和扩展情况和开路时相同。阳极极化时，也和开路时一样，但某些试样在塑性区端点形成裂 纹的同时，主裂纹沿弹塑性边界逐渐推进。这表明仅仅根据极化对裂纹扩展速的影响米推 论裂纹扩展机构也是有困难的。我们将在另一篇文章中详细介绍这方面的实验结果。 7.电解充氢和干氢气氛中裂纹扩展情况 30 CrMn SiNi:A(ab=160公斤/毫米2,6-5号)和I40 CrNi MoA(gb=143公斤/花 米2,40-7号)试样电解充氢后疲劳，金相观察表明，裂纹扩展情况和水介质中应力腐蚀裂 纹扩展完全类似。如图14是低强度40 CrNiMo A钢在充氢后裂纹扩展的跟踪照片，加载后 1.5h裂纹前端塑性开始增大，同时主裂纹沿变形量更大的塑性区边界向前推进（图14-2）。 在扩展裂纹前端也往往有小的次生塑性区（图14-5）。 高强度30 CrMnSiNi2A钢在干氢气氛中，裂纹也以不连续的方式光在塑性区瑞点产生 然后主裂纹再穿过塑性区和它相连，这也和水介质中的情况完金一样。我们将在另一篇文章 中详细报导这些实验结果。 三、结果讨论 我们的实验表明：当裂纹前端K,小于临界值(K1scc)时，在水介质中塑性区不会长 大，裂纹也不会扩展（如40 CrNiMoA,K1o=121公斤/毫米312，在水中经500小时塑性 区仍不改变，裂纹也不扩展)。如果K,大于临界值，但不放入中，塑性区也不会扩根（如 40 CrNiMoA,K1o=325公斤/毫米3,2，在干噪器中放置750小时塑性区仍不变)。实验 也表明，当材料强度低于某一临界值（如30 CrMnSiNi2A o。≤110公斤/毫米2,40CrNi MoA,σ。≤120公斤/毫米2)时，即使加足够大的K1,在水中塑性区也不会改变，裂纹不 扩展。 如果材料强度大于临界值，初始K:也大于临界值K1scc(对缺口试样，则K1必须大于 K1scc(P)〔20)。则在水介质中裂纹前端塑性区将随时间逐渐增大，塑性区中变形量也逐 渐增大。当它们达到某一临界状态时，腐蚀裂纹就开始形成或扩展。这就是说，不论是超高 强钢或高强度钢，水介质中应力腐蚀裂纹的扩展是和这种“滞后”塑性变形密切有关的。考 虑到水介质中裂纹扩展情况和电解充氢及干氢气氛中完金相同（比较图5、8和14可知），因 此可以认为，裂纹前端滞后塑性变形的产生（从而导致裂纹形成和扩展）必需要有三个条件， 即：①材料强度大于某一临界值；②裂纹或缺口前端K:大于临界值，即要有足够大的集中 应力；③要有原子氢广散进入裂纹尖端。 在电解充氢（或干氢）条件下，试样内部原来有氢，加载后在袈纹游瑞端：三向应力作用 下，氢浓集在裂纹尖端。在水介质应力腐蚀条件下，可认为原子氢是由电化学作用产生的。 这时整个裂纹表面是极，铁溶解，结体中火杂或第二相构成阴极，在此处产生原子氢，作 裂纹尖端三向应力诱导下，扩散加速，浓集在裂纹尖端。这也表明在水介质应力腐蚀条件 下，不论强度级别高低，阴极反应总是放氢过程。 在水介质应力腐蚀，电介充氢以及予氢裂纹扩展的金相观察技则：盆逃入裂纹尖端在 力学条件（下！大于临界值）和料强度条件言近时就能产生滞后塑性变形，氢能使位什 形核、增殖或重新运动。可}子显澈镜观密也表明，氯的吸附将促进位捐形核〔22〕。虫然这 个过程的详细机构尚不清楚。恨据低碳树充氢扭转试样〔15)以及拉伸试〔23)屈服应力下降 的事实，一种可能的机构是氢通过吸附作用使缨文尖端同部地区位错形核、增殖的临界分切 151和扩 展情 况 和开路时 相同 。 阳 极极 化时 ， 也和开路时一 样 ， 但某些试 样在塑 性 区端点形 成裂 纹 的同时 ， 主裂 纹 沿弹塑 性边 界逐渐推 进 。 这 表 明仅仅 根据极 化对裂 纹扩展速 率 的影 响来 推 论裂 纹扩 展机构 也是 有困难 的 。 我 们将在 另一 篇文 章 中详细介绍这方 面 的实验结 果 。 电解 充氢和干氢气氛 中裂 纹扩展 情况 。 公斤 毫 米 “ ， 一 号 和 公 斤 毫 米 ， 一 号 试 样 电解充 氢 后 疲劳 ， 金 相 观察表 明 ， 裂纹扩 展情 况 和水介质 中应力腐蚀裂 纹扩展完全类似 。 如 图 是 低 强度 钢 在充氢后 裂纹 扩 展 的跟踪 照片 ， 加载后 裂 纹前端塑 性开 始 增大 ， 同时 主裂 纹 沿 变形量 更大 的塑 性区边 界向前推 进 图 一 。 在扩 展裂 纹前端 也往往 有小 的次 生塑 性区 图 一 。 高强 度 钢 在干 氢 气 氛 中 ， 裂纹 也以 不 连续 的方式先在塑 性区端 饭产生 然后 主裂 纹再 穿过 塑 性区和它 相连 ， 这 也和水介质 中的情 况 完全一 样 。 我 们将在 另一 篇文 章 中详细报导 这些实验结果 。 三 、 结 果 讨 论 我 们的实验 表 明 当裂纹前端 小于 临界值 。 。 时 ， 在水 介质 中塑 性区不 会 长 大 ， 裂纹 也不 会扩 展 如 ， 。 公斤 毫 米 “ ‘ “ ， 在水 中经 小时 塑 性 区仍不 改变 ， 裂 纹 也不扩 展 。 如果 大于 临界值 ， 但不 放入 中 ， 塑 性区也不 会扩 展 如 ， 。 二 公 斤 毫 米 “ ‘ ， 在干 噪 器 中放 置 小时 塑 性 区仍不 变 。 实验 也表 明 ， 当材料 强度低 于某一 临界值 以一 。 三 公 斤 毫米 “ ， ， 。 三 公斤 毫 米 时 ， 即使 加足够大 的 ，， 在水 中塑 性区 也不 会改变 ， 裂 纹 不 扩 展 。 如 果 材料 强 度 大于 临界值 ， 初 始 也大于 临界值 ， 。 对缺 口 试样 ， 则 ，必须 大于 。 。 〔 〕 。 则 在水 介质 中裂 纹前端塑 性区将随 时 间逐 渐 增大 ， 塑 性区 中变 形量 也逐 渐 增大 。 当它 们达 到某一 临界状 态时 ， 腐蚀 裂 纹就开 始 形 成或扩 展 。 这就是 说 ， 不 论是 超 高 强 钢或高强 度 钢 ， 水 介质 中应力腐蚀 裂纹 的扩 展是 和这种 “ 滞后 ” 塑 性变形 密切 有关 的 。 考 虑 到水 介质 中裂 纹扩 展情 况 和 电解充 氢及干 氢气氛 中完 全相 同 比 较 图 、 和 可知 ， 因 此可 以 认为 ， 裂 纹前端滞后 塑 性变 形 的产生 从而 导致裂纹 形成 和扩 展 必 需要 有三 个条件 ， 即 ①材料 强 度大于某一 临界值 ②裂纹 或缺 口 前 端 大 于 临 界值 ， 即 要有足够 大 的集 中 应 力 ③ 要有原 子氢扩 散进 入 裂 纹 尖端 。 在 电解充氢 或干 氢 条件 下 ， 试 样 内部 原 来 有氢 ， 加载后 在裂 纹 前端 二二 向应 力 作用 下 ， 氢 浓集 在裂坟尖端 。 在水 介质应 力腐蚀 条件下 ， 飞 认 为原子 氢是 由 电化学作 用 产 生 的 。 这时 整个裂纹表面 是 阳极 ， 铁 溶解 ， 从 体 中夹杂或 第二相 构 成阴 极 ， 在此 处产生 原 子氢 ， 在 裂纹尖端三 向 应 力诱 导下 ， 扩 散加速 ， 浓集在裂纹 尖端 。 这 也表 明在 水 介质 应 力腐蚀 条件 下 ， 不 论强 度级 别高低 ， 阴 极反应 总是 放 氢过 程 。 在水介质 应 力腐蚀 ， 电介充 氢 以 及干 氢 ， ，裂纹扩 展 的 金相 观察 表 明 氢进 入 裂纹 尖端 在 力 学条件 天 大 一 于临 界值 材 料强 度 条件 台适 卜哮就 能产 生 滞后 塑 性变 形 ， 即 氢能 使 位 补肠 形核 、 增 殖或重新 运 功 。 场 门 显 微镜 观 察 也表 明 ， 氢的吸 附将 促进 位 一 吕形核 〔 〕 。 级然 这 个 过 程的详细 机 构 尚不 清 楚 。 限据 低 碳 钢充 氢 扭 转试 样 〔 以 及 拉伸试 样 〔 〕屈服应 力下 降 的事实 ， 一 种 一 可能 的机构是 氢 通过 吸 附作川使 裂坟 尖端局 部地 区位错形核 、 绍 殖的临界分 切