锻件内部脆性夹杂物边界裂纹锻合的应力条件

摘要

大型锻件内部脆性夹杂物边界裂纹是影响大型锻件疲劳寿命与冲击性能的主要缺陷。热锻变形过程中,脆性夹杂物周围区域的应力场是影响边界裂纹闭合的主要因素之一。为研究应力场的影响,给出平均相对球应力的定义及其数学表达式,并借助数值模拟研究不同应力场的平均相对球应力对脆性夹杂物边界裂纹的影响。结果表明,只有当脆性夹杂物周围区域的应力场的平均相对球应力代数值小于其临界值,并产生一定大小的变形量,才能使脆性夹杂物边界处的原生裂纹锻合。利用专门设计的试件和型砧,在Gleeble-3180热模拟试验机上进行热压缩变形试验,扫描电镜上观察压缩后试件内部脆性夹杂物边界裂纹的情况。试验结果支持数值模拟结果。