Stellite12钴基合金的疲劳性能及其断裂机理研究

苗文卷^1,2，曹睿^1,2，车洪艳^3,4，董浩^3,4，陈剑虹^1,2

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 兰州理工大学材料科学与工程学院3. 中国钢研科技集团有限公司安泰科技股份有限公司4. 河北省热等静压工程技术研究中心

摘 要：采用三点弯曲疲劳法测得光滑试样和直缺口试样的S-N曲线以研究Stellite12钴基合金的疲劳性能,并通过断口形貌观察进一步探究该钴基合金的断裂过程。结果表明:光滑试样的疲劳极限为545 MPa,约为原始抗弯强度1552 MPa的25.4%;直缺口试样的疲劳极限约为101 MPa,约为静态抗弯强度517.6 MPa的19.1%。对于疲劳敏感性,光滑试样与直缺口试样的疲劳敏感性分别为397和31。此外发现疲劳裂纹多萌生于近表层聚集的碳化物处,同时表面缺陷也可诱发疲劳裂纹的萌生。疲劳裂纹的扩展主要表现为碳化物的穿晶断裂,钴基体在应力比R=0.1的疲劳加载条件下虽表现出一定的韧性且呈现出较多的撕裂脊,但也呈现出一定的脆性断裂模式,因此疲劳裂纹扩展模式为真疲劳与静态疲劳的混合模式。

关键词：三点弯曲疲劳;钴基合金;疲劳断裂;断裂模式;