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摘要：为了研究高速工具钢超长寿命S-N曲线特征和内部裂纹萌生行为，使用沙漏形状试样在室温空气环境下进行旋转弯曲的疲劳试验。结果表明，材料的S-N曲线均由表面裂纹萌生型和内部裂纹萌生型组成。表面裂纹萌生型的S-N曲线位于高应力幅短寿命区，内部裂纹萌生型的S-N曲线位于低应力幅长寿命区。前者的S-N曲线向后者的转移几乎是连续的，回火温度对疲劳强度和寿命没有明显的影响。分别使用扫描电子显微镜、扫描探针显微镜和电子探针X射线微区分析仪对内部裂纹萌生位置和材料组织进行对比观察，在萌生内部裂纹的夹杂物周围存在一个颗粒区域，该区域内凸起的颗粒是组织中的球形碳化物。颗粒区是在内部裂纹扩展的应力强度因子门槛值范围以下形成的，对超长寿命疲劳起着重要的作用。
关键词：超长寿命疲劳 S-N曲线 表面裂纹 内部裂纹 断口观察 工具钢
中图分类号：TG156
国家自然科学基金资助项目(50471047、50323003)。20051209收到初稿，20060710收到修改稿
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