[發明專利]金屬材料理想裂紋的制備及測試方法

在審

• 申請號: 202010161332.3
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111323303A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉澤;謝怡玲
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N1/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 程力

1.一種金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：包括步驟，

S1、將金屬材料加工成平板；

S2、在平板中預制缺口裂紋；

S3、在平板兩面放置傳壓件，疊成三明治結構，傳壓件與平板的接觸范圍覆蓋缺口裂紋；

S4、對三明治結構加熱加壓，使平板上缺口裂紋所在范圍厚度減小，從而使缺口裂紋面重新合攏接觸形成類疲勞裂紋的理想裂紋面。

2.如權利要求1所述的金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：平板材料為具有一定熱塑性成型能力的晶態金屬，或非晶態金屬。

3.如權利要求2所述的金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：平板材料是晶態金屬時，三明治結構的加熱溫度范圍為T≥0.3T_m，T_m為平板材料的熔點溫度，取絕對溫標。

4.如權利要求2所述的金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：平板材料是非晶態金屬時，三明治結構的加熱溫度范圍為1.1T_g≤T＜T_x，T_g為平板材料的玻璃轉變溫度，T_x為平板材料的晶化溫度，溫度都取絕對溫標。

5.如權利要求1所述的金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：平板的一個方向的尺寸是另外兩個方向的尺寸的4倍以上。

6.如權利要求1所述的金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：預制缺口裂紋的方法為線切割、電火花加工、金剛石切割或模具復制。

7.如權利要求1所述的金屬材料理想裂紋的制備方法，其特征在于：傳壓件材料為不銹鋼、鎢或高溫合金。

8.一種金屬材料理想裂紋的測試方法，其特征在于：根據如權利要求1至7任一所述的方法制備得到理想裂紋之后，先去除壓縮后的多余材料，保留理想裂紋面，然后對平板進行拉伸實驗，測定斷裂韌性值。

9.一種金屬材料理想裂紋的測試方法，其特征在于：根據如權利要求1至7任一所述的方法制備理想裂紋時，進行步驟S3時，在傳壓件與平板之間增設表面具有納米點陣的模板，使得進行步驟S4后，不僅得到理想裂紋，還在平板表面復制出納米點陣，納米點陣覆蓋理想裂紋；得到理想裂紋和納米點陣之后，去除模板，對平板進行拉伸實驗，通過拉伸過程中理想裂紋尖端附近納米點陣的位置變化，獲得理想裂紋尖端擴展過程的變形。

10.如權利要求9所述的金屬材料理想裂紋的測試方法，其特征在于：模板材料為硅、氧化硅、氮化硅或氧化鋁。