疲劳裂纹扩展的门槛值研究

　　作者简介 ： 何子淑（ ９ ６ ， ， １７ 一） 贵州遵义人 ， 女 硕士 ， 从事教学工作 。

　　１ ２ 数据 处理 结果 ． １ ２ １ 疲 劳长 裂纹在 不 同应 力 比下 的 门槛 值研 究 ．．

　　通过 ３Ｓ Ｍｏ ５ｉ Ｍｎ Ｖ复相钢常温下的疲劳长裂纹 的门槛值测量及试验数据处理得出 ： Ｒ＝一１ ， 当 时 门槛 值 Ａ ｈ ．２ ａ Ｋｔ ＝７ １ ＭＰ ； Ｒ＝ 当 ０时 ， 门槛值 △ ｈ ．９ ａ Ｋｔ ：６４ ＭＰ ． 说明高应力比下的长裂纹门槛值要 比低应力 比下的长裂纹 门槛值低 。这是 因为 Ｒ 增大 ，ｎ ｄ 相应增大 ， １中的扩展速率 曲线相对左移 ， ｄ ／Ｎ 图

　　０ １ｍｍ 的裂纹 扩展 增量 ， ． 或者 提 高测 量 疲劳 裂纹 的精 度可 取 Ｎ ＝５ ０ 时 裂纹不 发 生 ０ ０ ×１ ．５ｍｍ 的裂 纹 扩

　　展量。记录后两级其始时的裂纹长度 ａ １ 口 一和对应 的载荷范 围 △ 、 — ． ａ Ｐ ） ａ — 、 Ｐ 一 ） △ １由（Ａ ｋ和（ ｋ ｌＡ ｋ １ 代入 ｚ 的表达式分别计算最后两级 △ 、 一起始时的 Ａ 值 ， Ａ Ａ ｋ １ Ｓ Ｋ △ １ Ｋ 即 Ｋ Ｋ 一两个值 。则 门槛值 的计 算式如下 ：

　　从 而使 ＡＫ小 相对 减小 。 １２２ 疲 劳长 裂纹在 不 同温 度下 的 门槛值 研 究 ．．

　　通过 Ｇ ４４ Ｈ ０９镍基高温合金在高温下的疲 劳长裂纹的门槛值测量及试验数据处理得出：

　　收 稿 日期 ：０ ６ １ —２ ２０ — １ ４ 基 金项 目 ： 国家 自然 科 学 基 金 （４ ２０ ２） ０００ ９

　　通过带应力集 中孔的 Ｇ ４ ４ 镍基高温合金在高温下 的疲劳短裂纹 的门槛值测量及试验数据处理得 Ｈ ０９

　　出 ： 过计算 带应 力集 中孔 的 Ｇ ０ ９镍基 高 温合金 疲劳试 样 的短 裂纹 门槛 值 可知 ： 通 Ｈ４ ４

　　（ ． 州科技 工程 职 业学 院 ， 州 贵 阳 ５０ ０ ； ． 州 大学 材 料科 学与 冶金 工程 学 院 ， 州 贵 阳 ５０ ０ ） １贵 贵 ５ ０８ ２ 贵 贵 ５０ ３

　　要 ： 过 对 ３ ＳＭｎ Ｖ 复 相钢 的 常 温 疲 劳试 验研 究 和 Ｇ ０ ９镍 基 高 温合 金 的 高温 疲 通 ５ ｉ Ｍｏ Ｈ４ ４

　　又材料的强化相晶界原子间结合力等对裂尖前进的阻力构成了材料抵抗裂尖前进的能力硒主要取决于裂尖前方的微观结构因素而与裂尖后方的裂纹尾迹长度无关故不同尺寸短裂纹乃至长裂纹的kf是相等的

　　纹扩展 的门槛值特性及影响因素 ， 为结构疲劳设计奠定一定的理论基础 。

　　本文测定的裂纹门槛值 Ａ Ｋｈ 采用逐级降载法［ 。它 的基本方法操作方法为 ： 每级载荷下 降率不超过

　　１ ％， ０ 保持载荷 比不变。在每级载荷作用下使 Ａ ａ大于上一级 的 ， 的 ４ ６倍 ， Ｉ ｖ — 直至 Ｎ＝１６ ０ 时裂纹不发生

　　劳 试验研 究 ， 获得 了大 量的试 验 数据 并得 出了相 应 的裂 纹扩展 行 为规 律 。采 用对 比分析 方 法 ， 从 疲 劳裂纹 的 门槛值 角度 出发 ， 归纳总 结 了疲 劳裂 纹 的扩展 规律 。 关键 词 ：５ ｉ Ｍｏ 复相 钢 ； ０ ９镍 基 高温合 金 ； 比分析 ； ３ ＳＭｎ Ｖ ＧＨ４４ 对 门槛值 ； 劳 裂纹 ； 展规 律 疲 扩 中 图分类 号 ： １３２ ５ ＴＧ １ ．５ 文献标 识 码 ： Ａ

　　Ｊ ＵＲ ＬＯＦＧ Ｚ ＯＵＵＮＩ Ｒ Ｉ Ｏ ＮＡ ＵＩＨ ＶＥ ＳＴＹＯ ＦＴＥ ＨＮ Ｏ Ｙ Ｃ ＯＬ Ｇ

　　（ ａ ｒｃｎｅ ｄ ｉ ） Ｎ ｔ ａＳｉ ｃ Ｅ ｉ ｎ ｕｌ ｅ ｔ ｏ

　　文章编号：０ ９０ ９ （ ０ ７ ０ —０ １０ １０ —１ ３ ２ ０ ） ３０ ２ —３

　　疲劳裂纹扩展门槛值 Ａ ｝指疲劳裂纹停止扩展或其扩展速率接近于零时所对应的裂纹尖端应力强度 Ｋｔ Ｉ ，

　　因子 变程 。根据 断裂力 学 的原 理 ， 结 构 疲 劳设 计 中 ， 以用 门槛 值 作 为评 定 材 料 抵 抗疲 劳 断裂 性 能 的一 在 可 个 指标 ［ 因此本 文对不 同 温度下 的长 、 。 短裂 纹 的数据 结 果 进行 处 理 ， 进 行适 当 的对 比分 析 ， 出疲 劳 裂 并 找

　　当Ｒ＝一１ Ｔ＝６ ０ ， ５ ℃时 ， 门槛值 Ａ 】 ．８ＭＶ ／ ｍ； Ｋ廿 ：７６ ａ、 ／ ｍ 当 Ｒ＝一１ Ｔ＝７０℃时， ， ０ 门槛值 Ａ 】 ．８ＭＰ 、 ｍ． Ｋ廿 ：９１ ａ ／ ／ ｍ 这说明同一应力 比下 ， 疲劳长裂纹在 ６０℃时的门槛值 比 ７０℃时的门槛值低。因为试验所用的材料 ５ ０ 的屈服强度在 ６０℃时比在 ７０℃时高 ， ５ ０ 而门槛值与强度成反 比， 随着循环强度的提高 ， 无论是原来 的大轴 拉伸强度大还是因为循环硬化过程 中引起的强度升高 ， 门槛值都要下降 。