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研究用钢AISIH13、H10、H19钢的化学成分见表1。这些钢是在电弧炉冶炼后铸成钢锭，按大于6的锻比热锻成表1给定的尺寸，然后在850 ℃退火。试样是在热锻材料的中心到方角或表面之间部位切取，其坐标与纵向平行。
通过显微组织观测和对尺寸变化及硬度的测量，就H13、H10在1200 ℃奥氏体化，H19在1140 ℃奥氏体化后在不同冷却速度下贝氏体的形成进行了研究。经不同冷却速度淬火并回火，其硬度值为HRC44的试样，在平面应变断裂韧性K1c、疲劳裂纹扩散速率、夏比式冲击值、V型缺口夏比试验脆性转变温度等方面进行了测定。
采用30 mm宽的标准试样进行了平面应变断裂韧性试验，进行了两种类型的疲劳试验：使用平面应变断裂韧性试验的同一类试样的疲劳裂纹扩展试验；采用疲劳预裂纹，该裂纹是以每秒5周的频率，550～20 kg变换载荷循环拉伸期间随之产生的。旋转弯曲疲劳试验，采用Φ10 mm的光滑试样，以3000 周/s的速度旋转，从而得到S-N曲线。