纯铁内部疲劳微裂纹的热扩散愈合过程分析

摘要

利用低周疲劳方法在纯铁试样中引入了临界长度约30μm,厚度为0.5～1.5μm的内部微裂纹,随后在900℃下进行1.5～5h的真空退火处理.研究结果表明:随保温时间的延长,内部疲劳微裂纹的纵剖面二维形态由初始的扁椭圆型截面形态演化为由多个定向排列的球形空洞组成的球洞串截面形态；在横剖面上观察到了初始裂纹体分解为"外围圆环+环内球洞"的形态演变图像。利用有限元方法模拟计算了不同形态三维裂纹的形态演化过程,实现了裂纹演化时间的定量预测,并与实验观察结果较好吻合。