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本文的目的是研究冷轧低碳钢回火组织对疲劳裂纹扩展速率的影响。通过对60%、80%两种变形量淬火低碳钢进行不同温度回火处理,制备标准疲劳试样进行了拉-拉疲劳实验。测量了各回火组织的硬度;应用金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)观察分析不同条件下回火组织的特点;依据疲劳实验结果绘制出疲劳裂纹扩展曲线和疲劳裂纹扩展速率曲线;用扫描电镜(SEM)观察分析了疲劳断口的形貌;对实验结果进行了综合分析。研究结果表明:淬火-冷轧低碳钢随着回火温度的升高硬度值降低。60%变形试样约500℃开始再结晶,575℃时再结晶铁素体组织比例较大,80%变形试样再结晶温度约为475℃,560℃时再结晶铁素体组织比例较大。600℃回火,两种变形量试样的组织为等轴铁素体和晶内链状分布碳化物。a-N和da/dN-ΔK曲线表明:60%变形575℃回火试样裂纹扩展速率最低,80%变形500℃回火试样裂纹扩展速率最高,60%变形515℃回火和80%变形560℃回火试样两者速率大小交替变化。裂纹扩展速率差异与试样不同的变形量、回火温度导致的不同组织相关。SEM断口分析发现:60%变形575℃回火试样断口有二次裂纹,快速扩展区有塑性包络的形貌,疲劳面之间形成剪切韧带;80%变形560℃回火试样稳态扩展区表面平坦,二次裂纹较多,有细窄韧带,快速扩展区起伏大,有细小韧窝,无二次裂纹。80%变形500℃回火试样稳态扩展区形成台阶花样,没有二次裂纹,快速扩展区没有塑性包络区。60%变形575℃回火试样组织为再结晶铁素体、晶内碳化物、未再结晶变形板条。疲板条弱界面形成分层裂纹;裂纹尖端铁素体细晶粒形成塑性包络区,引起裂纹的闭合;晶内碳化物引发裂纹扩展方向偏折、或者捕获(桥接)裂纹前沿;三种机制的综合作用使其疲劳裂纹扩展速率明显降低。