［９］ ＡＲＲＯＹＡＶＥ Ｃ，ＬＯＰＥＺ Ｆ Ａ，ＭＯＲＣＩＬＬＯ Ｍ．ＴｈｅＥａｒｌｙ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｓｔａｇｅｓ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ－Ｓｔｅｅｌｉｎ Ａｃｉｄｉｃ Ｆｏｇｓ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９５，３７（１１）：１７５１．［１０］ ＧＲＡＥＤＥＬ Ｔ Ｅ，ＦＲＡＮＫＥＮＴＨＡＬ Ｒ Ｐ．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｌｏｗ Ａｌｌｏｙ Ｓｔｅｅｌｓ Ｅｘｐｏｓｅｄｔｏ ｔｈｅ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９９０，１３７（８）：２３８５．［１１］ ＬＥＹＧＲＡＦ Ｃ，ＧＲＡＥＤＥＬ Ｔ．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆Ｓｏｎｓ，２０００．［１２］ ＰＲＥＳＴＯＮ Ｒ Ｊ，ＳＡＮＹＡＬ Ｂ．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｙ Ｎｕｃｌｅｉ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９５６，６（１）：２６．［１３］ 王晴晴，上官晓峰．３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢与ＴＣ１８钛合金表面处理前后的接触腐蚀性能［Ｊ］．材料保护，２０１２，４５（１１）：２７． ＷＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｑｉｎｇ，ＳＨＡＮＧ ＧＵＡＮ Ｘｉａｏ－ｆｅｎｇ．Ｃｏｎｔａｃｔ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ａ Ｓｕｐｅｒ ＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ ＴＣ１８Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ａｌｌｏｙ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０１２，４５（１１）：２７． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１４］ 舒德学，杨晓然，罗勇．纯锌在热带海洋环境下的大气腐蚀行为及规律［Ｊ］．装备环境工程，２００７，４（３）：４５． ＳＨＵ Ｄｅ－ｘｕｅ，ＹＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｒａｎ，ＬＵＯ Ｙｏｎｇ．Ｓｔｕｄｙ ｏｆＺｎ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎ Ｔｒｏｐｉｃ Ｍａｒｉｎｅ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ［Ｊ］．Ｅｑｕｉｐｅｍｅｎｔ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，４（３）：４５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１５］ 何建新．热带海洋大气环境下碳钢大气腐蚀行为规律特征［Ｄ］．武汉：武汉材料保护研究所，２００８． ＨＥ Ｊｉａｎ－ｘｉｎ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｔＴｒｏｐｉｃ Ｓｅａｓｈｏｒｅ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ［Ｄ］．Ｗｕｈａｎ：ＷｕｈａｎＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１６］ 尹为恺，朱福如，彭文屹，等．疲劳试验中的数据处理［Ｊ］．洪都科技，１９９５（１）：３３． ＹＩＮ Ｗｅｉ－ｋａｉ，ＺＨＵ Ｆｕ－ｒｕ，ＰＥＮＧ Ｗｅｎ－ｙｉ，ｅｔ ａｌ．ＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｔｅｓｔ［Ｊ］．Ｈｏｎｇｄｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９５（１）：３３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）（责任编辑、校对 潘秋岑檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯殯殯殯）简 讯新型贝氏体钢目前我校研制开发的新型贝氏体钢，比典型的贝氏体钢具有更高的强韧性，已广泛应用于矿山、电力、石油、工程机械等方面的各类板材、线材、管材、棒材、型材、铸件等。
30CrMnSiNi2A超强钢激光熔覆修复试验研究
30CrMnSiNi2A超强钢激光熔覆修复试验研究张志强;程宗辉;曹强;周可欣【摘要】Objective To investigate laser cladding technology so as to repair the defects such as surface corrosion, scratch and crack on 30CrMnSiNi2A high strength steel. Methods In this paper, an experiment of laser cladding on 30CrMnSiNi2A substrate was carried out by using fiber laser with near substrate powder, the processing parameters were optimized. The microstructure, hardness and mechanic performance of cladding layer were tested, and morphology of the fracture in the tensile test was analyzed. Results It was found that the cladding layer was well combined with substrate in metallurgy, the heat affected zone was small, the average tensile strength of cladding layer was higher than 80% of the tensile strength of substrate, while the brittleness of cladding layer was increased a little than that of substrate. Conclusion Laser cladding can be used to repair the defects such as surface corrosion, scratch and crack on30CrMnSiNi2A high strength steel.%目的研究激光熔覆技术,解决30CrMnSiNi2A钢制部件表面腐蚀、划伤、裂纹等缺陷的修复问题.方法利用光纤激光器在30CrMnSiNi2A钢表面进行同基体相近成分的合金粉末熔覆试验,优化激光熔覆工艺参数,开展熔覆层的微观组织、硬度、力学性能等方面试验研究,并对拉伸试样的断口进行分析.结果熔覆层与基体呈现牢固的冶金结合,基体热影响区域小,熔覆区的抗拉强度大于基体强度的80%,熔覆区材质的脆性较基材有所增加.结论激光熔覆可用于修复30CrMnSiNi2A钢制零件表面的腐蚀、划伤、裂纹等局部缺陷.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2016(013)001【总页数】6页(P62-67)【关键词】30CrMnSiNi2A;激光熔覆;修复【作者】张志强;程宗辉;曹强;周可欣【作者单位】国营芜湖机械厂,安徽芜湖 241007;国营芜湖机械厂,安徽芜湖241007;国营芜湖机械厂,安徽芜湖 241007;国营芜湖机械厂,安徽芜湖 241007【正文语种】中文【中图分类】TJ07;TG174在飞机大修中，30CrMnSiNi2A超高强度钢制重要承力构件的表面腐蚀、划伤、裂纹等损伤问题时有发生，其修复工作只有在原先的淬火、回火，且不能进行任何焊前预热、焊后退火等辅助处理前提条件下开展，并确保修复区性能应满足力学性能要求。
热处理对30CrMnSiNi2A钢组织与动态性能的影响
热处理对30CrMnSiNi2A钢组织与动态性能的影响一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状和发展趋势1.3 研究内容和方法二、 30CrMnSiNi2A钢的组织和性能特点2.1 30CrMnSiNi2A钢的组成和晶体结构2.2 30CrMnSiNi2A钢的热处理工艺2.3 30CrMnSiNi2A钢的组织特征2.4 30CrMnSiNi2A钢的机械性能三、热处理对30CrMnSiNi2A钢组织的影响3.1 固溶处理对30CrMnSiNi2A钢的影响3.2 固溶处理过程中的相变行为3.3 淬火工艺对30CrMnSiNi2A钢的影响3.4 淬火处理过程中的相变行为四、热处理对30CrMnSiNi2A钢动态性能的影响4.1 热处理对30CrMnSiNi2A钢动态拉伸性能的影响4.2 热处理对30CrMnSiNi2A钢动态压缩性能的影响4.3 热处理对30CrMnSiNi2A钢动态应变率敏感性的影响五、结论5.1 热处理对30CrMnSiNi2A钢组织和性能的影响机理分析 5.2 热处理工艺优化建议5.3 未来研究展望第一章绪论1.1 研究背景和意义30CrMnSiNi2A钢是一种高强度、高韧性、高耐磨性的工程结构钢，在航空、航天、船舶、核电站、大型机械等领域有广泛的应用。
热处理是钢材加工中基础性和重要性的工艺之一，可以改善钢材组织和性能，提高其强度和韧性，进而改善整体性能，所以研究热处理对30CrMnSiNi2A钢的组织和性能的影响具有重要意义。
近年来，国内外针对30CrMnSiNi2A钢的热处理研究主要集中在固溶处理和淬火处理两个方面，但研究结果不尽相同，存在差异。
因此，继续探究不同热处理条件下的30CrMnSiNi2A钢组织和性能，研究各种热处理条件对其性能指标的影响程度，发掘热处理对30CrMnSiNi2A钢的微观组织与力学性能的影响规律并制定相应的热处理工艺，对于30CrMnSiNi2A钢的应用及其推广具有重要的科学价值和现实意义。
30CrMnSiNi2A钢活塞杆断裂分析
30CrMnSiNi2A钢活塞杆断裂分析彭扬文;侯学勤【摘要】30CrMnSiNi2A钢活塞杆在试验过程中易发生提前断裂.对断裂活塞杆进行了外观检查,金相组织、洛氏硬度和冲击性能检测,对活塞杆故障及人为打断断口进行了宏观微观检查、能谱分析,综合分析了活塞杆断裂的性质和原因.结果表明,活塞杆的断裂性质为过载断裂,断口形貌主要为沿晶及韧窝特征,局部呈熔融晶界特征;断裂原因为活塞杆热处理过程中加热温度过高引起过烧,导致活塞杆脆性增大,在试验过程中受到冲击载荷的作用发生提前过载断裂.改进措施为加强热处理工艺控制和组织检验.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】4页(P28-31)【关键词】活塞杆;过载断裂;过烧;加热温度【作者】彭扬文;侯学勤【作者单位】宝山钢铁股份有限公司,江苏南京210039;北京航空材料研究院,北京100095;航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TG11330CrMnSiNi2A钢是我国广泛使用的一种低合金超高强度钢,是一种综合性能优良的航天航空结构材料。
该钢在30CrMnSiA钢的基础上提高了锰和铬含量,并添加了1.40%～1.80% (质量分数)的镍,使其淬透性得到明显提高,改善了钢的韧性和回火稳定性,经热处理后可获得高的强度、塑性和韧性,良好的抗疲劳性能和断裂韧度,低的疲劳裂纹扩展速率,因而适宜制造高强度连接件、轴类零件以及起落架等重要受力结构件[1]。
实际应用过程中,30CrMnSiNi2A钢需经过热加工和热处理,以获得较高的强韧性。
但是,加热温度过高,就会导致机械性能的降低,而关于此种钢材过烧引起失效的报道与研究较少。
本文对活塞杆进行外观检查、故障断口及人为打断断口宏观微观观察、能谱分析、金相分析、洛氏硬度和冲击性能测试,在以上试验的基础上确定活塞杆的断裂性质,分析断裂原因,并提出相应的预防措施。
铸态30CrMnSiNi2A_钢的热变形行为与热加工图
第16卷第4期精密成形工程2024年4月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING155铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为与热加工图刘凯1，李兵伟2，王红杰1*，崔烺1，刘艳1，王雯龙1，胡俊1，陈刚1，刘光1（1.中国兵器科学研究院宁波分院，浙江宁波 315103；2.陆军装备部驻南京地区军事代表局驻烟台地区军事代表室，山东烟台 264000）摘要：目的研究铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为，并建立热加工图评估出合适的热变形参数。
方法在变形温度900~1 200 ℃和应变速率0.01~10 s−1条件下开展热压缩实验，分别构建应变0.2、0.4、0.6、0.8下的热加工图，结合扫描电镜对变形后的微观组织进行分析。
结果 30CrMnSiNi2A钢在压缩过程中真应力的变化是加工硬化和动态软化协同作用的结果；在低应变速率时（0.01、0.1 s−1），流动曲线在应力值达到峰值应力（σp）后都表现出流动软化现象，而在高应变速率下流动曲线则表现出连续的加工硬化现象。
结论根据变形试样的微观组织和塑性流动是否稳定，可将热加工图分为3个区：流动失稳区、不完全动态再结晶区、完全动态再结晶区，在完全动态再结晶区内的晶粒细小均匀，所以将变形温度1 100~1 180 ℃、应变速率0.01~0.5 s−1确定为适合于30CrMnSiNi2A钢的加工窗口。
关键词：30CrMnSiNi2A钢；流变应力；本构方程；热加工图；显微组织DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.03.019中图分类号：TG1442.41 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)03-0155-10Hot Deformation Behavior and Hot Processing Map for As-cast 30CrMnSiNi2A SteelLIU Kai1, LI Bingwei2, WANG Hongjie1*, CUI Lang1, LIU Yan1,WANG Wenlong1, HU Jun1, CHEN Gang1, LIU Guang1(1. Ningbo Branch of Chinese Academy of Ordnance Science, Zhejiang Ningbo 315103, China; 2. Yantai MilitaryRepresentative Office, Military Representative Bureau of Army Equipment Departmentin Nanjing, Shandong Yantai 264000, China)ABSTRACT: The work aims to investigate the deformation behavior of as-cast 30CrMnSiNi2A steel and establish the hot pro-cessing map to evaluate the appropriate thermal deformation parameters. Thermal compression experiment was carried out on as-cast 30CrMnSiNi2A steel at deformation temperature range of 900-1 200 ℃and the strain rate range of 0.01-10 s−1. The hot processing map under the strain of 0.2, 0.4, 0.6 and 0.8 was constructed, respectively, and the microstructure after deformation was analyzed by scanning electron microscope. It was found that the change of flow stress of 30CrMnSiNi2A steel was affected by processing hardening and dynamic softening. At low strain rates (0.01, 0.1 s−1), the flow curves showed flow softening after the stress values reached the peak stress (σp), while the flow curves showed continuous work hardening at high strain rates. In terms of microstructure of the deformed samples and whether plastic flow is stable or not, the processing map can be divided收稿日期：2024-01-04Received：2024-01-04基金项目：宁波市2025重大科技攻关项目（2022Z003，2022Z056，2023Z013，2022Z002）Fund：2025 Key Science and Technology Research Project of Ningbo (2022Z003, 2022Z056, 2023Z013, 2022Z002)引文格式：刘凯, 李兵伟, 王红杰, 等. 铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为与热加工图[J]. 精密成形工程, 2024, 16(4): 155-164. LIU Kai, LI Bingwei, WANG Hongjie, et al. Hot Deformation Behavior and Hot Processing Map for As-cast 30CrMnSiNi2A Steel[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(4): 155-164.*通信作者（Corresponding author）156精密成形工程 2024年3月into three areas: instability zone, incomplete dynamic recrystallization zone, and complete dynamic recrystallization zone. The grains are fine and uniform in the complete dynamic recrystallization zone, so the temperature of 1 100-1 180 ℃ and the strain rate of 0.01-0.5 s−1 are determined to be suitable processing window for the as-cast 30CrMnSiNi2A steel.KEY WORDS: 30CrMnSiNi2A steel; flow stress; constitutive equation; hot processing map; microstructure30CrMnSiNi2A低合金超高强钢由于其抗疲劳性能优异、强度高和韧性好等优点，被广泛用于飞机零部件（如起落架和紧固件）的制造中[1]。
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第22卷 第2期2002年6月航 空 材 料 学 报JOU RN AL O F AERONA U T ICAL M AT ERIA LSV ol.22,No.2June2002表面完整性对30CrMnSiNi2A钢疲劳极限的影响高玉魁,刘天琦,殷源发,李向斌(北京航空材料研究院,北京100095)摘要:采用喷丸强化和振动冲击强化两种表面形变强化方法改变30CrM nSiN i2A钢的表面完整性,用升降法测定了107循环周次下光滑试样的疲劳极限。
试验结果表明,振动强化使疲劳极限提高11%,喷丸强化使疲劳极限提高16%。
关键词:表面完整性;疲劳极限;喷丸强化;振动强化中图分类号:T G111.8;T G178 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2002)02-0021-03表面改性技术具有投入少、收效大、适应性强等特点,受到了国内外学者和专家的青睐,并在工程上得以广泛应用。
表面改性主要是通过改善表面完整性提高材料和构件的疲劳断裂抗力和应力腐蚀开裂抗力以及抗高温氧化等使用性能[1]。
金属材料的疲劳、应力腐蚀、高温氧化等力学、物理和化学性能,绝大程度上取决于材料的表面完整性。
所谓表面完整性是指表面粗糙度、表层残余应力、表层显微组织、表层致密度和表面类裂纹等状态的完好程度[2]。
30CrMnSiNi2A钢是航空工业上广泛使用的低合金超高强度钢,具有很好的塑性和韧性,并有良好的抗疲劳性能,主要用于制造重要的承力结构件[3]。
本文采用喷丸强化和振动强化方法改变30CrM nSiN i2A钢的表面完整性,并研究了表面完整性对疲劳极限的影响。
1 材料和试验方法试验采用30CrM nSiNi2A钢,化学成分(wt%)为:C0.32,M n1.08,Si1.08,S0.002,P< 0.015,Ni1.63,Cr1.11,M o0.16,V0.09,Fe余量。
热处理规范为:900 保温40min,230 等温60min,230 回火150min。
用5倍拉伸试样在室温下进行拉伸试验,试验结果为: 0.2-1141 M Pa, b-1653M Pa, 5-14.6%, -47.4%。
在 -2500设备上进行振动强化试验,在气动式喷丸机上进行表面喷丸强化试验。
振动强化工艺参数:振幅4.7mm,频率21H z,对比试样挠度1.0mm;喷丸强化工艺参数:喷丸强度f A= 0.30mm,表面覆盖率100%。
表面强化处理试样收稿日期:2002-02-15;修订日期:2002-05-05作者简介:高玉魁(1973-),男,硕士,助理工程师。
和磨加工后试样的残余应力在X-3000应力测定仪上进行测定,测定条件是采用CrK 靶,X光管管压30kV,X光管管流 6.6mA,准直器直径 2mm,衍射晶面为(211)。
用X-300衍射仪测定了表面的残余奥氏体含量。
三点弯曲疲劳试样尺寸为150mm 25mm 8mm,在PLG-100C高频疲劳机上进行疲劳试验,试验振动频率110Hz,应力比R=0.1,用升降法[4]测定107循环周次下的疲劳极限。
表面形貌在JSM-5600LV扫描电镜上进行观察,表面粗糙度在TL-10型表面轮廓测量仪上进行测定。
2 试验结果与讨论2.1 表面强化处理表面粗糙度和表面形貌表面振动强化和表面喷丸强化以及磨加工的表面粗糙度如表1所示。
喷丸强化略增加表面的显微起伏,表面振动强化降低了表面的显微起伏程度。
表面磨加工、表面振动强化和表面喷丸强化的表面形貌如图1所示。
表面粗糙度对材料的静强度几乎没有多大影响,但对疲劳强度却有非常明显的影响,疲劳强度和疲劳寿命随表面粗糙度的降低而增高。
此外表面粗糙度对疲劳强度的影响还与材料的强度有关,材料强度越高,表面粗糙度对疲劳强度的影响越大。
表1 表面粗糙度T able1 Var iat ion of surface roug hnessSur face treatment Surface roughness Rz mGrinding 1.60~2.50V ibr at ion peening 1.48~2.10Shot peening 2.23~2.502.2 表面强化处理表面层残余应力场磨加工和表面强化处理试样的残余应力沿表面层的分布如图2所示。
磨加工试样表面层的残图1 表面形貌(a)磨加工试样表面;(b)振动强化试样表面;(c)喷丸强化试样表面F ig.1 Surface topog raphy(a)grinded specimen;(b)v ibration peened specimen;(c)shot peened specimen余应力场深度较浅且残余压应力数值较低,而振动强化和喷丸强化的残余应力场比较深而且残余压应力数值较大。
喷丸强化与振动强化相比残余应力场比较深,数值比较大,这有利于提高疲劳极限和改善疲劳性能[5]。
残余应力场特征参数有表面残余应力 r,s ,最大残余应力 r,max , r,max 距表面的深度 c 和残余压应力深度 0(表2)。
由图2和表2可知,表面处理规范不同所产生的残余应力场特征迥然不同:表面磨加工虽然存在残余压应力但残余压应力场深度很浅,仅为20 m 左右。
表面振动强化和表面喷丸强化后表面残余压应力分别增加到740MPa 和846MPa,而且残余压应力场深度增加到200 m以上。
图2 残余应力场分布Fig.2 Residual stress distribution alongsurface layer of specimens表2 残余应力曲线的特征值T able 2 Character istics of residual stress cur ves r,s M Pa r,max M Pa c m 0m A -215-215013B -740-7400300C-846-1158785002.3 疲劳性能采用升降法测定了不同表面强化规范107周次下的疲劳极限(图3)。
由升降图计算各种规范下疲劳试样在107周图3 升降法测定的1 107周次下的疲劳极限(a)磨加工试样;(b)振动强化试样;(c)喷丸强化试样F ig.3 Fatigue limit for 1 107cy cles determinedby up -and -dow n method(a)grinded specimen;(b)v ibration peened specimen;(c)shot peened specimen22 航 空 材 料 学 报 第22卷次下的疲劳极限如下:(1)表面磨加工试样的疲劳极限为 w =763M Pa 。
(2)表面振动强化试样的疲劳极限为 w =847M Pa 。
(3)表面喷丸强化试样的疲劳极限为 w =887M Pa 。
表面振动强化使疲劳极限提高了11%,表面喷丸强化使疲劳极限提高了16%。
另外由图3还可以看出,三条曲线试验数据的分散性大不相同,表面磨加工试样的分散性最大,表面振动强化试样的分散性次之,而表面喷丸强化试样的分散性最好。
试验数据的相对分散性用变异系数 来表示:=S X-(1)其中S 表示疲劳极限的标准差,X -表示疲劳极限的平均值。
越大,分散性越大。
三条曲线测定的疲劳极限的相对分散性变异系数 分别为0.0377,0.0232和0.0085。
由此可见,喷丸强化不仅可以提高疲劳寿命和疲劳极限,而且分散性较小,可显著提高可靠性。
此外,表面形变强化如喷丸强化和振动强化等可使表面层产生形变从而诱发或促使表面层发生相变,如亚稳态的奥氏体转变为马氏体。
本文采用X 射线衍射方法测定了表面的残余奥氏体含量,磨加工试样表面残余奥氏体8%,振动强化表面5%,喷丸强化表面4%。
由于马氏体具有比奥氏体高的强度,所以表面层马氏体转变属于组织强化。
表面完整性是体现表面状态的一个综合参数,疲劳性能的提高是表面完整性得以改善的体现。
以上是表面完整性对疲劳性能影响的定性分析,关于表面完整性对疲劳性能的定量化研究,需要采取一定的方法(数学、金属学和晶体学)和计算机模拟将各个因素单独的影响作用因子定量化才能进行深入细致的研究。
这方面工作有待进行深入研究。
3 结 论(1)表面完整性的改善是提高疲劳极限的主要原因,通过引入表层残余压应力和改善表面粗糙度及发生相变,疲劳性能得以改善。
(2)振动强化使30CrM nSiNi2A 材料在107循环周次下的疲劳极限提高11%,喷丸强化使疲劳极限提高16%。
参考文献:[1]高玉魁.化学热处理对结构钢件表象疲劳极限影响的定量化研究[D].河北:燕山大学,2000.[2]李金桂.现代表面工程设计手册[M ].北京:国防工业出版社,2000.[3]赵振业.合金钢设计[M ].北京:国防工业出版社,1999.[4]COLL IN S J N.Failure of materials in mechanical desig n[M ].New Yo rk,1981.[5]高玉魁,殷源发,李向斌,等.喷丸强化对0Cr 13Ni8M o2Al 钢疲劳性能的影响[J].材料工程,2001(12):46-48.Influence of surface integrality on fatigue limit for30CrMnSiNi2A steelGAO Yu -kui, LIU T ian -qi, YIN Yuan -fa, LI Xiang -bin(I nst itute of A ero nautical M aterials,Beijing 100095,China)Abstract :T he changes of surface integr ality caused by shot peening and v ibration peening were investig ated and its influence on fa -tig ue limit of 30CrM nSiN i2A steel for 107cycles w as determined.Due to the local plastic deformation,residual stresses are dev e-l oped and the surface topography is changed.Results on the influence of shot peening and v ibration peening on 30CrM nSiN i2A steel are compared.T he results indicate that the fatigue endur ance limit of the shot -peened specimens is higher than the cor responding limit of the v irgin specimens by about 16%and the fatigue limit of vibrat ion -peened specimens is higher than that of virg in spec-i mens by about 11%.T he reason why fatigue limit is improved is that surface integrality is modified by mechanical surface treat -ment such as shot peening and vibration peening.Key words :surface integrality ;fatigue limit;shot peening ;vibration peening23第2期 表面完整性对30CrMnSiNi2A 钢疲劳极限的影响。