不同的金屬切口狀表面輪廓金相分析圖像顯微鏡雖然對于不同的金屬和不同的應(yīng)力級,疲勞破壞的一般過程是相同的,但是上述的金相檢驗(yàn)表明,表面裂紋的外貌和位置取決于金屬、應(yīng)力級和溫度。在室溫下和與長期疲勞強(qiáng)度差不多相等的應(yīng)力級下,大多數(shù)廷性純金屬和簡單合金中的微觀裂紋起源于持久性有效滑移帶上,這些滑移帶不規(guī)則地分布在表面晶粒上。形成這些滑移帶是由于已經(jīng)發(fā)生過滑移的平面要比鄰近還沒有發(fā)生過滑移的平面上更難發(fā)生滑移所致。在循環(huán)應(yīng)力下滑移線不斷發(fā)展這一點(diǎn)表明,在反向半周循環(huán)中發(fā)生的滑移不是前半周滑移的反向,否則表面將保持光滑,而看不出滑移?;葡蜞徑矫娴倪@種轉(zhuǎn)移導(dǎo)致在滑移帶上產(chǎn)生表面臺階,從而形成切口狀表面輪廓。滑移能否輕易地轉(zhuǎn)移到不同平面,將決定在_滑移帶內(nèi)保持不斷往復(fù)滑移所需的應(yīng)力范圍。因鄰近平面上發(fā)生滑移而產(chǎn)生的表面粗糙不平隨著應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加而變得更加厲害,而最后形成表面裂紋或侵入槽,這可看作是微觀裂紋單軸疲勞試驗(yàn)中承受部分載荷循環(huán)時(shí),在滑移面上存在法向拉應(yīng)力,而在扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)中則不存在法向拉應(yīng)力,在同樣的最大分剪應(yīng)力幅下,這使微觀裂紋能在前面一種試驗(yàn)中更快地達(dá)到宏觀裂紋期。這就說明了在循環(huán)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)滑移面損傷較厲害,及高強(qiáng)度或脆性金屬,承受循環(huán)扭應(yīng)力而不是承受單軸循環(huán)應(yīng)力時(shí)更易看到滑移線的原因。通常在靜拉伸載荷下僅僅經(jīng)過預(yù)期壽命百分之幾的時(shí)間后在軟金屬中就可測到大得足以張開的表面裂紋,因此為了要觀察堅(jiān)硬或脆性金屬試樣在它發(fā)生完全斷裂前產(chǎn)生的相當(dāng)大的裂紋而停止進(jìn)行常規(guī)的疲勞試驗(yàn)是困難的。 已發(fā)現(xiàn)在液態(tài)氦的溫度下產(chǎn)生了滑移帶侵入現(xiàn)象(微觀裂紋),曾認(rèn)為它們的形成是由于原子作純機(jī)械運(yùn)動(dòng)所致。 滑移使局部表面輪廓發(fā)生顯著變化,而形成表面微觀裂紋主要是由于在寬滑移帶內(nèi)作往復(fù)滑移的這種簡單幾何原因所致
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