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文档简介

1、图1、疲劳断裂宏观断口(a)旋转弯曲试样疲劳断口(b)疲劳断口示意图图2、平板试样拉压疲劳断口形态示意图(a)平板试样;(b)带缺口的平板试样图3、各类疲劳断口形态的示意图图4、静拉伸和交变载荷下的滑移带(a)静拉伸( 0.2)(b)交变应力( = -1,n=105次)图5、低碳钢在交变应力下(= -1)滑移带的发展(a)n=104次;(b)n=2106次图6、低碳钢(= 2-1)形成的滑移带(a)n=6104次;(b)电解抛光后留下的“驻留滑移带”图7、交变应力下金属表面形成的“挤出脊”及“挤入沟”图8、疲劳裂纹经过滑移集中区图9 晶界处形成的疲劳裂纹核心(铁钴钒合金)(a)晶界处应力集中;

2、(b)晶界处产生裂纹图10 孪晶处形成的疲劳裂纹核心图11 非金属夹杂物处产生的疲劳裂纹(a)夹杂物处的不均匀滑移;(b)夹杂物处形成的疲劳裂纹核心图12 疲劳第一阶段形成的细滑移线图13 滑移线的发展图14 平行二面上两列异号位错相消形成空洞图15 疲劳裂纹扩展的阶段 疲劳裂纹扩展的第阶段,通常是从金属表面上的驻留滑移带、挤入沟或非金属夹杂物等处开始,沿最大切应力(和主应力方向近似成45)的晶面向内扩展,由于各晶粒的位向不同以及晶界的阻碍作用,随着裂纹向内扩展,裂纹的方向逐渐转向和主应力垂直。这一阶段的扩展速率很慢,每一应力循环大约只有10数量级,扩展的深度约有几个晶粒。在有应力集中的情况下

3、,则不出现第阶段,而直接进入第阶段。图16 疲劳塑性辉纹形成过程示意图图图17 疲劳裂纹和疲劳断口上的辉纹疲劳裂纹和疲劳断口上的辉纹图18 疲劳裂纹不对称扩展图19 7178铝合金疲劳辉纹,箭头表示裂纹扩展方向图20 q345桥梁钢在最大应力340mp下,扩展区相貌前部中部后部图21 脆性辉纹形成过程示意图图22 2014铝合金疲劳脆性辉纹图23 两种疲劳辉纹示意图(a)塑性辉纹; (b)脆性辉纹图24 韧窝形貌 (a)撕裂韧窝(碳素钢760);(b)铜 (复型2600)图25 裂纹在夹杂物边界上形成与长大的示意图图(a)当塑性变形时,在夹杂物周围塞积着位错环。图(b)随着变形增大,位错会受到

4、两方面力的作用。最终两个力达到平衡,使位错停止放出位错。图(c)当外力足够大,或者是由于某些粒子周围存在应力集中时,有可能将位错推向基体与第二相粒子的界面,ab面分开形成空洞。图(d e)导致微孔扩大。图(f)位错沿不同方向滑移到粒子边界。图26 15钢裂纹在夹杂物界面形成、扩展至断裂的全过程 2000透射受力方向图27 断口的相配观察 2000扫描图28 q345桥梁钢最后断裂区形貌图29 影响韧窝形貌的各种因素图31 三种应力状态下形成显微空洞及断口韧窝形态示意图图(a)正应力垂直于微孔的平面,使微孔在垂直于正应力的平面上各方向长大的倾向相同,就形成等轴韧窝。图(b)在切应力作用下的断裂,韧窝的形态是拉长的抛物线形状,在对应的断面上抛物线方向相反。图(c)由拉应力引起的撕裂,也可以造成拉长的抛物线韧窝,其抛物线的方向都指向裂纹的起源处。图32 河流花样 (a)扫描 1500;(b)复型透射图33铁的舌状花样,箭头表示裂纹扩展方向,复型4400图34 铁的舌状花样相配观察照片 复型3800图35解理裂纹与螺型位错交截而形成一个b高低的台阶图36台阶形成过程的简化图图37 通过二次解理和撕裂形成台阶(a)沿二次解理面而形成台阶;(b)通

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