[发明专利]一种基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价方法

权利要求书

1.一种基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价方法，其特征在于， 该方法基于三点弯曲加载过程中渗硼层的损伤裂纹密度的变化，通过在不同的渗硼层/铸铁基 体球座试样上施加一系列弯曲压缩载荷，测量不同弯曲压缩载荷下试样的渗硼层的损伤裂纹密 度，建立三点弯曲压缩载荷-损伤裂纹密度的关系曲线，得到渗硼层从球墨铸铁基体脱落的临 界弯曲压缩载荷，表征渗硼层/铸铁基体球座界面的结合强度。

2.根据权利要求1所述的基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价 方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

1)截取渗硼层/铸铁基体球座样品，并将其加工成一系列的三点弯曲加载试样；

2)在三点弯曲试验机上分别对一系列的三点弯曲加载试样施加不同的弯曲压缩载荷；

3)对完成弯曲压缩载荷加载的三点弯曲加载试样的渗硼层内表面进行显微观察；

4)统计不同弯曲压缩载荷下三点弯曲加载试样渗硼层内表面的损伤裂纹密度；

5)拟合数据并绘制出弯曲压缩载荷-损伤裂纹密度的关系曲线，建立出弯曲压缩载荷-损 伤裂纹密度的定量关系，弯曲压缩载荷-损伤裂纹密度的关系曲线的拐点即为三点弯曲加载试 样所能承受的临界弯曲压缩载荷，该临界弯曲压缩载荷即表征渗硼层/铸铁基体球座界面的临 界界面结合强度；

6)用临界界面结合强度评价实际工况下的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度，若实际工 况下的渗硼层/铸铁基体球座承受的弯曲压缩载荷小于临界弯曲压缩载荷，则该工况下渗硼层/ 铸铁基体球座界面结合强度良好，能够在该工况下正常服役；若实际工况下的渗硼层/铸铁基 体球座承受的弯曲压缩载荷大于等于临界弯曲压缩载荷，则该工况下渗硼层/铸铁基体球座界 面结合强度差，不能在该工况下正常服役。

3.根据权利要求1或2所述的基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征 评价方法，其特征在于，该方法的适用对象为硬化渗硼层/球墨铸铁基体材料体系。

4.根据权利要求2所述的基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价 方法，其特征在于，所述步骤2)进行前先将三点弯曲加载试样的渗硼层表面清洗干净。

5.根据权利要求2所述的基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价 方法，其特征在于，所述步骤2)中在三点弯曲试验机上对三点弯曲加载试样施加弯曲压缩载 荷时，三点弯曲加载试样的加载方式为内表面的渗硼层向下、铸铁基体向上。

6.根据权利要求2所述的基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价 方法，其特征在于，所述步骤2)中进行弯曲压缩载荷加载的三点弯曲加载试样的数量大于等 于3个。

7.根据权利要求2所述的基于裂纹密度的渗硼层/铸铁基体球座界面结合强度的表征评价 方法，其特征在于，所述步骤4)中三点弯曲加载试样渗硼层内表面的损伤裂纹密度为该试样 在三点弯曲试验机的压缩头下方位置处单位面积内的裂纹数量。