45CrNiMoVA钢的低周疲劳特性和表面疲劳裂纹的在位观测

利用 MTS81 0材料试验机对带中心圆孔的 45 Cr Ni Mo VA钢低周疲劳特性进行了研究 ,并借助长焦显微镜和 CCD摄像头对试样表面裂纹的演化规律进行了在位停机观测和在位不停机连续观测尝试 .试验发现 ,裂纹均萌生于与拉伸应力垂直的圆孔边缘 ;疲劳裂纹的萌生与 Lüders形变带密切相关 ,萌生期超过整个疲劳寿命的 70 % .主裂纹的发展既可以共面扩展的方式向前连续延伸 ,也可以裂纹连接的方式向前跳跃传播 .应力控制的低周疲劳条件下 ,疲劳寿命与应力幅存在良好的双对数线性关系 .采用连续光源照明在位停机观测可以得到较好表面形貌图像 。

基于耗散能密度的疲劳裂纹扩展规律研究

在疲劳裂纹扩展过程中,裂纹尖端的能量耗散决定了裂纹扩展能力。研究基于耗散能密度的裂纹扩展规律更有物理意义。耗散能密度是材料疲劳性能的一种表征参数,实验测得了镍基高温合金GH4169材料室温和450℃高温的耗散能密度与控制应力幅值的关系曲线。参照Paris公式的形式提出了基于耗散能密度的裂纹扩展方程,并通过疲劳裂纹扩展试验测量了GH4169材料在室温和450℃高温下的裂纹扩展速率与耗散能密度的关系。试验结果的总体趋势与所提出的扩展方程一致。