4Cr5MoSiV1热作模具钢700℃的低周疲劳行为

赵超¹，黄进峰²，张津¹，解国良²，连勇¹，李德晨²，马旻昱¹，张尊君²，高文¹，张程³

1. 北京科技大学新材料技术研究院2. 北京科技大学新金属材料国家重点实验室3. 河南科技大学金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心

摘 要：采用轴向应变幅控制的低周疲劳试验研究了总应变幅对4Cr5MoSiV1热作模具钢700℃低周疲劳行为的影响,包括循环应力响应行为、循环应力应变行为、循环迟滞回线和应变疲劳寿命行为等.结果表明:随着总应变幅从0.2%增大到0.6%,4Cr5MoSiV1钢在700℃时循环应力响应均表现为先循环硬化再循环软化的特性,并且应力幅最大值从220 MPa增大到308 MPa.同时,随着总应变幅的增大,4Cr5MoSiV1钢在700℃下的低周疲劳寿命由6750循环周次降低到210循环周次,且其过渡寿命约为1313循环周次.疲劳断口形貌分析结果显示,高温低周疲劳过程中裂纹主要萌生于试样表面处,且随着应变幅增大,裂纹源逐渐增多,疲劳条纹间距变宽,其断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂.透射电镜分析结果显示,循环软化可能与板条结构转变为胞状结构、基体发生位错湮灭、碳化物的析出和粗化有关.

关键词：4Cr5MoSiV1钢;高温低周疲劳;循环硬化或软化;疲劳寿命;疲劳断口;