铁素体球墨铸铁低温冲击断裂裂纹形核及扩展机理

金属学报, 2015, 51(11): 1333-1340. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00121

铁素体球墨铸铁低温冲击断裂裂纹形核及扩展机理

1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870

2.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870

3.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870

4.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870

基金项目: 国家自然科学基金项目51274142,辽宁省自然科学基金项目2014028015和沈阳市科技局项目F15-199-1-15资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51274142),Natural Science Foundation of Liaoning Province (No.2014028015) and Program of Bureau of Shenyang Science and Technology (No.F15-199-1-15)

关键词：石墨球 , 韧脆转变 , 解理断裂 , 形变孪晶

MECHANISM OF CRACK NUCLEATION AND PROPAGATION OF FERRITE DUCTILE IRON DURING IMPACT FRACTURE UNDER LOW TEMPERATURES

Keywords： graphite nodule , ductile-brittle transition , cleavage fracture , deformation twin

在低温下对QT400-18L铁素体球墨铸铁件进行Charpy缺口示波冲击实验,测试温度对冲击过程中裂纹形核和裂纹扩展能力的影响,采用OM观察分析不同温度下铁素体球墨铸铁裂纹萌生与扩展路径以及断口附近组织的演变规律.结果表明,韧脆转变温度以上,冲击后断口附近大量石墨-基体界面发生开裂,石墨界面开裂后产生的孔洞起到钝化裂纹和降低裂纹扩展速率的作用;韧脆转变温度区间,冲击试样表现为韧窝和解理混合断口形貌,断裂模式和裂纹形核均与石墨球有关;韧脆转变温度以下,垂直交叉孪晶成核进而导致微裂纹扩展,解理断裂主要是孪晶起裂,这种形变孪晶引起的裂纹形核和扩展方式造成了裂纹形成功与裂纹扩展功的剧烈下降.

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