在實際應用中，許多零件或構件都是因受到多次沖擊載荷而失效的，如鑿巖設備中的釬桿、釬頭，鍛造設備中的錘桿和鍛模等。對于這些承受沖擊載荷的材料，多次沖擊疲勞性能是主要性能指標之一。長期以來，人們對多沖疲勞性能的評價和研究存在著較大的分歧，普遍認為在沖擊能量較低時多沖疲勞可以用疲勞試驗替代，在沖擊能量較高時可以用一次沖擊試驗替代，但是由于多沖疲勞破壞機理與一次沖擊破壞及疲勞破壞的機理不同，所以用一次沖擊或疲勞試驗結果表征材料的多沖疲勞性能存在一定的局限性。30CrNi4Mo鋼屬于鉻-鎳-鉬系高強度合金結構鋼，該鋼種含有較高的鎳，具有很高的淬透性和良好的韌塑性，在工業生產中，常用來生產一些即要求強度又要能承受沖擊和交變載荷作用的零件（如釬具、連桿等），但較高的鎳含量增加了材料成本。為降低材料成本，研究人員研發了一種替代30CrNi4Mo鋼的無鎳新型貝氏體鋼，主要研究了不同熱處理后新型貝氏體鋼和30CrNi4Mo鋼的力學性能和多次沖擊疲勞性能，為新型貝氏體鋼替代30CrNi4Mo鋼提供依據。

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試驗材料為自行研制的新型貝氏體鋼和商用30CrNi4Mo鋼。30CrNi4Mo鋼棒直徑為30mm；新型貝氏體鋼為中碳鉻-錳-硅-鉬系貝氏體鋼，主要的化學成分（質量分數/%）為0.25～0.35C，1.4～2.0Si，1.8～2.5Mn，0.6～1.0Cr，Mo適量。新型貝氏體鋼的冶煉采用500kg電爐熔煉，經模鑄、退火、鍛造成直徑48mm的棒材。試樣熱處理工藝：30CrNi4Mo鋼860℃奧氏體化后，分別進行空冷+200℃回火、油冷+200℃回火及油冷+570℃回火三種處理，回火時間均為2h；新型貝氏體鋼900℃奧氏體化后，分別進行水冷、油冷和空冷+300℃×2h回火。用CMT5105A型萬能材料試驗機進行拉伸試驗；用HR-150A型洛氏硬度儀測定硬度；用JB-30/15型沖擊試驗機進行沖擊試驗；用DSWO-150型沖擊試驗機進行多次沖擊疲勞試驗。用Neophot3型光學顯微鏡觀察疲勞裂紋擴展形貌，腐蝕液為4%的硝酸酒精溶液；用JEM-200CX型透射電鏡（TEM）觀察顯微組織；用D/max-2400型X射線衍射儀（XRD）進行物相分析；用Amaray-1000B型掃描電鏡（SEM）觀察多次沖擊疲勞斷口形貌。

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試驗結果表明：30CrNi4Mo鋼經奧氏體化后空冷和油冷+低溫回火處理均具有高的強度和良好的沖擊韌度；油冷后隨回火溫度的提高，組織由回火馬氏體+殘余奧氏體轉變為索氏體，油冷+高溫回火后具有良好的強韌性配合，且沖擊疲勞總壽命高于空冷和油冷+低溫回火的；新型貝氏體鋼在水冷、油冷和空冷+低溫回火均具有良好的強韌性配合，空冷+低溫回火的沖擊疲勞壽命高于水冷、油冷+低溫回火的；空冷+低溫回火狀態下新型貝氏體鋼多沖疲勞壽命較高，可替代30CrNi4Mo鋼用作抗沖擊載荷材料。