[发明专利]一种高温合金高温下疲劳裂纹扩展门槛值的测试方法

权利要求书

1.一种高温合金高温下疲劳裂纹扩展门槛值的测试方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，预制试样；

步骤2，在室温下进行第一次裂纹预制，释放缺口处残余应力，且形成贯穿裂纹以避免高温下产生角裂纹或两侧裂纹偏离；

步骤3，采用高温炉对试样进行加热，达到测试温度后保温，并在高温下再次预制裂纹，使得Δa=0.4~0.6mm；

步骤4，采用逐级降力法测定升降对的门槛值，在保持应力比的前提下，使力值逐渐下降，直至裂纹不扩展状态，将裂纹不扩展状态对应的ΔK_i与上一级应力下的ΔK_i-1进行配对，获得一个裂纹扩展与裂纹不扩展临界状态的升降对，（ΔK_i+ΔK_i-1）/2为该升降对的门槛值ΔK；

步骤5，获得对应裂纹不扩展的点后，将载荷提高至前3~4级的力值，使得裂纹尖端可以突破前沿的阻碍，重新开始扩展，重复步骤4，直至满足置信度要求，所有升降对的门槛值的平均值即为试样该试验条件门槛值。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤1中，所述试样为标准紧凑拉伸试样，所述试样为C(T)试样，所述试样的B/W小于0.15，所述试样的宽度W大于40mm，所述试样在保证载荷精度的情况下，厚度B在4~6mm。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤2中，在室温下进行裂纹预制，预制长度为1.8~2.5mm并采用读数显微镜在室温对裂纹进行双面观察，前后侧裂纹测量值之差不超过0.25B。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤3中，达到测试温度后保温30min，高温下采用长焦距显微镜通过视窗进行单侧观察。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤4中，所述逐级降力法包括第一阶段和第二阶段，在所述第一阶段所述力值的下降幅度不超过10%，使裂纹扩展速率达到（5~10）×10^-6mm/cycle，当裂纹扩展速率降至（5~10）×10^-6mm/cycle后进入所述第二阶段，在所述第二阶段降低力值的下降幅度，使每一级应力下裂纹扩展长度Δa在0.2mm~0.5mm之间。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，

在第二阶段中，所述力值的下降幅度减小为不超过5%或0.05kN。

7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤4中，所述裂纹不扩展状态为：ΔN=10⁶时裂纹扩展增量Δa＜0.1mm。

8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤4中，ΔK_i-1对应的裂纹扩展速率da/dN不超过5×10^-6mm/cycle。

9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤5中，所述阻碍为高温下材料裂纹尖端闭合。

10.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

步骤5中，所述满足置信度要求的计算过程为：获得3~5个升降对，然后计算升降对的数据点是否满足相应置信度要求。