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本文采用超声疲劳试验方法研究LZ50车轴钢在变幅荷载作用下的超高周疲劳性能，并利用扫描电子显微镜观察分析了疲劳断口的形貌特征。实验结果表明，在变幅荷载下，根据Paris公式确定的LZ50钢等效应力疲劳寿命曲线呈连续下降趋势，其等效应力幅下的疲劳寿命比相同恒幅应力下的疲劳寿命更长，在个别等效应力下的疲劳寿命甚至比恒幅寿命增长了100倍，表明变幅荷载作用下，不同应力幅对疲劳损伤的影响存在交互作用，通过扫描电镜对试件断口的分析表明，疲劳裂纹在表面或次表面萌生。