強化中疲勞裂紋擴展的影響因素?

內部因素和外部因素同時驅動著疲勞裂紋的擴展，內部因素是指材料本身所具有的狀態和特性，如材料的彈性模量、極限強度、塑性和循環性能以及顯微組織結構等，他們對疲勞擴展速率起著Z為基本的作用，而外部因素如應力特征、加載頻率、溫度和環境等對疲勞裂紋擴展的影響不容忽視，具體如下：

1、應力特征的影響；

在不同循環特征R=Kmax/Kmin條件下，用Pairs公式整理出的da/dn-k曲線能反映出平均應力對 da/dN有很大的影響，在同一k下，平均應力越高，da/dN越大，這也說明循環特征與平均應力的關系很大。同時，在同一k下，平均應力為正時的da/dN比平均應力為負，零時較低。表面殘余應力為拉或壓時對平均應力的影響也各不相同，表面殘余壓應力通?？梢允蛊骄鶓μ岣?，而表面殘余拉應力相反。

為利用上述特性，降低裂紋擴展速率，人們通常會采用滲氮、滲碳、滲鋁、表面淬火、滾壓、擠壓以及噴丸等工藝在構件表層引入約0.08~0.40的殘余壓應力。SAE340（極限強度為1303MPa）鋼經表面噴丸后，表面殘余壓應力可高達686-784MPa，壓應力層深為0.31~0.43mm，da/dN減緩效果顯著。

2、超載的影響；

構件在服役過程中，所承受的載荷通常是無序、反復、隨機的。而且大量實驗表面，過載峰對隨后的低載幅度下的裂紋擴展速度有明顯的延緩作用，不過延緩作用僅限在一段循環周期內，在此周期后，裂紋擴展速率又逐漸恢復作用。

3、加載頻率的影響；

加載頻率減小，da/dN增加。但是隨著的k減小，在k處于較低的范圍內，其影響逐漸減小。在高溫下，加載頻率對裂紋擴展速率的影響大些。在k某轉折點以上，加載頻率越低，裂紋擴展速率越高。

4、溫度的影響；

溫度越高，裂紋擴展速率越高。用于核反應堆壓力容器的304不銹鋼當溫度從24度增加到650度時，裂紋擴展速率顯著增加。