金属学报  2005, Vol. 41 Issue (1): 73-

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不锈钢在扭转/拉伸复合载荷下的低周疲劳裂纹扩展

于慧臣 孙燕国 谢世殊 田中启介

北京航空材料研究院; 北京 100095

Low Cycle Fatigue Crack Propagation in Stainless Steel Under Combined Torsion and Tension

YU Huichen; SUN Yanguo;XIE Shishu; K. TANAKA

Beijing Institute of Aeronautical Materials; Beijing 100095

于慧臣; 孙燕国; 谢世殊; 田中启介 . 不锈钢在扭转/拉伸复合载荷下的低周疲劳裂纹扩展[J]. 金属学报, 2005, 41(1): 73-.
, , , . Low Cycle Fatigue Crack Propagation in Stainless Steel Under Combined Torsion and Tension[J]. Acta Metall Sin, 2005, 41(1): 73-.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(286 KB)   摘要: 研究了从SUS316NG不锈钢圆棒试样的环状预裂纹开始的低周疲劳裂纹扩展行为，分析了扭转/拉伸复合加载时不同载荷比对弹塑性疲劳裂纹扩展的影响。用J积分的指数方程表达了简单加载及复合加载的裂纹扩展速率。对于同样的J积分范围值，I型载荷下的裂纹扩展速率最高，而III型载荷下的速率最低。裂纹断口在高应力水平下为宏观平坦，在复合加载条件下的疲劳断口上观察到了疲劳条痕，同I型加载条件下的相同，疲劳条痕间距与裂纹扩展速率二者数值相等 关键词 ： 低周疲劳,  裂纹扩展,  J积分     Abstract：Low cycle fatigue crack propagation tests were conducted on a circumferentially pre--cracked round bar of a stainless steel under various combinations of cyclic torsion and tension. The crack propagation rate was expressed as a power function of $J$ integral range for both single and mixed mode. For the same $J$--integral range, the mode I propagation rate is the highest and the mode III one is the lowest. The fatigue fracture surface is macroscopically flat under the conditions of excessive plasticity. Striations were observed on the fatigue fracture surface under mixed mode loading, and their spacing value is equal to the crack propagation rate value, the same as in mode I case. Key words： low cycle fatigue    crack propagation    J integral 收稿日期: 2004-01-13      ZTFLH:  TG113.25   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 于慧臣 孙燕国 谢世殊 田中启介 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I1/73 [1] Yu H C, Tanaka K, Akiniwa Y. Fatigue Fract Eng MaterStruct, 1998; 21: 1067 [2] Yu H C, Xie S S, Tanaka K, Akiniwa Y. J Mater Eng,2002; (Suppl.): 317(于慧臣,谢世殊,田中启介,秋庭义明.材料工程,2002;(增刊):317) [3] Yu H C, Xie S S, Sun Y G, Tanaka K, Akiniwa Y. J Aeronaut Mater, 2004; 24(5): 53(于慧臣,谢世殊,孙燕国,田中启介,秋庭义明.航空材料学报,2004;24(5):53) [4] Ritchie R O, McClintock F A, Tschegg E K, Hayeb-Hashemi H. ASTMSTP 853, 1985: 203 [5] Tschegg E K, Stanzl S E. ASTMSTP 924, 1988: 214 [6] McClintock, Ritchie R O. In: Mura T ed, Mechanics of Fatigue, AMD-47, New York: American Society of Mechanical Engineers, 1981: 1 [7] Tanaka K, Akiniwa Y, Nakamura H. Fatigue Fract EngMater Struct, 1996; 19: 571 [8] Itoh Y Z, Murakami T, Kasiwaya H. Eng Fract Mech,1988; 31: 967 [9] Yu H C, Xie S S, Zhang Y J, He F W, Tanaka K. J Aero-naut Mater, 2003; 23(Suppl.): 139(于慧臣,谢世殊,张岩基,贺风伟,田中启介.航空材料学报,2003;23(增刊):139) [10] Yu H C, Xie S S, He F W, Zhang Y J. J Aerospace Power, 2004; 19(6): 197(于慧臣,谢世殊,贺风伟,张岩基.航空动力学报,2004;19(6):197) [1] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [2] 戚钊, 王斌, 张鹏, 刘睿, 张振军, 张哲峰. 应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1411-1418. [3] 周红伟, 高建兵, 沈加明, 赵伟, 白凤梅, 何宜柱. 高温低周疲劳下C-HRA-5奥氏体耐热钢中孪晶界演变[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1013-1023. [4] 李细锋, 李天乐, 安大勇, 吴会平, 陈劼实, 陈军. 钛合金及其扩散焊疲劳特性研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 473-485. [5] 周红伟, 白凤梅, 杨磊, 陈艳, 方俊飞, 张立强, 衣海龙, 何宜柱. 1100 MPa级高强钢的低周疲劳行为[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 937-948. [6] 张哲峰,邵琛玮,王斌,杨浩坤,董福元,刘睿,张振军,张鹏. 孪生诱发塑性钢拉伸与疲劳性能及变形机制[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 476-486. [7] 张啸尘, 孟维迎, 邹德芳, 周鹏, 石怀涛. 预循环应力对高速列车关键结构用铝合金材料疲劳裂纹扩展行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1243-1250. [8] 张哲峰, 刘睿, 张振军, 田艳中, 张鹏. 金属材料疲劳性能预测统一模型探索[J]. 金属学报, 2018, 54(11): 1693-1704. [9] 王瑾, 余黎明, 黄远, 李会军, 刘永长. 晶体取向和He浓度对bcc-Fe裂纹扩展行为的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(1): 47-54. [10] 郭舒,韩恩厚,王海涛,张志明,王俭秋. 核电站316L不锈钢弯头应力腐蚀行为的寿命预测[J]. 金属学报, 2017, 53(4): 455-464. [11] 徐超, 佴启亮, 姚志浩, 江河, 董建新. 晶界氧化对GH4738高温合金疲劳裂纹扩展的作用[J]. 金属学报, 2017, 53(11): 1453-1460. [12] 刘智勇,李宗书,湛小琳,皇甫文珠,杜翠薇,李晓刚. X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀裂纹扩展行为机理*[J]. 金属学报, 2016, 52(8): 965-972. [13] 佴启亮,董建新,张麦仓,姚志浩. 多组织因素对GH4738合金裂纹扩展速率的交互影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(2): 151-160. [14] 安金岚,王磊,刘杨,胥国华,赵光普. 长期时效对GH4169合金组织演化及低周疲劳行为的影响*[J]. 金属学报, 2015, 51(7): 835-843. [15] 车欣, 梁兴奎, 陈丽丽, 陈立佳, 李锋. Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金的显微组织及其低周疲劳行为*[J]. 金属学报, 2014, 50(9): 1046-1054. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed