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美國學者研究了高強合金鋼Pyrowear53的取樣方向對其周期疲勞、變形和斷裂行為的影響。

與其他具有相近化學成分和加工工藝的高強合金鋼相比，合金鋼Pyrowear53具有明顯高的強度、塑性和韌性。該研究對提供的合金鋼棒料分別從橫向和縱向取樣后，按照拉伸測試和應力控制循環疲勞試驗的金相標準要求，進行精細化加工和處理。

該研究得出了以下主要結論：

第一，該高強合金鋼的組織主要為馬氏體上分布的鐵素體島和均勻彌散的細小合金碳化物。合金的成分決定了組織中有相當含量的馬氏體，主要為近似針狀、極細的板條馬氏體。

第二，該鋼沿橫向的彈性模量比縱向低10%，而屈服強度相同。

第三，縱向取樣試樣的應力疲勞壽命低于橫向試樣。

第四，鐵素體相與馬氏體相的界面存在局部應力集中，對該鋼的抗疲勞性能有較大危害。

第五，疲勞斷裂呈現出局部韌脆性失效機理的特點。第六，疲勞區主要由短的裂紋起源處、早期微裂紋擴展區和短而明顯的裂紋穩定擴展區組成。