[发明专利]金属材料理想裂纹的制备及测试方法

权利要求书

1.一种金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：包括步骤，

S1、将金属材料加工成平板；

S2、在平板中预制缺口裂纹；

S3、在平板两面放置传压件，叠成三明治结构，传压件与平板的接触范围覆盖缺口裂纹；

S4、对三明治结构加热加压，使平板上缺口裂纹所在范围厚度减小，从而使缺口裂纹面重新合拢接触形成类疲劳裂纹的理想裂纹面。

2.如权利要求1所述的金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：平板材料为具有一定热塑性成型能力的晶态金属，或非晶态金属。

3.如权利要求2所述的金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：平板材料是晶态金属时，三明治结构的加热温度范围为T≥0.3T_m，T_m为平板材料的熔点温度，取绝对温标。

4.如权利要求2所述的金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：平板材料是非晶态金属时，三明治结构的加热温度范围为1.1T_g≤T＜T_x，T_g为平板材料的玻璃转变温度，T_x为平板材料的晶化温度，温度都取绝对温标。

5.如权利要求1所述的金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：平板的一个方向的尺寸是另外两个方向的尺寸的4倍以上。

6.如权利要求1所述的金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：预制缺口裂纹的方法为线切割、电火花加工、金刚石切割或模具复制。

7.如权利要求1所述的金属材料理想裂纹的制备方法，其特征在于：传压件材料为不锈钢、钨或高温合金。

8.一种金属材料理想裂纹的测试方法，其特征在于：根据如权利要求1至7任一所述的方法制备得到理想裂纹之后，先去除压缩后的多余材料，保留理想裂纹面，然后对平板进行拉伸实验，测定断裂韧性值。

9.一种金属材料理想裂纹的测试方法，其特征在于：根据如权利要求1至7任一所述的方法制备理想裂纹时，进行步骤S3时，在传压件与平板之间增设表面具有纳米点阵的模板，使得进行步骤S4后，不仅得到理想裂纹，还在平板表面复制出纳米点阵，纳米点阵覆盖理想裂纹；得到理想裂纹和纳米点阵之后，去除模板，对平板进行拉伸实验，通过拉伸过程中理想裂纹尖端附近纳米点阵的位置变化，获得理想裂纹尖端扩展过程的变形。

10.如权利要求9所述的金属材料理想裂纹的测试方法，其特征在于：模板材料为硅、氧化硅、氮化硅或氧化铝。