对热疲劳性能影响的具体因素如下：

(一) 杂质 把钢作为一个例子，影响钢的热疲劳性能的因素中有硫，并且硫化物的形态是十

分关键的因素，如果硫化物存在于单一的球粒，这可能并不重要，但如果钢强热变形 加工后（如热轧），硫化物的形态将是纤维沿轧制方向分布。高纵横比的硫化物的尺寸 是容易导致模具表面上高应力的因素，并提供了一个扩展路径，促使热疲劳裂纹的产 生。一旦在模具中冷却淬火，同时在高速铝液作用下的冲击和周期升温和降温等环境 下，热疲劳裂纹便会在模具表面形成。此外，以微孔隙状态存在的，硫化夹杂物的聚 集和增长将降低的断裂韧性，这也将减少热疲劳性能。文献综述

(二) 热处理

参考 Coffin 疲劳寿命计算公式，材料的热疲劳寿命取决于材料在一定条件下的延 展性、韧性以及塑性，条件为一定的塑性应变幅。于是，以稳定持续的高强度为条件， 应充分考虑热处理工艺系统，使钢得到更好的延性。淬火方法的控制是提高钢的延性 的关键技术，可以提高钢的热疲劳性能。

综合国际上的研究可以得出，提高热疲劳裂纹扩展阻力和热疲劳裂纹扩展的韧性 有利于提高钢的疲劳裂纹扩展性能。根据这一点，改善热疲劳性能的一个方法就是高 温淬火。对于 H13 钢，正常淬火加热温度为 1010 摄氏度至 1040 摄氏度，有时采取 1140 摄氏度甚至 1200 摄氏度高温加热和淬火，可以有效地降低碳化物的含量，并且 碳化物的形状细小，颗粒间的距离上升，孪晶 M 存在的数量下降，这些都是提高断裂 韧性的有利因素，从而使其热疲劳性能得到较为显著的提升。

(三) 温度 变形高温合金的热疲劳寿命的影响因素主要是温度。由于不断提升的温度，十分

明显地降低热疲劳寿命。对于绝大部分变形的高温合金，温度的上限增加了 100 摄氏 度。材料的热疲劳寿命约为 1～6 倍的减少。高温合金的热疲劳裂纹扩展和断裂模式也 受温度的影响显著，穿晶断裂的条件是上限温度降低时，沿晶断裂的条件是上限温度 上升并大于某一特定温度时。

(四) 第二相组织 以下把球墨铸钢作为对象进行分析，石墨所占的体积分数的提高会促进并优化热

疲劳性能，这也作为重要的因素，使球墨铸钢热疲劳性能比传统的铸钢的热疲劳性能 更加优秀；碳化物所占的体积分数的提升，降低了热疲劳性能。因为这个原因，在热 循环条件下工作，并且对耐磨性有特定标准的结构，在确保相应的耐磨性的同时，需 合理搭配石墨化元素和反石墨化元素，合理调整碳化物所占的体积分数，从而球墨铸 钢的热疲劳抗力能得到极大程度的发挥。

(五) 基体组织 上贝氏体球铁，下贝氏体球铁，珠光体球铁，铁基体球墨铸铁中，抗热疲劳性能

是最好的显然是后面的。相变应力和热应力累积的性能在不同阶段的性能差异，将加 速球墨铸铁的热疲劳破坏。

(六) 表面处理 样品经表面渗氮的过程之后，将硬化层对比基体会明显发现，硬化层的硬度和强

度均有明显的优势，但在热传导系数和膨胀性能方面存在有很大的不同，会产生不利 的影响，导致热疲劳性能受到损坏。除此之外，影响热疲劳性能的重要因素还有密强 度和塑性，在具有一定的外部客观条件下，塑性应变振幅的每一个周期都会产生较高 的屈服强度，而塑性良好的会快速舒缓部分部位的热应力。氮化后，表面硬化，使强 度大大增加，所以裂纹的起源被迫延迟。表面氮化处理能显著减缓裂纹源的产生，延 缓热疲劳的增长[3]。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766- 焊接接头冷热疲劳试验机的研制(5):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_94248.html