裂纹起始扩展阻力Ji与基本力学性能的关系

摘要：

韧性裂纹开始扩展的J积分值对于韧性断裂的工程构件是一个重要的材料性能指标.统计了三个钢种两种焊缝200多个J积分值.发现当裂纹生长量Δa＜0.6 mm时,Δa与J积分值存在线性关系,可以用J=J0+K(Δa)表示,式中K=di/dΔa(Δa=a0+da),a0是J-Δa曲线与钝化线的交点.当da=0时的J值以Ji表示,它表示了韧性裂纹开始扩展时的J积分值.实验证明,只有Ji与静拉伸发生颈缩时的颈缩比功有良好的线性相关性,从而由Ji换算得KIC也应与颈缩比功线性相关(相关系数＞99%),而与静力韧度无关.而韧性裂纹开始扩展以后,各个扩展量下的JR值与静力韧度、颈缩比功无任何相关性. 从J积分的条件、裂纹尖端的特征、断裂的微观机理对试验结果进行了分析.从工程应用角度出发,说明Ji与屈服强度与强度极限之比(称屈强比)无关,低屈强比不是保证缺陷(或微裂纹)抵抗其扩展的有效方法,有效的方法是提高强度的同时,不降低均匀塑性变形能力ψb,这可以通过提高冶金质量如细化晶粒来实现.

关键词：基本力学性能、裂纹扩展阻力、安全裕度

所属期刊栏目：23

分类号：TB302.3;TG111.8(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金59871037

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：319-322