疲劳性能不合格的38Si7弹簧钢夹杂物分析

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针对工业生产38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的问题,借助光学显微镜和扫描电镜,并结合数学理论模型,从夹杂物的角度分析38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的原因。研究结果表明:工业生产38Si7弹簧钢中的夹杂物主要组成为CaO(MgO)-Al2O3-SiO2三元复合夹杂物,而且圆截面上中心区域复合夹杂物中Al2O3的含量明显低于外层复合夹杂物中Al2O3的含量;根据夹杂物等效投影面积模型得出,当疲劳失效为内部起裂时,临界夹杂物尺寸大约为6.5μm,当疲劳失效为表面起裂时,临界夹杂物尺寸大约为5.5μm。当弹簧钢中的夹杂物尺寸大于临界夹杂物尺寸时,容易造成疲劳强度失效。 In view of the failure of the fatigue strength of 38Si7 spring steel in industrial production, the reasons for the unacceptable fatigue strength of 38Si7 spring steel were analyzed by means of optical microscope and scanning electron microscope combined with mathematical theory model. The results show that the inclusions in the industrial production of 38Si7 spring steel mainly consist of CaO (MgO) -Al2O3-SiO2 ternary composite inclusions, and the content of Al2O3 in the composite inclusions in the center of the circular section is obviously lower than that of the outer composite inclusions According to the equivalent projected area model of inclusions, the critical inclusions size is about 6.5μm when the fatigue failure is internal rupture. When the fatigue failure is surface rupture, the critical inclusions size is about 5.5 μm. When the size of the inclusions in the spring steel is larger than the critical inclusion size, the fatigue strength is likely to fail.
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