对强度级别较低的40 CrNiMo A和30 CrMnSiA钢(18号试样，g,=135公斤/毫米， 16号样，0。=145公斤/毫米2)，以及30 CrMnSiNi:A钢(13号试样，g。=111公斤/毫米2)， 情况完全一样，充氢试样加载后随着原裂纹前端氢致滞后塑性变形的进行，裂纹沿滞后塑性 区边界连续地向前扩展。 如强度级别较高，则充氢后氢致裂纹产生和扩展的情况就有所不同。图6是超高强度的 30 CrMnSiNi2A钢(8号样，g,=161公斤/毫米)氢致裂纹产生和扩展的跟踪照片。在 含CS2溶液中充氢8分钟，放置17小时，经5分钟，裂纹前端的滞后塑性区就得到了一定的发 展（图6-1），10分钟后塑性区继续增大（图6-2），17分后滞后塑性区在B处闭合，同时塑 性区中变形量继续增大（图6-3），经25分后，在第一个滞后塑性区端点产生了氢致裂纹， 在其前端又产生了第二个滞后塑性变形区，同时第一个滞后塑性区中的变形量继续增大（图 6一4)，经40分后在各个滞后塑性区端点B、C、D、E处均产生了不连续的氢致裂纹。同时 各塑性区中变形量逐渐增大（图6-5）。随后，这些微裂纹逐渐穿过塑性区而互相连结。 在含毒化剂溶液中充氢（或不含毒化剂但长时间充氢），试样上原来就存在有许多微裂 纹，它们的产生和塑性变形无关，故在暗场中是亮的细线，当他们和加载方向垂直(I型裂 纹)或成一角度（混合型），则加载后在这些微裂纹端点也会产生氢致滞后塑性变形区。如 图6-1，a、b处裂纹两端已产生滞后变形，c处尚未开始。5分钟后，b处裂纹滞后塑性区增大。 c处裂纹也产生了滞后塑性变形（图6-2）。 对其他超高强度钢试样的观察也有类似情况，即随着氢致滞后塑性变形的进行，首先在 塑性区端点以不连续方式形成微裂纹，并在该裂纹前端又产生新的滞后塑性变形区。然后随 塑性区中变形量的增加，裂纹长大，穿过塑性区而彼此相连。 如预裂纹试样在加载条件下充氢，则除了产生很多无序分布的无塑性变形特征的微裂纹 外，主裂纹则通过氢致滞后塑性变形机构以不连续方式向前扩展，和充氢后加载试样相同。 (3)加载试样在氢气和H,S气体中裂纹的产生和扩展。 恒位移试样抛光后脱水、预制裂纹后再加载、放在氢气中（普氢和高纯氢，常压）和 H:S气体中，裂纹产生及扩展过程和电解充氢完全类似，也是滞后塑性区的直接结果。图 7是超高强度30 CrMnSiNi2A钢(8号，310℃等温o。=161公斤/毫米)在氢气中裂纹产 生和扩展的情况。在普氢中放置1小时，在滞后塑性区端点B、C处已形成了很清楚的氢致裂 纹，B处裂纹已和主裂纹相连（图7-2）。 图8是超高强30 CrMnSiNi:A钢(1号，o。=180公斤/毫米2)，在H,S气体中裂纹 的产生和扩展的照片。在HzS气体中放置4小时后取出，裂纹已扩展了二个塑性区，在第二 个塑性区端点B处又产生了第三个滞后塑性区（图8-2）。经5小时后，在B点已形成清楚的 腐蚀裂纹，同时第三个塑性区在C处闭合，形成裂纹后又产生了第四个塑性区（图8-3），经5.3 小时后，C处裂纹很清楚，同时已和B处裂纹相连，第四个塑性区在D点闭合（图8-4），6小时 后，在D点也产生了裂纹并和整个主裂纹连到一起（图8-5)。和电解充氢及氢气中类似， 在裂纹扩展过程中，原裂纹不断加宽。 (4)水介质应力腐蚀 已对4个钢种，分别处理到不同强度级别的试样作了详细的研究(10〕。结果表明，当材 料强度大于临界值（对30 CrMnSiNi,A钢为o,≥120公斤/毫米2，对40 CrNiMo钢为 ·≥130公斤/毫米2)，裂纹前端Kr大于临界值（即Kr5cc),则在水中应力腐蚀时裂纹 前端会产生滞后塑性变形，从而导致裂纹形核和扩展。 94对强 度级别 较低的4 o C r N I M o A 和 3 o C r M n s i A 钢 ( 15 号试样 , a 。 = 1 3 5公 斤 /毫米 , , 1 6号样 , a 。 = 1 4 5公斤 /毫米 : ) , 以及 3 o C r M n s i N i : A 钢 ( 1 3号试样 , a 。 = 1 1 1公 斤/毫米 2 ) , 情况完全 一样 , 充氢试 样加 载后 随 着原裂纹 前端氢致滞后 塑 性变形的进行 , 裂纹 沿滞后 塑性 区边 界连续地 向前扩展 。 如 强度级 别较高 , 则充氢后 氢致裂 纹产生和扩展 的情况就 有所不 同 。 图 6 是超 高强度的 30 C r M n s i iN : A 钢 ( 8号样 , a 。 = 16 1公斤 /毫米 2 ) 氢致裂 纹产生和扩展 的跟踪 照片 。 在 含C 5 2溶 液 中充氢8分钟 , 放置 1 7小时 , 经 5分 钟 , 裂 纹前端 的滞后塑性 区就得到 了一定的发 展 ( 图 6一 1) , 10 分钟 后 塑性区继 续 增大 ( 图 6一 2) , 17 分后 滞 后塑 性区在 B 处闭合 , 同时塑 性 区中变形 量继 续增 大 ( 图 6一 3) , 经 25 分后 , 在 第 一个滞后 塑性 区端点产生 了氢致裂 纹 , 在 其 前端又 产生 了第二 个滞 后塑 性变形区 , 同时 第一个滞 后 塑性区 中的变形 量继续 增 大 (图 6一 4) , 经 40 分后 在 各个滞后塑 性区端点 B 、 C 、 D 、 E 处均产 生了不连 续 的氢致裂 纹 。 同 时 各塑性 区 中变 形量逐 渐增大 ( 图6一 5 ) 。 随后 , 这些微 裂纹 逐渐穿过 塑性区 而互 相连结 。 在含毒 化剂溶 液 中充氢 ( 或不 含毒化剂但 长时 间充 氢 ) , 试 样上原来 就存在有许多微裂 纹 , 它 们 的产生 和 塑性变形无关 , 故在暗场 中是亮 的细线 , 当他们 和加载方向垂 直 ( I 型 裂 纹 ) 或成一 角度 (混 合 型 ) , 则加载后 在这些 微裂 纹端 点也会产生氢致滞后 塑 性变 形区 。 如 图6一 1 , a 、 b 处裂纹 两端 巳产生滞后 变形 , c 处尚未开始 。 5分钟后 , b 处裂 纹滞后 塑性区增 大 。 “ 处裂纹 也产生了滞 后塑 性变形 ( 图6一 2) 。 对其他超 高强 度钢试 样的观察也 有类似 情况 , 即 随着氢 致滞 后 塑性变形的进 行 , 首先在 塑 性区端点以不连 续 方式 形成微 裂 纹 , 并在 该裂 纹前端又产生新 的滞后 塑性变形 区 。 然 后随 塑 性区 中变形 量 的增 加 , 裂 纹 长大 , 穿过塑 性区而 彼此 相 连 。 如预裂纹试 样在加 载条件下充氢 , 则除了产生很多无 序 分布的无塑性变形特征 的微裂 纹 外 , 主 裂纹 则通过 氢致 滞后 塑性变形机构以 不连续 方式 向前扩展 , 和充氢后 加载试 样相 同 。 ( 3) 加 载试 样在 氢气和 H : S 气体中裂纹 的产生和扩展 。 恒位 移试 样抛 光后 脱水 、 预制裂 纹后再加载 、 放在氢气 中 ( 普氢和 高纯 氢 , 常压 ) 和 H : S 气体中 , 裂纹产生及扩展过 程和 电解充氢完全 类似 , 也是滞后 塑 性区的直 接结 果 。 图 7是 超 高强度 3 o C r M n s i N i : A 钢 ( s 号 , 3 1 0 ℃ 等温 a 。 = 1 6 1公 斤 /毫米 , ) 在 氢气 中裂纹产 生和 扩 展 的情 况 。 在 普氢中放置 1小时 , 在滞 后塑 性区端点 B 、 C 处已形成 了很清楚 的氢致裂 纹 , B 处裂 纹 巳和 主 裂纹 相连 ( 图卜2) 。 图 8是超 高强 3 o C r M n s i N i : A 钢 ( l 号 , a 。 = 1 5 0公斤/毫米 2 ) , 在 H : S 气 体中裂纹 的产生和扩 展 的照 片 。 在 H : S 气体中放置 4小时后取 出 , 裂 纹 已扩展 了二 个塑 性区 , 在 第二 个塑性 区端点 B 处又产生 了第三 个滞后 塑 性区 ( 图8一 2) 。 经 5 小时后 , 在 B 点已形 成清楚 的 腐蚀裂 纹 , 同时 第 三个塑 性区在 C 处闭合 , 形成裂纹后 又产生了 第四个塑性区 ( 图 8一 3 ) , 经 5 . 3 小时后 , C 处裂 纹很清楚 , 同时 巳和 B处裂 纹相 连 , 第 四个塑 性区在 D 点闭合 ( 图 8一 4) , 6小时 后 , 在 D 点也产生了裂 纹并和 整 个主 裂纹连 到一起 ( 图 8一 5 ) ` 。 和 电解充氢及 氢气 中类似 , 在裂纹 扩展过 程中 , 原裂 纹不 断 加宽 。 ( 4) 水介质应 力腐蚀 已对4个钢种 , 分别处理 到不同强度级 别 的试样作 了详细 的研究 ( 10 〕 。 结 果表 明 , 当材 料强度大于 临界值 ( 对3 o C r M n s i N i : A 钢 为 。 。全 2 2 0 公斤 /毫米 名 , 对 4 o C r N I M o 钢为 a 。 全 13 0公斤 /毫 米 : ) , 裂纹前端 K : 大于临界 值 ( 即 K : s 。 。 ) , 则在 水 中应 力腐蚀时裂 纹 前端 会产生 滞 后塑性 变形 , 从而导致 裂 纹形核和 扩展