研究钻孔速度对铁素体球墨铸铁疲劳寿命和损伤机制的影响

表面加工质量对塑性铸铁疲劳寿命的影响研究，采用环形试件在90-150r/min转速下加工，发现高转速下（90-150r/min）疲劳寿命提升1.3-7.1倍，归因于表面硬度提升、晶粒细化及残余应力降低，Paris定律预测误差控制在三倍以内。

　　

摘要

本研究探讨了表面加工质量对球墨铸铁疲劳寿命的影响，特别关注内孔壁的质量，因为内孔壁的质量对于提高柴油发动机的使用寿命至关重要。研究人员使用与柴油发动机气缸尺寸相匹配的环形试样，在90至150转/分钟的镗床主轴转速下进行了加工。结果表明，由于表面硬度提高、晶粒结构得到改善以及表面拉应力降低，试样的平均疲劳寿命在高主轴转速下增加了1.3到7.1倍。此外，分析还表明，主轴转速的提高会导致硬化表面层变厚，从而延缓裂纹扩展。利用Paris定律进行的疲劳寿命预测结果在误差范围内非常接近。这项研究加深了我们对球墨铸铁表面加工质量与疲劳寿命之间关系的理解。

总结

• 较高的主轴转速可以降低表面粗糙度和拉应力。
• 抛光处理能够提高表面硬度、细化晶粒结构并延缓疲劳裂纹的产生。
• 主轴转速的提高通过加工硬化作用改善了疲劳寿命。
• 疲劳寿命的预测基于缺陷大小和表面硬度。