A100超高强度钢腐蚀疲劳裂纹扩展拘束效应研究

V215.5; 超高强度钢被广泛用于制造飞机起落架等主要承力结构,在海洋恶劣环境下服役时易发生腐蚀疲劳失效.由于拘束效应的存在,实验室小尺寸试样与实际结构的疲劳裂纹扩展行为不同.针对不同裂纹深度和试样厚度的单边缺口拉伸试样,开展A100超高强度钢在空气、中性和酸性海水环境下的疲劳裂纹扩展实验.结果表明:随着裂纹深度和试样厚度增大,裂纹尖端拘束水平升高,疲劳裂纹扩展阻力降低,裂纹扩展速率增加;相较于腐蚀环境和拘束效应单独作用,拘束效应和腐蚀环境共同作用会显著增加A100超高强度钢的疲劳裂纹扩展速率;当应力强度因子幅值ΔK=30 MPa·m1/2 时,拘束参量与腐蚀疲劳裂纹扩展速率呈现良好的正相关...

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Published in航空材料学报 Vol. 44; no. 6; pp. 90 - 96
Main Authors 李一哲, 黄海亮, 卞贵学, 王安东, 王玺
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 海军航空大学青岛校区,山东 青岛 266041 01.12.2024
Subjects
裂纹扩展
corrosion fatigue
A100 ultrahigh strength steel
crack propagation
A100超高强度钢
拘束效应
constraint effect
腐蚀疲劳
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2024.000032

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Summary:V215.5; 超高强度钢被广泛用于制造飞机起落架等主要承力结构,在海洋恶劣环境下服役时易发生腐蚀疲劳失效.由于拘束效应的存在,实验室小尺寸试样与实际结构的疲劳裂纹扩展行为不同.针对不同裂纹深度和试样厚度的单边缺口拉伸试样,开展A100超高强度钢在空气、中性和酸性海水环境下的疲劳裂纹扩展实验.结果表明:随着裂纹深度和试样厚度增大,裂纹尖端拘束水平升高,疲劳裂纹扩展阻力降低,裂纹扩展速率增加;相较于腐蚀环境和拘束效应单独作用,拘束效应和腐蚀环境共同作用会显著增加A100超高强度钢的疲劳裂纹扩展速率;当应力强度因子幅值ΔK=30 MPa·m1/2 时,拘束参量与腐蚀疲劳裂纹扩展速率呈现良好的正相关性.相关研究结果可为海洋环境下服役超高强度钢结构寿命评估提供参考.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2024.000032