Saia BURGESS PCD2.C150
貝紋線——疲勞區(qū)的最典型特征。產(chǎn)生原因:一般認(rèn)為是因載荷變動引起的,因?yàn)闄C(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時常有啟動、停歇、偶然過載等,均要在裂紋擴(kuò)展前沿線留下弧狀貝紋線。
形貌特點(diǎn):疲勞區(qū)的每組貝紋線好像一簇以疲勞源為圓心的平行弧線,凹側(cè)指向疲勞源,凸側(cè)指向裂紋擴(kuò)展方向。近疲勞源區(qū)貝紋線較細(xì)密,表明裂紋擴(kuò)展較慢;遠(yuǎn)離疲勞源區(qū)貝紋線較稀疏、粗糙,表明此段裂紋擴(kuò)展較快。
影響因素:貝紋區(qū)的總范圍與過載程度及材料的性質(zhì)有關(guān)。若機(jī)件名義應(yīng)力較高或材料韌性較差,則疲勞區(qū)范圍較小,貝紋線不明顯;反之,低名義應(yīng)力或高韌性材科,疲勞區(qū)范圍較大,貝紋線粗且明顯。貝紋線的形狀則由裂紋前沿線各點(diǎn)的擴(kuò)展速度、載荷類型、過載程度及應(yīng)力集中等決定。
瞬斷區(qū)是裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展形成的區(qū)域。在疲勞亞臨界擴(kuò)展階段,隨應(yīng)力循環(huán)增加,裂紋不斷增長,當(dāng)增加到臨界尺寸ac時,裂紋尖端的應(yīng)力場強(qiáng)度因子KI達(dá)到材料斷裂韌性KIc(Kc)時。裂紋就失穩(wěn)快速擴(kuò)展,導(dǎo)致機(jī)件瞬時斷裂。
瞬斷區(qū)的斷口比疲勞區(qū)粗糙,宏觀特征如同靜載,隨材料性質(zhì)而變。
脆性材料斷口呈結(jié)晶狀;
韌性材料斷口,在心部平面應(yīng)變區(qū)呈放射狀或人字紋狀,邊緣平面應(yīng)力區(qū)則有剪切唇區(qū)存在。
位置:瞬斷區(qū)一般應(yīng)在疲勞源對側(cè)。但對旋轉(zhuǎn)彎曲來說,低名義應(yīng)力時,瞬斷區(qū)位置逆旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)一角度;高名義應(yīng)力時,多個疲勞源同時從表面向內(nèi)擴(kuò)展,使瞬斷區(qū)移向中心位置。
大。核矓鄥^(qū)大小與機(jī)件承受名義應(yīng)力及材料性質(zhì)有關(guān),高名義應(yīng)力或低韌性材科,瞬斷區(qū)大;反之。瞬斷區(qū)則小。