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(5)StageⅡ裂纹扩展条纹深化且.间距增大、疲劳条纹不规则化,甚至在局部条 纹间有孔洞型裂纹(图9、d),其形态与单纯的沿疲劳条纹的二次裂纹不同。 所有这些交互作用均以不同机构加速蟠变或疲劳裂纹生核与扩展,降低断裂寿命, 但在不同区内表现不同的特征。交互作用机构概括地说可以分为应变型交互作用与应力 型交互作用。所谓应变型交互作用是通过裂纹尖端的塑性区起作用(上述(4)、(5) 二点就是典型的表现)加剧裂纹扩展而降低寿命。交互作用增大塑性区导致疲劳裂纹扩 展速度增大。同样蠕变裂纹尖端的疲劳交变应变会促进空位形成与扩展,从而加速蠕变 裂纹的扩展(3)。所谓应力型交互作用是由平均应力引起的,即使蠕变变形量很小,只 要存在平均应力就会影响裂纹形成与扩展。大的拉伸应力使第二相边缘裂纹形成可能性 增大,尤其是增大次表面处第二相裂纹形核儿率。蠕变孔洞的疲劳扩展是一种应力型交 互作用的例子。熔铸盘具有大的蠕变抗力与相对低的疲劳抗力,所以在大的镭变应力与 小的交变应力下可以见到这种现象。Bak(4发现在高温和不对称波形试验条件下也有 这一现象。在负荷控制下上述两种交互作用都可进行,甚至在断口上产生独立的旅劳区 与蠕变区,显然恒负荷试验能更广泛地反映疲劳蠕变交互作用。 3.2疲劳蝎变交互作的竞争模型与积累模型的讨论 由上述实验结果及分析表明了F、C与FC区具有不同交互作用机构,必须分区讨 论。在F区决定断裂的主导因素是交变应力。交互作用表现为平均应力及蠕变对疲劳的 加速作用,断裂的宏观规律及微观机构只是疲劳特征的表现,而不是表现蠕变特征。在 C区决定断裂的主导因素是平均应力。交互.作用表现为交变应力及疲劳应变对蠕变的加 速作用。主导断裂机构的出现导致排斥另一种机构的出现,把这种交互作用称为竞争模 型。F区是以疲劳为主导的交互作用竞争模型;C区为以蠕变为主导的交互作用的竞争 模型;而FC区交变应力与平均应力对断裂机构均有重要影响,蠕变断裂与疲劳断裂同 时大面积地出现,互相竞争发展,使疲劳蠕变断裂过程为两种断裂过程的迭加。这种交 互作用称为积累模型,FC区是以积累模型为主导的交互作用区。 同时还应看到F区与C区除有竞争模型外,还包含着积累损伤。它包括由形变造成 的损伤及其对裂纹形成和扩展的影响。以及非主裂纹的疲劳或嬌变短裂纹或二次裂纹造 成的损伤,它们对断裂机制下的损伤积累不产生主要影响。疲劳为主的交互作用断裂机 构与寿命变化规律和纯疲劳寿命公式之间区别就是F区中总的积累作用的客观衡量。同 样,纯蠕变的寿命公式与以蠕变为主的交互作用的断裂寿命公式之间的区别是C区中总 的积累作用的衡量。因此,更确切地说,以疲劳为主导的竞争模型和蠕变对疲劳辅助的 积累作用是F区交互作用的本质特征。同样蠕变为主导的竞争与疲劳对蠕变的辅助积累 是C区交互作用的本质特征。FC区以积累为主导的模型正是二种断裂机构相互竞争的结 果。由此说明了交互作用的竞争模型与积累模型的统一。 竞争与积累作用都是对材料组织结构,外界温度,应力及环境条件敏感的。不同外界 条件,同样的材料组织结构会有不同的作用,因此必须分区讨论各区交互作用的本质区 别。以熔铸盘为例,由于熔铸盘具有粗大柱品及大量枝晶间初生相,它具有较强的蠕变 抗力及相对较弱的疲劳抗力,这种特性已由测得的第一类断裂特征图(图8)所证实。 该图表明:F区复盖的应力范围比C区大得多;只有CFF区,而无FCC区,F区主要包 50裂纹扩展条纹深化且间距增大 、 疲劳条纹不规则化 , 甚至 在局部 条 纹 间有孔 洞 型裂纹 图 、 , 其形态与单纯 的沿 疲劳条纹的二次裂纹不同 。 所有这些交互 作用 均以不 同机构加速蠕变或疲劳裂纹生核与扩展 , 降低 断裂寿命 , 但在不 同区 内表现不 同的特征 。 交互作用 机构概括地说可以分为 应变型交互作用与 应力 型交互作用 。 所 谓应变型交互 作用 是 通过裂纹尖端 的塑性区起作用 上述 、 二 点就是典型的表现 加剧 裂纹扩展而 降低寿 命 。 交互 作用 增大塑 性区导致疲劳裂纹扩 展速度增大 。 同样蠕变裂纹尖端的疲劳 交变 应变会促进空位形 成与扩 展 , 从而加 一 速蠕变 裂纹的扩展〔 “ 〕 。 所谓应力型交互 作用 是 由平均应力 引起 的 , 即使蠕 变变 形量很 小 , 只 要存 在平均应力就会影响裂纹形成与扩展 。 大的拉伸应力 使第二相边缘裂纹形成可能性 增大 , 尤 其是 增大次表面处第二相裂纹 形核几率 。 蠕变孔洞的疲劳扩展是一 种应力型交 互 作用 的 例子 。 熔铸盘具有大的蠕 变抗力与相对低 的疲 劳抗力 , 所以在大的蠕变应力与 小 的交变应力 下可以 见到这种现象 。 “ 〔 ‘ 〕 发现在高温和不 对称波形试验条件下 也 有 这一现象 。 在负荷 控制 下上述两 种交互 作用都可进行 , 甚至 在 断 日上 产生独立的疲劳区 与蠕变区 , 显然恒负荷试 验能更广泛地反映疲劳蠕 变交互作用 。 。 疲 劳蠕 变 交互 作的竞争 模型与积累 模型的讨 论 由上述实 验结果 及分析表 明 了 、 与 区 具有不 同 交互作用 机构 , 必 须 分 区 讨 论 。 在 区决定断裂的主导 因素是交变应力 。 交互作用表现为 平均 应力及蠕变对疲劳 的 加速作用 , 断裂的宏 观规律及微观机构只是 疲劳特征的表规 , 而不 是表现蠕变特征 。 在 区决定断裂的主导 因素是 平均应力 。 交互 作用 表现为交变应力及疲劳应变对蠕变的 加 速作用 。 主导断裂机构的 出现导致排斥另一 种机构的 出现 , 把这种交互作用称为竞争模 型 。 区是 以疲劳为 主 导的 交互作用 竞争模型 区为 以蠕 变为主导的交互作用 的 宽 争 模型, 而 区交变应力与平均 应力对断裂机构 均有重 要影响 , 蠕 变断裂与疲劳断 裂 同 时大面积地 出现 , 互相竞争发展 , 使疲劳蠕 变断裂过程为两种断裂过程的迭加 。 这种交 互作用称为积累模型 , 一 区是 以积累模型为主导的交互 作用 区 。 同时还 应看到 区与 区除有竞争模型外 , 还包含着积累损伤 。 它 包括 由形变 造 成 的损 伤及其对裂纹形成和扩展的 影响 。 以及非 主裂纹的疲劳或蠕变短裂纹或二次裂纹造 成的损伤 , 它们对断裂机制下的损伤积累不 产生 主要影响 。 疲劳为主的交互作用断裂机 构与寿命变化规律和纯疲劳寿命公式之间区别 就是 区中总的积累作用的客观衡量 。 同 祥 , 纯蠕变的寿命公式与以蠕变为主的交互 作用的断裂寿命公式之间的 区别是 区 中 总 的积累作用 的衡量 。 因此 , 更确 切地说 , 以疲劳为主导的竞争模型和蠕变对疲 劳辅 助 的 积累 作用 是 区交互作用 的本质特征 。 同样蠕变为主导 的竞争与 疲劳对蠕变的辅助积 累 是 区交互作用 的 本质特征 。 区以积累为主导 的模型正是二 种断裂 机构相互竞 争的结 果 。 由此说明 了交互作用 的竞争模型与 积累模型的统一 。 竞争与积累作用 都是对材料组织结构 , 外界温 度 , 应力及环境条件敏感 的 。 不 同外界 条件 , 同样的材料组织结构会有不 同的作用 , 因此必须 分区讨论各区 交互 作用 的 本质区 别 。 以熔铸盘为 例 , 由于熔铸盘具有粗大柱 晶及大量枝晶 间初生相 , 它具有 较强 的蠕 变 抗力及相对较弱的 疲劳抗力 , 这种特性已 由侧得的第一类断裂特征 图 图 所证实 。 该 图表 明 区复盖的 应力范围比 区大得 多, 只有 区 , 而无 区 区主要 包
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