關(guān)于高強(qiáng)度碳素鋼中的夾雜物對(duì)鋼疲勞裂紋的形成和裂紋擴(kuò)
展影響的研究,主要是根據(jù)用這種鋼的光滑的試片在單向應(yīng)力振
幅下進(jìn)行交變彎曲的疲勞試驗(yàn)進(jìn)行的。研究的最終結(jié)果大致與前
面所談到的結(jié)論相一致,不過(guò)要詳細(xì)些,并有大量的試驗(yàn)依據(jù)。
研究認(rèn)為,氧化物夾雜物對(duì)高強(qiáng)度鋼的抗疲勞斷裂具有有害
影響。斷裂開(kāi)始取決于氧化物夾雜物的大小和形狀,而與夾雜物
的成分無(wú)關(guān)。對(duì)于裂紋的形成有一個(gè)夾雜物的最小臨界尺寸。在
鋼表面或其附近擠入的大于20微米的球狀氧化物夾雜物可能是
裂紋的主要成核區(qū)域。如果氧化物顆粒
是多角形或成串狀沿垂直于應(yīng)力軸方向分布,則最小臨界尺寸將
要減小。斷裂從一些顯微裂紋的地方開(kāi)始,這些顯微裂紋是由于
復(fù)相夾雜物內(nèi)部界面分離,或象中那種基體和夾雜物界
面剝離,由夾雜物本身破裂而產(chǎn)生的。硫化物對(duì)鋼的疲勞性能有
可能不產(chǎn)生壞的影響。
較小的夾雜物顆粒對(duì)裂紋成核作用并不重要,但它可能有助
于疲勞裂紋的擴(kuò)展。研究發(fā)現(xiàn),裂紋擴(kuò)展速率隨鋼的純潔度的提
高而減小,而與夾雜物的成分無(wú)關(guān)。