不锈钢在循环扭转载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为

于慧臣¹，张岩基²，孙燕国³，田中启介⁴，谢世殊⁵

(1.北京航空材料研究院,北京,100095;
2.本溪钢铁集团有限责任公司,本溪,117100;
3.沈阳重型机械集团有限责任公司;
4.名古屋大学工学部,名古屋,464-8603,日本;
5.宝钢技术中心,上海,201900)

摘要:研究了带环状预裂纹不锈钢圆棒试样在循环扭转载荷下、门槛值附近的疲劳裂纹扩展行为,用应力强度因子表征了裂纹扩展开始的门槛值.随着裂纹的扩展,裂纹扩展速率由于裂纹面的滑移接触而减小.通过外插裂纹扩展速率与裂纹长度之间的关系,可近似得到裂纹长度为零时无裂纹面滑移接触影响的裂纹扩展速率.施加的应力强度因子范围可分解为推动裂纹扩展的有效值和由于裂纹面的滑移接触而屏蔽掉的两部分.预测了疲劳裂纹的萌生和断裂极限,预测值和实验值相当一致.

关键词:疲劳裂纹扩展; 应力强度因子; 门槛值; 扭转;

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