疲勞與斷裂 第八章 疲勞裂紋擴展-文庫吧
2024-10-03 18:04 本頁面
【正文】 低合金鋼 不銹鋼 A517F 9301 A508C A533B ? 不同鋼材的 RDKth 關(guān)系 R DKth 有 經(jīng)驗關(guān)系為： DKth= DK0th(1?R)? DKoth是 R=0時的基本門檻應(yīng)力強度因子幅度 。 參數(shù) ?、 ?由實驗確定 。 圖中鋼材的下限為： DKth=() 8 Forman’s equation is often used to predict stress ratio effects. As R increases, the crack growth rate increases. This is consistent with test observations. Forman’s equation is valid only when R0. Generally, it is believed that when R0, no significant change in growth rate occurs pared with the R=0. Again this is material dependent, as some researchers have obtained data for certain materials which show higher growth rates for R0 loading. Forman公式常用于預(yù)測應(yīng)力比的影響。 R增大，裂紋擴展速率增大，與試驗觀察是一致的。 Forman公式只在 R0時正確。一般認(rèn)為與 R=0相比，R0對 da/dN沒有顯著影響。這仍與材料有關(guān)，對有些材料，也有研究者在 R0時得到較高 da/dN。 9 但是，在 高溫或腐蝕環(huán)境下 ，頻率及波形對 da/dN的影響顯著增大，是不容忽視的。 2. 加載頻率的影響 30Cr2WmoV鋼 (30萬千瓦汽輪機高壓轉(zhuǎn)子鋼 )頻率影響實驗。 低速區(qū)：加載頻率對 da/dN基 本無影響。 中速率區(qū)： f?， da/dN?。有： da/dN=C(f )(DK)m=(ABlgf)(DK)m lg (da/dN) 11 104 980 10000 30Cr WMoV lg ( K) 2 D f(次 /分 ) 在室溫、無腐蝕環(huán)境中， f=?100Hz時 , 對 da/dN的影響可不考慮。循環(huán)波形影響是更次要的。 10 腐蝕介質(zhì)作用下，裂紋可在低于 K1C時發(fā)生擴展。試件加載到 K1， 置于腐蝕介質(zhì)中。記錄裂紋開始擴展的時間 tf。 腐蝕疲勞是 介質(zhì)引起的 腐蝕破壞 過程 和 應(yīng)力引起的 疲勞破壞 過程 的共同作用。 這二者的共同作用，比任何一種單獨作用更有害。 1） 應(yīng)力腐蝕開裂 (Stress corrosion cracking) 3. 腐蝕環(huán)境對 da/dN的影響 K1? K1scc， tf??， (約 1000小時 )。 K1scc是應(yīng)力腐蝕開裂門檻值。 K1K1scc不發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。 K 1 K 1c K 1scc 0 t f 11 (da/dN)CF與 DK的關(guān)系如圖，可分為三類： 2） 腐蝕疲勞裂紋擴展速率 (da/dt)CF (1R)K c thCF D da/dN K K A A類 ；(DK)thCFDKth 腐蝕使 (da/dN)CF普遍加快，如鋁合金在淡水中。 B 1scc D da/dN (1R)K K (1R)K c B類： KmaxK1scc， 主要是疲勞過程； KmaxK1scc, 腐蝕 使 da/dN)CF??。 馬氏體鎳在干氫中 . 1scc D da/dN (1R)K K C (1R)K c C類： AB混合型 如高強鋼在鹽水中。 加載頻率越低 ， 腐蝕過程越充分 ， (da/dN)CF越快 。 12 The fatigue crack growth rate can be greatly influenced by environmental effects. These effects are extremely plicated duo to the large number of mechanical, metallurgical, and chemical variables and the interaction between them. 環(huán)境效應(yīng)對疲勞裂紋擴展速率的影響很大。由于有大量的機械、冶金和化學(xué)因素及其相互作用，環(huán)境效應(yīng)極其復(fù)雜。 The environmental effect on fatigue crack growth rate is strongly dependent on
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