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硬质合金疲劳相关
所属分类:热点聚焦
发布日期:2013-12-30
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  硬质合金疲劳行为是对循环力加载下的强度降低敏感,硬质合金疲劳相关的研究主要分两类:一是研究全寿命;另外一种是研究缺陷抗力。线弹行断裂力学对研究硬质合金的断裂行为十分有用。
     基于全寿命方法,硬质合金的疲劳极限为横裂强度的30%~40%。当处于静态加载和循环加载状态时,硬质合金的裂纹长大不相同。与断裂韧性相似,硬质合金的疲劳强度也取决于微观结构参数。
     在硬质合金疲劳过程中,黏结相中Co的相转变是一种很重要的破坏机制。在循环加载过程中的大量累积变形和/或高应力促使立方相向六方相结构转变。尽管在静态加载中也有这种转变,但转变量远低于循环加载。这种相转变的结果为,裂纹尖端后面的延性韧带减少了,从而使裂纹尖端的保护效应大大削弱。这就是为什么硬质合金在循环加载下有强烈的疲劳寿命效应,而寿命取决于应力的频率。
     通过能量吸收可以提高硬质合金的疲劳寿命。在应力作用下,钴发生相转变,并在碳化物和黏结相间产生位错。应力释放后,位错冻结在微观结构中。在重复的加载和卸载下,形成三维的位错结构和微裂纹网。由于材料吸收能量的能力决定着材料维持内部变化的能力,为了组织缺陷萌生、长大和聚集在三维结构,需要增加材料的能量吸收力。在抗破坏方法中,当考虑到硬质合金的疲劳寿命是预制缺陷的亚临界裂纹生长得到的,通常采用线性断裂力学(LEFM)体系来研究硬质合金的疲劳裂纹生长行为。
     对硬质合金疲劳行为的研究一直落后于材料的开发。由于微观结构的复杂本质,硬质合金的疲劳行为依然有很多不确定因素。硬质合金的品质控制是每一个细节的严谨保证!

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