基于复型与小时间尺度寿命预测的疲劳裂纹扩展测试方法

摘要

本发明公开了一种基于复型与小时间尺度寿命预测的疲劳裂纹扩展测试方法。步骤一，在试样上根据小时间尺度理论，从预制缺口位置到裂纹的临界扩展位置之间选取五个载荷周期，在每个载荷周期内的加载和卸载过程中分别对称选取十个测试点；步骤二，采用第一次复型方法获取各个测试点的微观形貌，并将所述复型后的样本置于扫描电镜下进行形貌观察影像采集；当裂纹扩展增量无法在扫描电镜下看清时，需进行步骤三的第二次复型；步骤三，再将二次复型后的样本置于透射电镜下进行形貌观察影像采集，根据照片测量疲劳裂纹扩展增量和CTOD。本方法适用于处于平面应变状态的金属构件疲劳裂纹扩展测试。

主权项

一种基于复型与小时间尺度寿命预测的疲劳裂纹扩展测试方法，进行疲劳裂纹扩展测试用的试样为标准SE(B)试样；其特征在于疲劳裂纹扩展测试包括的步骤为：步骤一，在试样上根据小时间尺度理论，从预制缺口位置到裂纹的临界扩展位置之间选取五个载荷周期，在每个载荷周期内的加载和卸载过程中分别对称选取十个测试点；步骤二，采用第一次复型方法获取各个测试点的微观形貌，并将所述复型后的样本置于扫描电镜下；当裂纹扩展增量能够清楚地在扫描电镜下进行形貌观察，则采集影像，并根据形貌观察影像测量疲劳裂纹扩展增量和CTOD；当裂纹扩展增量无法在扫描电镜下看清时，需进行步骤三的第二次复型；步骤三，将需要二次复型后的样本置于透射电镜下进行形貌观察影像采集；并根据形貌观察影像测量疲劳裂纹扩展增量和CTOD；所述的第一次复型的处理步骤为：步骤21：当缺口位于任意一个载荷周期N内第i个测试点时，停止循环载荷并对试样施加静态载荷；步骤22：用蘸有丙酮的棉花球清洗缺口表面，分别在五个载荷周期进行复型测量，在醋酸纤维素薄膜上滴1‑2滴丙酮，然后分别将其轻轻附着在试样裂纹侧表面；待膜干燥5min后，用镊子夹住膜的端部，自上而下从缺口表面缓慢地剥落下来；步骤23：为保证得到有效的复型结果，分别在裂纹两个侧表面分别进行三次复型，复型方法重复步骤22，每个测试点共得到6片醋酸纤维薄膜；步骤24：将用于复型后的醋酸纤维薄膜平整粘贴在贴有双面透明胶带的玻璃片上，并贴上相应的复型序号，复型序号应与载荷周期数和该载荷周期内的应力水平相对应；步骤25：将所有样本置于扫描电镜下观察，若样本在扫描电镜下有清晰的图像，则直接对其形貌图像采集，并根据形貌观察影像测量疲劳裂纹扩展增量和CTOD；若样本在扫描电镜下观察图像比较模糊的，则进行步骤三的第二次复型。