金属学报  2005, Vol. 41 Issue (7): 721-726

论文 本期目录 | 过刊浏览 |

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 张岩基 孙燕国 谢世殊 田中启介

北京航空材料研究院; 北京 100095

Near Threshold Fatigue Crack Growth Behavior in Stainless Steel

YU Huichen;ZHANG Yanji; SUN Yanguo; XIE Shishu; TANAKA Keisuke

Beijing Institute of Aeronautical Materials; Beijing 100095

于慧臣; 张岩基; 孙燕国; 谢世殊; 田中启介 . 不锈钢在循环扭转载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为[J]. 金属学报, 2005, 41(7): 721-726 .
, , , , . Near Threshold Fatigue Crack Growth Behavior in Stainless Steel[J]. Acta Metall Sin, 2005, 41(7): 721-726 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(336 KB)   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     Abstract：Near threshold fatigue crack growth tests were conducted under torsion on circumferentially pre--cracked round bars of a stainless steel. The crack growth rate was decreased with crack extension because of the sliding contact of the crack faces. The crack growth rate without the influence of crack surface contact was determined by extrapolating the relationship between the crack growth rate and the crack extension to the zero crack length. The applied stress intensity factor range is divided into two parts: one is the effective value responsible for crack growth and the other is the shielding value dissolved by crack surfaces contact. The fatigue limits for crack initiation and fracture were predicted and the predicted values agreed well with the experimental results. Key words： fatigue crack growth    stress intensity factor    threshold 收稿日期: 2004-11-04      ZTFLH:  TG111   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 张岩基 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/I7/721 [1] Pook L P. Int J Fatigue, 1985; 7(1): 21 [2] Yates J R, Miller K J. Fatigue Fract Eng Mater Struct, 1989; 12: 259 [3] Yoshioka S, Watanabe K, Kitagawa H, Inoue A, Kumar sawa M. Trans Jpn Sod Mech Eng, 1984; 50(453): 1267 [4] Tschegg E K. Mater Sci Eng, 1982; 54: 127 [5] Tschegg E K. J Mater Sci, 1983; 18: 1604 [6] Yu H C, Tanaka K, Akiniwa Y. Fatigue Fract Eng Mater Struct, 1998; 21: 1067 [7] 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) [8] Yu H C, Xie S S, Sun Y G, Tanaka K. J Aeronaut Mater, 2004; 24(5): 53 (于慧臣,谢世殊,孙燕国,田中启介．航空材料学报, 2004; 24(5):53) [9] Yu H C, Sun Y G, Xie S S, Tanaka K. Acta Metall Sin, 2005; 41: 73 (于慧臣,孙燕国,谢世殊,田中启介．金属学报, 2005;41: 73) [10] Ritchie R O, McClintock F A, Hayeb-Hashemi H, Ritter M A. Metall Trans, 1982; 13A: 101 [11] Tada H, Paris P C, Irwin G R. The Stress Intensity Factor Handbook. 2nd ed., 1985: 27 [12] Tanaka K, Akiniwa Y, Nakamura H. Fatigue Fract Eng Mater Struct, 1996; 19: 571 [13] Tanaka K, Akiniwa Y, Yu H C. ASTM STP 1359, 1999: 295 [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, 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. [4] 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. [5] 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. [6] 杨健，董建新，张麦仓,贾建，陶宇. 新型镍基粉末高温合金FGH98的高温疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 金属学报, 2013, 49(1): 71-80. [7] 熊缨 陈冰冰 郑三龙 高增梁. 16MnR钢在不同条件下的疲劳裂纹扩展规律[J]. 金属学报, 2009, 45(7): 849-855. [8] 朱明亮 轩福贞 朱奎龙 王国珍 贾天耀. 热处理对25Cr2NiMo1V钢疲劳特性的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(3): 320-325. [9] 马英杰; 刘建荣; 雷家峰; 李玉兰; 刘羽寅; 杨锐 . 钛合金疲劳裂纹扩展速率Paris区中的转折点[J]. 金属学报, 2008, 44(8): 973-978 . [10] 熊缨 . 疲劳裂纹扩展两参量驱动力的一个新模型[J]. 金属学报, 2008, 44(11): 1348-1353 . [11] 于慧臣; 孙燕国; 张岩基; 谢世殊; 田中启介 . 不锈钢在扭转/拉伸复合载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为[J]. 金属学报, 2006, 42(2): 186-190 . [12] 钟勇; 肖福仁; 单以银; 杨柯 . 管线钢的疲劳裂纹扩展速率与疲劳寿命关系的研究[J]. 金属学报, 2005, 41(5): 523-528 . [13] 王章忠; 杜百平; 李年 . 不同类型过载下I型疲劳裂纹的扩展行为[J]. 金属学报, 2003, 39(8): 843-847 . [14] 韦东远; 顾家琳; 方鸿生 . 1500 MPa级贝氏体/马氏体复相高强度钢的疲劳断裂特性[J]. 金属学报, 2003, 39(7): 734-738 . [15] 关辉; 李劲; 魏学军; 韩恩厚; 柯伟 . 环境对AISI 321不锈钢疲劳裂纹扩展过载效应的影响[J]. 金属学报, 2003, 39(6): 613-616 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed