[发明专利]基于小时间尺度的疲劳裂纹扩展机理测试方法

权利要求书

1.基于小时间尺度的疲劳裂纹扩展机理测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)试样的制备

结合扫描电镜所配原位拉伸台要求制备试样，采用线切割方法在试样上制备预制缺口；对试样进行编号；

(2)试样金相组织分析和标定

根据《GB/T 13298-1991金属显微组织检验方法》，将试样进行打磨和抛光处理，配制化学浸蚀剂对试样进行金相处理；将试样置于显微镜下，在不同放大倍数下，观察试样表面的晶粒、晶界、第二相粒子微观形貌；拍摄试样金相照片，标定出晶界和第二相粒子的位置；

(3)疲劳裂纹预制试验

试样表面重新抛光后装夹于疲劳试验机中，安装位置需垂直且居中；参考《GB/T 6398-2000金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法》，开展预制裂纹试验；

(4)原位疲劳加载试验及小时间尺度位置标定

将试样装夹在原位拉伸台中，并放置在扫描电镜里；设定载荷、应力比和循环周次进行疲劳循环加载；循环加载50周次后，当裂纹开始稳定扩展时，结合金相图片，判断裂纹尖端是否接近某一晶界或第二相粒子位置；判断裂纹尖端接近晶界时，采用小时间尺度方法进行手动加载；在一个载荷周期的加载和卸载段，分别对不同应力点的裂纹尖端位置进行标定；当裂纹尖端穿过晶界后，再次采用小时间尺度方法进行加载和标记；

继续循环多个周期后，当裂纹再次接近和穿过晶界时，采用同样方法进行加载和标记；若裂纹尖端在第二相粒子内部穿过时，采用小时间尺度方法进行加载和标记；

重新选择新试样，设定另一应力比进行原位加载和小时间尺度标记试验；

完成恒幅试验后，选择不同变幅类型的变幅载荷试验进行研究，在变载之前的一个载荷周期内，采用小时间尺度方法进行加载与标记，在变载之后的下一个周期，再采用同样方法进行加载和标记；

(5)小时间尺度疲劳裂纹扩展机理分析

将试样从扫描电镜中取出并进行金相处理；试样重新放置于扫描电镜中，根据标记位置找到每个小时间尺度应力标记点，分析一个载荷周期内微观组织对裂纹扩展的影响机理。