断口分析中的裂纹动力学和瓦纳线实例

摘要

在为材质42CrMo钢经锻造、调质和渗氮处理的曲轴断裂断口进行失效分析的案例中,发现断口上的贝纹线有相交的异常现象;这在一般的断口中是不可能出现的。用裂纹动力学和瓦纳线的理论对这种异常现象做了分析:由断口疲劳源处产生的裂纹,在扩展时会在材料中产生应力波,在裂纹所在的表面上传播。当裂纹遇到了不连续面,就会产生了一个横向的应力波,从而形成第二组以波源为圆心的同心圆弧,这才有可能出现贝纹线相交的现象。首次观察到瓦纳线不仅仅只能在金属与非金属脆性材料的断口上出现,文中以实例说明,在调质钢的断口上也可以出现瓦纳线。