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关系,在曲线的下半部,断裂周次与平均应力之间的关系也很好地符合幂指数关系。表 1归总了具有保载的断裂周次回归公式。 随着保载时间的增加,曲线的“鼻子”区移向更大的交变应力(σ,)范围。这表 明保载增大了蠕变因素,导致疲劳区向蠕变区转变。 2.2保载条件下的裂纹形成及扩展分析 扩大应用Halesc2)的分析方法,以裂纹萌生曲线与断裂曲线来分析具有不同保 载时间的疲劳蠕变断裂机构图。在如图3表示的复合应力一断裂周次图中,由于只是 分析可能的断裂机构所以可以假定此二条曲线不受保载时间影响。并以CoC。与CC分别 表示蠕变裂纹形成与断裂曲线,以F0Fo与FF分别表示疲劳裂纹萌生与断裂曲线。很 明显,蠕变断裂周次随保载时间增长而相对应地缩短,即随保载时间增长,C。Co及CC 曲线不断右移,例如当保载5秒时为Co'C。'与C'C'。这样,断裂曲线的交点就从无保 载的A、B、D、E四个点移向保载5秒的A'、B'、D'、E'。对于保载10秒与60秒曲线 分别移到C"Co“,C”、C、与Co'/、Co'、C'、C'。余类推。与A、D点相 应的交变位力值就可能与无保载的(σ,)A>(G,)D不同,出现(o.)A”=(g,)D", 乃至(o,)A,<(a,)D,的变化。因此保载使得原无保载的FF、FCF、CFC、 CC四区移向交变应力幅值更高的区城;使CFF区逐步向FCC过渡。短时保载时出 现的断裂机构区可能与无保载的相同、但各区的应力范围上移,以致在保载条件下的 CC区(暂以C'C'表示)包括无保载条件下的CC与CFC二个区,即使CFC断裂变为 CC断裂,同样,使FF断裂变为FCF断裂,CFF断裂变为CFC断裂等等,很明显,保 载加剧蠕变断裂作用,扩大蠕变区,缩小疲劳区。随保载时间增长,可能出现(σ,)" =(σ,)D,乃至(o.)A<(o,)D,的情况,这时CFF区逐步消失,并为 FCC区所取代。总之,保载条件导致断裂机构的变化。具体变化情况要根据断口分析 确定。 125.6 GH136 是 650℃ 60 223.8 是 50 323.8 6 40 Bun 423、8 sai 30 三 B(D") 523,8 20 623.8 (c"Cr 0 C" 723.8 0山山LL山lLL4u823.8 5×103103 10* 105 10 Rupture life Ne (tr) 图3保载条件下断裂机构分析示意图 Fig.3 Schematic view of craek initiation and propagation showing the influence of dwell time on crack initiation and propagation. 28关 系 在 曲线的下半部 , 断裂周 次 与平均 应 力之 间的关 系也 很好地符合幂指数关 系 。 表 归总 了具 有保载 的 断裂周次 回 归公式 。 随着保 载 时 间的增加 , 曲线 的 “ 鼻子 ” 区移 向更大 的交变 应力 范 围 。 这 表 明保 载 增大 了蠕 变 因素 , 导致疲 劳 区 向蠕 变区转 变 。 保载条 件下 的裂纹形成及扩 展分析 扩 一 大 应 用 〔 “ 〕的分析方法 , 以裂纹 萌生 曲线 与断裂 曲线来 分 析 具 有 不 同 保 载时 间的疲 劳蠕 变 断裂 机构 图 。 在 如 图 表 示 的复合 应力 一 断裂 周 次 图 中 , 由于 只是 分析可能的 断裂 机构所 以 可以 假定此二 条 曲线 不受保 载时 间影 响 。 并以 。 。 与 分别 表示蠕 变裂纹形 成与断裂 曲线 , 以 。 。 与 分别表示疲 劳裂 纹 萌生 与断 裂 曲 线 。 很 明显 , 蠕变断裂 周次 随保 载时 间增 长而 相对应地缩 短 , 即随保载时 间增长 , 。 。 及 曲线不断右移 , 例如 当保载 秒时 为 。 ‘ 。 ‘ 与 ‘ ‘ 。 这 样 , 断裂 曲线的交 点就从无保 载 的 、 、 、 四 个 点移 向 保载 秒 的 产 、 产 、 产 、 产 。 对于保 载 秒与 秒 曲 线 分别 移 到 “ , , 、 、 与 。 产 产 、 。 , 尸 尸 、 , 尸 产 、 , 产 。 余类推 。 与 、 点相 应 的 交 变 应力值就可 能与无 保载的 不 同 , 出现 , , , 乃 至 , ‘ , 。 ’ ‘ , 的 变化 。 因此保 载使得原无 保载 的 、 、 、 四 区移 向交 变 应 力幅值 更 高的 区域 使 区逐 步 向 过 渡 。 短 时 保 载 时 出 现的断裂机构区可能与无保载的 相 同 、 但各区的 应 力范 围 上移 , 以致在 保 载 条 件 下 的 区 暂以 ‘ 了 表 示 包括 无保 载 条件下 的 与 二个 区 , 即 使 断 裂 变 为 断裂 , 同样 , 使 断裂 变为 断裂 , 断裂 变为 断裂等等 , 很 明显 , 保 载加剧蠕 变断裂作用 , 扩大蠕 变 区 , 缩小 疲 劳区 。 随保载时 间增长 , 可能 出现 。 二 , , 乃至 。 ‘ , , “ 的 情况 , 这 时 区 逐 步 消 失 , 并 为 区所取 代 。 总 之 , 保 载 条件导致 断裂机构的 变化 。 具体 变化情况要根据 断 口 分 析 确 定 。 ’多 , ℃ 多 。 川 多 · ” 登 曰 之二 。 盆认 · 沉一。 衬盆口甸功。恤口 人 乃 ’ 一 二 。 。 妇工吮衬州“价妈‘和日众,。 子、 下占 ︺ 、 吕 金 , 名 图 保载 条件下断裂机构 分析示意图 。 比 七丘 主
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