·1370· 北京科技大学学报 第33卷 即lga-lgN,/W,曲线、da/dN-a曲线以及da/dN-N 较大图.在线性坐标的da/dN-u曲线（图8(b)中 曲线.图8和图9为A制度处理后合金的裂纹相关 可以看到，该转折点对应的裂纹扩展区的另一侧断 曲线以及断口形貌.可以看出，GH864合金的lga一 口表面的凸凹程度增加，且二次裂纹数量增加（图9 lgN:/N,曲线（图8(a))存在一个明显的转折点.在 (c)),这说明材料在较大应力作用下，进入快速撕 扫描电镜下观察该裂纹点左右两侧的断口形貌，可 裂区，所以可以认为这是裂纹由稳态扩展向失稳瞬 以看到一侧表面不平坦，裂纹沿不同平面滑移（图9 断的转折点.在线性坐标下的da/dW-V曲线中（图 (a)):而另一侧的表面相对较平坦（图9(b)),这与 8(c)),当N与da/dN的变化几乎垂直时，表明合 裂纹萌生区向扩展区的转变区域的特征很相近.该 金已经进入了瞬断区，该转折点对应着稳态扩展区 点大致为裂纹由萌生区向扩展区的转变位置.Chen 与瞬断区的转变周次N,而且在da/dW-V曲线初 等的研究表明，在René88DT中也有类似的现象. 始处可以得到裂纹启裂周次N。和最终断裂周次N, 因此，该点所对应的循环周次被定义为裂纹萌生区 从而有萌生期周次N。=N。-N。,扩展期周次N= 与裂纹扩展区的转变周次N。·有很多学者认为，裂 V,-N。,相应地可以定义在整个裂纹扩展过程中萌 纹扩展速率da/dN是a的函数，两者之间的关联性 生期比例P:=N/N,扩展期比例Pe=N-/N. 14 0.304b 13A 0.25 日12 萌生区向稳态扩展转变点 至020 0.15 稳态扩展向失稳扩展转变点 0.10 0.05 0 10-2 10 10 10.010.511.011512.012.513.013.5 lgV /N. a/mm 0.30-c 0.25 三020 0.15 稳态扩展向失稳扩展转变周次· 0.10 启裂周次 0.05 050100150200250300350 N/周 图8曲线变化分析.(a)lga-gV:/N,曲线：(b)da/dN--a曲线：(c)da/dN--V曲线 Fig.8 Analysis of curves:(a)Iga-gV/N:curve:(b)da/dN-curve:(c)da/dN-N curve 图9断口形貌特征.(a)裂纹萌生区：(b)裂纹扩展区：(c)裂纹瞬断区 Fig.9 Features of fracture morphology:(a)crack initiation:(b)crack propagation:(c)final fracture 由此可以认为，通过对da/dW-△K和a-V曲线 步结合微观组织特征，揭示微观组织特征对裂纹不 的数据进行转换，可以给出研究合金的裂纹萌生期 同阶段特征的影响规律，为以损伤容限设计为依据 比例及扩展期比例，P,值越大合金抗裂纹萌生的能 的组织设计提供进一步的实验数据. 力越强，P值越大则其抗裂纹扩展水平越高.进一 按照上述方法把制度B、C处理后的试样裂纹北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 即 lga--lgNi /Nf曲线、da /dN--a 曲线以及 da /dN--N 曲线． 图 8 和图 9 为 A 制度处理后合金的裂纹相关 曲线以及断口形貌． 可以看出，GH864 合金的 lga-- lgNi /Nf曲线( 图 8( a) ) 存在一个明显的转折点． 在 扫描电镜下观察该裂纹点左右两侧的断口形貌，可 以看到一侧表面不平坦，裂纹沿不同平面滑移( 图 9 ( a) ) ; 而另一侧的表面相对较平坦( 图 9( b) ) ，这与 裂纹萌生区向扩展区的转变区域的特征很相近． 该 点大致为裂纹由萌生区向扩展区的转变位置． Chen 等［7］的研究表明，在 René88DT 中也有类似的现象． 因此，该点所对应的循环周次被定义为裂纹萌生区 与裂纹扩展区的转变周次 Nn ． 有很多学者认为，裂 纹扩展速率 da /dN 是 a 的函数，两者之间的关联性 较大［8］． 在线性坐标的 da /dN--a 曲线( 图 8( b) ) 中 可以看到，该转折点对应的裂纹扩展区的另一侧断 口表面的凸凹程度增加，且二次裂纹数量增加( 图 9 ( c) ) ，这说明材料在较大应力作用下，进入快速撕 裂区，所以可以认为这是裂纹由稳态扩展向失稳瞬 断的转折点． 在线性坐标下的 da /dN--N 曲线中( 图 8( c) ) ，当 N 与 da /dN 的变化几乎垂直时，表明合 金已经进入了瞬断区，该转折点对应着稳态扩展区 与瞬断区的转变周次 Ns，而且在 da /dN--N 曲线初 始处可以得到裂纹启裂周次 N0和最终断裂周次 Nf， 从而有萌生期周次 Nci = Nn － N0，扩展期周次 Nce = Ns － Nn，相应地可以定义在整个裂纹扩展过程中萌 生期比例 Pci = Nci /Nf，扩展期比例 Pce = Nce /Nf ． 图 8 曲线变化分析 . ( a) lga--lgNi /Nf曲线; ( b) da /dN--a 曲线; ( c) da /dN--N 曲线 Fig． 8 Analysis of curves: ( a) lga-lgNi /Nf curve; ( b) da /dN-a curve; ( c) da /dN-N curve 图 9 断口形貌特征 . ( a) 裂纹萌生区; ( b) 裂纹扩展区; ( c) 裂纹瞬断区 Fig． 9 Features of fracture morphology: ( a) crack initiation; ( b) crack propagation; ( c) final fracture 由此可以认为，通过对 da /dN--ΔK 和 a--N 曲线 的数据进行转换，可以给出研究合金的裂纹萌生期 比例及扩展期比例，Pci值越大合金抗裂纹萌生的能 力越强，Pce值越大则其抗裂纹扩展水平越高． 进一 步结合微观组织特征，揭示微观组织特征对裂纹不 同阶段特征的影响规律，为以损伤容限设计为依据 的组织设计提供进一步的实验数据． 按照上述方法把制度 B、C 处理后的试样裂纹 ·1370·