切口试样所加的应力样品分析金相图像显微镜

切口试样所加的应力样品分析金相图像显微镜
残余应力对材料疲劳极限的影响类似于叠加静平均应力的影响，所不同的是在试验全过程中可通过外载荷保持平均应力不变，而施加循环应力以产生任何循环塑性变形可使残余应力松弛。显然，如果在试验初期循环应力的大小足以使残余应力松弛，则残余应力对后来的疲劳强度没有多少影响。由此可见，如果所加的名义应力低于材料的普通疲劳极限，则所产生的残余应力对切口零件的疲劳强度具有最大的影响，此影响随切口锐度和材料的屈服应力与疲劳极限之比值的增大而增大。可以预期，未松弛的残余应力对导致微观裂纹萌生和扩展所需的最小交变剪应力无明显的影响，但对宏观裂纹后来的扩展可能有很大的影响。因此，充分大而深的残余压应力将阻止宏观裂纹张开，从而阻滞其生长或使其保持静止，直到应力级提高为止。另一方面，残余拉应jI=}将使裂纹张开，从而使裂纹接着更易扩展，这样就导致拉应力范围增大。对于一定的应力范围，残余压应力将使微观裂纹与宏观裂纹生长期之间的转变期延长。因此，如果对表层中产生很高残余压应力的普通试样或切口根部周围产生很高残余压
应力的切口试样所加的应力级使其经过很长的耐久期后断裂，就会发现裂纹必定以相当大的距离生长成微观裂纹而穿过受残余应力影响的材料体积，最后才生长成垂直于载荷方向的宏观裂纹。这样就产生了具有明显剪切唇的断口，该剪切唇是从普通试样的表面或从切口试样的切口根部延伸到断口的。
    如果残余压应力仅影响薄的表层，而对于一定的循环载荷和材料，该表层的厚度小于微观裂纹转变为宏观裂纹的深度则当该应力级等于或略高于使无残余应力的材料中表
面微观裂纹扩展到同样深度所需的应力级时，表面微观裂纹就能在循环分剪应力的作用下穿过表层而生长。由此可见，如果普通试样或切口试样的疲劳极限因表面有残余压应力而明显提高，则在表层中很可能已产生了微观裂纹，但不致生长。其S一Ⅳ曲线上有限寿命区段的斜率将小于未经处理的相同试样的斜率。裂纹一旦穿入了材料的受影响层，在一定应力级下的裂纹生长速率就与未经处理的试样的裂纹生长速率相同，而寿命之差就是使裂纹穿入受影响层所需的循环次数。循环应力级愈高，则寿命之差愈小，因为除此以外，微观裂纹更易达到宏观裂纹期，而残余应力也更易松弛。