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疲勞斷裂韌性試驗時對材料應該如何進行選擇?
时间:2019-07-16 点击次数:180
   疲勞斷裂韌性試驗-在線彈性斷裂力學及彈塑性斷裂力學基礎上發展起來的一種評定材料韌性的力學試驗方法。
 
  疲勞斷裂韌性試驗的選擇:
  除材料本身和試樣取向外,試樣尺寸、應力狀態、加載方式、加載速率、試驗溫度和試驗環境等外界因素均會影響材料的斷裂韌性。通常,平面應變狀態、快速加載、低溫會降低材料斷裂韌性,增加脆斷傾向。同時,在一次加載下不擴展的裂紋a,在疲勞載荷及應力腐蝕作用下會産生緩慢的亞臨界擴展,當達到臨界尺寸ac後,試件斷裂。在選擇斷裂韌性試驗條件,或選用斷裂韌性數據時,必須盡可能接近實際工作條件和環境。
 
  斷裂韌性參數的最大特點是,這些表征材料韌性高低的參數與外加載荷、試樣尺寸及缺陷尺寸間有定量關系。知道任何兩個參數,即能預計第三者。從而可對安全分析、事故分析、壽命估算、缺陷評定標准等進行定量計算,並可用于安全設計、材料選擇、材料和工藝研究等各方面。幾種常用的斷裂韌性試驗如下:
  1、平面應變斷裂韌度KIc試驗KIc是材料常數,單位爲kgf/mm幫(或MN/m幫)。KIc越高,材料的韌性越好。KIc試驗適用于高強度脆性材料。
  2、應力腐蝕臨界強度因子KISCC試驗在腐蝕介質中,如裂紋頂端的應力強度因子KISC<KISCC,裂紋不擴展。單位同KIc。1975年美國海軍研究試驗室制定了“金屬材料平面應力腐蝕開裂抗力標准試驗法”AD-A008,119。
  3、裂紋頂端臨界張開位移δc試驗裂紋頂端張開位移是裂紋頂端塑性應變程度的度量,當達臨界值時,裂紋擴展而導致試樣斷裂。δc越高,材料的斷裂韌性越好,單位爲mm。此方法適用于中強度高韌性材料。

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