بررسی اثر متقابل سختی، ناخالصی و ریز ساختار بر رفتار خستگی فولاد

در این تحقیق فولادهای آلیاژی با سختی‌های متفاوت مورد آزمایش خستگی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که حد خستگی با افزایش سختی تا 400 ویکرز افزایش و در مقادیر بیش از 400 ویکرز دچار افت می‌گردد. مشاهدات سطح شکست نمونه های فوق توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در اکثر نمونه‌ها، ناخالصی های غیر فلزی منشا شروع شکست خستگی می‌باشند. با پیش بینی شدت تنش آستانه kth∆ و مطابقت آن با مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی ناشی از سطح شکست نهایی و مقایسه با حد خستگی فولاد، می توان توجیه مناسبی بر تاثیر سختی زمینه بر رفتار خستگی فولاد و رابطه ای بین آن دو ارائه کرد.

The Effect of Interaction Between Hardness, Inclusion and Microstructures on the Fatigue Behavior of Steel

In this study, the fatigue behavior of alloy steels with different hardness values was tested. Results showed that the fatigue limit increases by the increment of hardness up to 400 Vickers whereas it drops when the hardness value exceeds 400 Vickers. Fractographic observations using scanning electron microscopy revealed nonmetallic inclusions as the dominant fatigue crack initiation sites. By predicting the threshold stress intensity, with the aid of scanning electron microscope observations of the fracture surface and comparing the fatigue limit of the steels, the appropriate effect of hardness on the fatigue behavior of the steel can be presented. Finally, simple and accurate models were proposed for the estimation of the fatigue limit by means of hardness.