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大型锻件夹杂性裂纹的修复
发布时间：2015-11-26 点击数：2303
大型锻件夹杂性裂纹的修复
在裂纹自修复的过程中，裂纹四周金相组织的变化。通过对试样的观察与分析，可将裂纹的修复过程分为两个阶段：
1）裂纹处空洞填充：在修复过程的初期，裂纹空洞部分的体积被与基体金属成份相同的金属所填充。填充物由非常细小的晶粒组成，并含有大量的显微孔洞，填充部分与基体的分界面清楚；
目前，细观力学研究中对金属材料损伤过程所给出的结论，一般仅适用于材料冷加工中损伤及成形极限题目的分析。在冷加工条件下，损伤的发生和发展为一单向增长过程，即损伤变量只能持续的增加。但事实上，金属在热加工条件下，微观损伤的发展受到了某种机制的抑制，其影响使得在微裂纹扩展的同时，有一可逆的修复过程。
大量的实验结果表明[1]；夹杂性裂纹是由多个片状夹杂（微裂纹）所造成损伤的聚合裂纹体。在片状夹杂物之间，为纯金属基体的剪切裂纹所连接。片状夹杂分隔了金属基体，这种损伤是不可修复的；而纯金属基体之间的裂纹部分则有可能在一定的条件下，通过金属间的扩散及其它作用而修复。
在裂纹自修复的过程中，裂纹四周金相组织的变化。通过对试样的观察与分析，可将裂纹的修复过程分为两个阶段：
1）裂纹处空洞填充：在修复过程的初期，裂纹空洞部分的体积被与基体金属成份相同的金属所填充。填充物由非常细小的晶粒组成，并含有大量的显微孔洞，填充部分与基体的分界面清楚；
2）晶粒长大：填充区域内的细小晶粒逐渐长大，填充物与金属基体的分界面渐渐消失，填充物中的显微孔洞尺寸和数目逐渐减小，直至填充区域内的晶粒与基体相同。
为定量的描述裂纹的自修复过程，我们用声显微镜实际丈量了不同加热温度和保温条件下，裂纹修复的百分率。裂纹修复率主要受控于加热温度；对于给定的实验材料而言，当保温时间高于15分钟时，继续增加保温时间对裂纹修复的贡献相对较小。
对于一定的金属材料而言，在特写的条件下，其内部的裂纹在高温条件下自修复现象的发现，是十分有意义的，对其机理尚有待于进一步的研究。
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