含Ni亚稳奥氏体高强钢
疲劳寿命16倍
通过添加1.58 wt% Ni引入TRIP效应,在400–600 MPa应力范围内将平均疲劳寿命提升16倍,同时改善延展性。
Wang, Linzhi · Yikai, Xiong · Chentao, Li
Engineering Failure Analysis 2026
具体参数
- 残余奥氏体含量(初始)
- {'zh': '11.2', 'en': '11.2'} %
- 屈服强度
- {'zh': '1096', 'en': '1096'} MPa
- 延伸率
- {'zh': '15', 'en': '15'} %
- 平均疲劳寿命提升倍数
- {'zh': '16', 'en': '16'} ×
- 疲劳极限
- {'zh': '400', 'en': '400'} MPa
- 疲劳后残余奥氏体含量
- {'zh': '1.9', 'en': '1.9'} %
- 晶粒尺寸
- {'zh': '2.04', 'en': '2.04'} μm
技术优势
疲劳寿命提高16倍
Ni的加入将平均疲劳寿命在400–600 MPa应力范围内提升了16倍,归因于TRIP效应吸收断裂能量并产生局部压应力,阻碍了微裂纹扩展。
疲劳极限提高100 MPa
通过Ni的加入,疲劳极限从300 MPa提高到400 MPa,扩大了材料的安全使用应力范围。
残余奥氏体大幅增加
Ni将残余奥氏体含量从1.1%提升至11.2%,为疲劳过程中持续的TRIP效应提供了保障。
强度与塑性协同提升
在提高疲劳性能的同时,材料仍保持1096 MPa的屈服强度和15%的延伸率,实现了强度与塑性的良好平衡。
应用场景
- 高强钢增材制造:为LPBF高强钢提供一种提升疲劳性能的组织设计方法
- 抗疲劳结构件:用于承受循环载荷的部件,能延长疲劳寿命
- 航空高强钢部件:满足航空部件对高疲劳抗力和轻量化的要求
- LPBF粉末设计:通过粉末成分调整实现组织调控,提升成品疲劳性能