（航空宇航科学与技术专业论文）lc4铝合金应力腐蚀与腐蚀疲劳特性研究.pdf

国防科学技术大学研究生院学位论文 a b s t r a c t i nt h i s p a p e r t h es t r e s sc o r r o s i o nc r a c k i n g ( s c c ) a n dc o r r o s i o nf a t i g u e ( c f ) c h a r a c t e r i s t i c so fl c 4h i g hs u p e rh i 咖a l u m i n u ma l l o yh a sb e e ni n v e s t i g a t e di nd e t a i lb y m e a n so f t e s t i n gt e c h n i c a la n a l y s i s t h ei n f l u e n c e so f c o r r o s i o ne n v i r o n m e n to nt h ef a t i g u e a n df r a c t u r eb e h a v i o r so fl c 4a l u m i n u ma l l o ya r es t u d i e db yt e s t i n g t h et e s t i n gr e s u l t s s h o wt h a tl c 4a l u m i n u ma l l o yi sm u c hs e n s i t i v et oa g g r e s s i v ee n v i r o n m e n t t h ee x i s t e n c e o fc o r r o s i o ne n v i r o n m e n tw i l lg r e a t l yd e c r e a s et h ef a t i g u ea n df r a c t u r es t r e n g t ho f t h es t e e l i tc o m e st ot h ec o n c l u s i o nt h a tt h ec o r r o s i o nf a t i g u ef r a c t u r eo fl c 4a l u m i n u ma l l o yi st h e r e s u l t so fc o m b i n e da c t i o no fa n o d i cd i s s o l u t i o n 、h y d r o g e ne m b i t t e r m e n t ( h e ) a n d m e c h a n i c a ld a m a g e t h ens o m ec a l c u l a t i o nm e t h o d sf o rc o r r o s i o nf a t i g u ec r a c ki g n i t i o n a n dp r o p a g a t i o na r ep u tf o r w a r d b yc o m p a r i n gt h ep r a c t i c a lc a l c u l a t i o nw i t ht h et e s tr e s u l t ， i ti n d i c a t e st h a tt h e s em e t h o d s a r ef e a s i b l e t h e yc a n p r o v i d es c i e n t i f i cb a s i sf o rt h ed a m a g e t o l e r a n c ed e s i g na n dl i f es p a ne v a l u a t i o no fh o m e - - m a d ea i r c r a f ts t r u c t u r em a t e d a l si n a g g r e s s i v ee n v i r o n m e n tc o n d i t i o n s t h ed a t aa n dc u r v e so b t a i n e df r o mt e s tc a n t e s tc a n p r o v i d e v a l u a b l er e f e r e n c ef o re n g i n e e r i n gd e s i g n k e yw o r d s ：c o r r o s i o n ，s t r e s s c o r r o s i o n c r a c k i n g ，c o r r o s i o nf a t i g u e ，c r a c k ，c r a c k p r o p a g a t i o n ，f a t i g u e l i f e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位论文题目：z 幺缝丝查盘直纽壹。盘丛垂堡堑! 幽盔 学位论文作者签名：丑垒盘 日期：例埠，月，日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定本人授权 国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 ( 保密学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文题目：厶c 垒垒旌坌焘壶麈丛查盔i 鱼庭盔鱼! 童翻盔 学位论文作者签名：魍、盛查， 日期：吼年r 月f 日 作者指导教师签名：窒圣坚 日期： 。，年，月1 日 国防科学技术大学研究生院学位论文 主要符号表 c r a c kl e n g t h 裂纹长度 试样厚度 与环境有关的温度、频率有关的常数 裂纹扩展量 时间变化量 周期变化量 以时间为基础的裂纹扩展速率 以周期为基础的裂纹扩展速率 s t r e s s 。应力 s t r a i n 应变 s t r a i nr a t e ，应变速率 周期性载荷的频率 s t r e s si n t e n s i t yf a c t o r , 应力强度因子 应力比 疲劳载荷循环次数 疲劳裂纹形成循环次数 疲劳裂纹扩展循环次数 s t r e s sc o r r o s i o nc r a c k i n g ，应力腐蚀开裂 c o r r o s i o nf a t i g u e 。腐蚀疲劳 h y d r o g e ne m b i t t e r m e n t ，氢脆 i n t e r g r a i n l a rc r a c k i n g ，沿晶开裂 t r a n s g r a i n l a rc r a c k i n g ，穿晶开裂 一m e c h a n i cf r a c t u r e ，机械断裂 e n v i r o n m e n ts e n s i t i v ec r a c k i n g ，环境敏感开裂 s t r e s si n t e n s i t yf a c t o r , 应力强度因子 ( c o r r o s i o n ) f a t i g u ec r a c kp r o p a g a t i o n ( r a t e ) ( 腐蚀) 疲劳裂纹扩展( 速率) 第1 i i 页 一一一一 一 一 国防科学技术大学研究生院学位论文 第一章概述 自本世纪5 0 年代朱和6 0 年代初，i v a n 和0 6 w a n 重新解释并发展了g r i f l 强早在2 0 年代提出的关于脆性材料断裂的经典理论，从而全面开创了断裂力学近代发展的新局 面。特别是1 w i n 将固体力学理论，尤其是裂纹体弹性力学分析方法用于解决裂纹扩展 测试和结构完善等实际问题，经过4 0 年的发展，疲劳断裂理论与实验研究取得了巨大 进展，已经为工程上以损伤容限为基础旨在减轻结构重量而采用的有限寿命设计提供了 依据。 但是，早期的疲劳断裂研究主要局限于实验室空气这种腐蚀性不太严重的环境。而 很多实际工程结构和设备的各类承载构件都是在不同于实验室空气的恶劣环境中使用 的，有些设备虽然整体处于实验室空气环境中，但是其中某些构件可能处于腐蚀性十分 严重的局部环境条件下。由于环境的侵蚀作用，如果仍然采用惰性环境中的疲劳寿命预 测方法来估算腐蚀条件下构件的疲劳寿命，必然存在相当大的风险。例如在现行的疲劳 薄弱部位选择原则中往往忽略了环境因素，有些部位虽然载荷可能不是最严重情况，但 是由于环境的腐蚀性，使这些部位比载荷最严重的部位更早出现裂纹，并且裂纹扩展速 率较高，结果使疲劳破坏部位的疲劳寿命与预测值相差很大。 金属材料在腐蚀介质中的疲劳断裂特性与实验室空气条件下的有很大区别。某些对 实验室空气条件下疲劳性能影响不十分显著的因素变得对腐蚀疲劳十分敏感，使得控制 腐蚀疲劳裂纹扩展的参量复杂化。腐蚀疲劳是一门涉及到电化学、金属物理学、冶金学 和力学等多门学科的新兴学科，虽然早期人们进行了大量研究工作，积累了不少经验， 但是问题并没有得到圆满解决。目前人们不了解如何确定使用环境谱、载荷谱，应该做 什么样的腐蚀疲劳试验来获得可靠的设计数据以用于预计的使用环境和使用方法，缺乏 以力学为基础的可靠工具以预测腐蚀环境中的疲劳裂纹形成与扩展行为。腐蚀疲劳是一 个很早就困扰航空工业界的问题，而且至今还有许多复杂课题没有得到很好地解决。 飞机结构常在非常复杂和十分恶劣的环境条件下使用，特别是起落架系统在各类飞 机各种类型任务剖面中，都承受着严重的动力冲击和严酷的环境侵蚀，而且该系统大多 数零件还必须使用高强度金属材料，这些材料往往易在环境作用下加速开裂和扩展。另 外该系统均为单传力路线，其中损坏往往酿成严重的飞行事故。文献 2 2 1 通过外场的使 用情况调查表明，飞机起落架产生初始缺陷的主要原因是： + 加工工艺 + 材料潜在缺陷 机械损伤 第1 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 + 腐蚀 疲劳、应力腐蚀和腐蚀疲劳导致的裂纹扩展是造成结构破坏和断裂的主要原因。应 力腐蚀在损伤容限分析中必须加以考虑计算。当材料的屈服强度很高，k i s c c 值很低时， 应力腐蚀开裂引起的危险性大大超过疲劳载荷，破坏方式将是应力腐蚀裂纹扩展，如果 是在疲劳载荷作用下，疲劳裂纹形成寿命和扩展寿命大大减小。所以说高强度材料的应 力腐蚀开裂和腐蚀疲劳裂纹扩展问题尤为严重。五十年代以后，高强度材料和超高强度 材料相继问世，应力腐蚀断裂现象越来越多，给航空、航天材料工程带来了严重的问题。 在飞机损伤容限设计中，如何考虑环境介质的影响，如何防止结构的环境敏感断裂 是一个重要的研究课题和发展方向。七十年代末，美国已将k i s c c 值引入空军损伤容限 设计手册，正式用于飞机设计。关于国内常用飞机结构材料的应力腐蚀和腐蚀疲劳可供 参考和使用的数据还很不足，尚需进行大量的基础研究。为了提高飞机结构疲劳寿命预 测精度，还需要开发更为合理的腐蚀疲劳寿命预测模型。 综上所述，研究金属材料在腐蚀环境中的疲劳裂纹形成和扩展规律具有十分重要的 现实价值。能对现有数据库和正在进行或计划中的研究进行符合实际的评估；可将加速 或不同条件下得出的实验室结果外推到实际现场应用；鉴定临界使用参数；预测关键件 的破坏，以便更加优化使用中检修和运行日程表；解释使用性能，设计适当的实验室计 划；鉴定和定量评估可能的补救方法；确定符合实际的结构设计规范和评估方法的理论 基础。 我们课题来源于“国防科技预研基金项目”中“十五空军武器装备预先研究”， 是“结构三维耐久性损伤容限设计，分析及评定技术研究”中的部分。该部分是整个 课题中的一项基础研究内容，l c 4 铝合金飞机中主要结构材料，其应力腐蚀，腐蚀疲劳 特性是飞机疲劳寿命和日历寿命的主要依据。同时，对l c 4 铝合金的研究也是为其它材 料的应力腐蚀、腐蚀疲劳特性研究的一项技术途径的探索。所以需要先前研究。 l c 4 铝合金是一种航空结构常用的国产高强度铝合金，经过适当的热处理其抗拉强 度可达5 0 0 m p a ，并且具有较好的塑性和韧性，被用于多种飞机的的大梁、桁条、翼肋、 蒙皮、加强框及起落架零件等。但是在制造和使用过程中，常常发生裂纹故障，失效分 析认为应力腐蚀和腐蚀疲劳是导致开裂的主要原因 2 4 ，2 5 。因此本文以l c 4 铝合金为 对象，通过实验研究和理论分析相结合的方法研究了该铝合金的应力腐蚀和腐蚀疲劳特 性以及其重要影响因素，在此基础上发展了便于工程应用的估算随机载荷谱下腐蚀疲劳 裂纹扩展寿命的计算方法。文中给出了一系列数据和曲线，为腐蚀环境条件下飞机结构 的损伤容限分析提供了依据。本文从以下几个方面研究了l c 4 铝合金的腐蚀疲劳断裂特 性。 + 采用锲形加载w o l 试样研究了l c 4 铝合金的应力腐蚀开裂敏感性及其重要影响 因素，分析了应力腐蚀裂纹扩展过程各个阶段的特性及其机理。 第2 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 + 分析了l c 4 铝合金的腐蚀疲劳裂纹形成与扩展机制，提出了腐蚀环境条件下疲劳 裂纹形成与扩展寿命预测的工程方法。 发展了一种便于工程应用的估算随机载荷谱作用下腐蚀疲劳裂纹扩展寿命的计算 方法和相应的程序。 第3 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 第二章l c 4 铝合金应力腐蚀开裂敏感性研究 腐蚀环境条件下的构件，在低于材料屈服强度的静拉伸载荷作用下就可能发生延迟 破坏，这种情况下构件的破坏是由于应力腐蚀开裂( s t r e s sc o r r o s i o nc r a c k i n g 简写为 s c c ) 引起的。有些合金如钛合金在常规光滑试件的实验中似乎对s c c 不敏感，但在 同条件下对预制裂纹的时间却表现出对s c c 很敏感【9 】，损伤容限设计准则认为所有工 程中都不可避免地存在初始缺陷，因此应该借助于断裂力学方法用预制裂纹试件研究材 料环境系统的应力腐蚀开裂特性。被环境加速的裂纹扩展和应力腐蚀开裂预计发生 于裂纹尖端的高应力区，用应力强度因子k ，来表征s c c 中驱动力的力学部分是合理 的，此时必须满足的必要假设是裂纹尖端的应力为平面应变状态，他要求裂纹顶端的塑 性变形和式样的几何尺寸相l t 很d , ，因而对试样的几何尺寸要有限制。目前还没有应力 腐蚀开裂的标准实验方法，所以通常将对平面应变断裂韧性k ，实验所建立起来的限制 用于应力腐蚀开裂试验。 在惰性环境条件下，材料有临界平面应变应力强度因子k 。，当裂尖的应力强度因 子k ，超过这一极限时，裂纹发生失稳扩展。可以设想，在腐蚀环境条件下，对特定的 材料环境系统也应该有此类似性质的临界平面应变应力强度因子，记为k 。，当 裂纹尖端的应力强度因子k ，低于这个值时，承载构件在指定环境下将有无限长寿命。 用各种不同几何形状的试样研究材料环境系统的k 。试验结果表明，对于一个给 定的材料环境系统，用中心裂纹试样( c c t ) ，悬臂梁试样( c 时盯) 双悬臂梁试样 ( d c b ) ，楔开加载试样( w o l ) 等各种试样获得的k 。值都是一样的，而且在满足裂 尖处于平面应变的最小尺寸条件下与试样尺寸无关。所以k 。是特定材料环境系 统常数。 一般说来，材料的屈服强度越高，在特定材料环境系统中的k 。值越低，用 材料的应力腐蚀开裂门槛应力强度因予k 。值和断裂韧性k ，c 的比值k 。k ，c 来表示 材料对特定环境的应力腐蚀开裂敏感性，称为应力腐蚀开裂敏感性相对指数。指数在 0 9 5 1 0 0 范围内，表示材料不受应力腐蚀开裂影响；指数在0 8 0 9 范围内，表示材料 对应力腐蚀开裂有中等程度敏感；指数小于0 8 ，表示材料对应力腐蚀开裂很敏感。 本章系统地研究了l c 4 铝合金应力腐蚀开裂敏感性，测定了在典型模拟环境中的应 力腐蚀裂纹扩展速率和应力开裂门槛应力强度因子值k 。，为结构选材和设计提供了 依据，也为第四章腐蚀疲劳裂纹扩展寿命的预测提供了必要的数据。 第4 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 2 1 应力腐蚀开裂试验 2 1 1 试验用材料及介质条件 试验用l c 4 铝合金热处理工艺为：采取双级时效，在1 2 0 。c ，淬火1 6 小时( c s 状 态) 为第一级时效，然后在1 3 5 0 c - 1 4 0 。c ，回火1 6 小时。材料的主要技术参数见表2 一l 。 表2 - 1l c 4 铝合金主要技术参数 l ： 主要成分( )合金机械性能用途 z n m g c um n状态b 66 受力构 ( m p a ) 0 2( ) 件：如大 卜 5 01 81 40 2棒材c s5 4 04 1 06 梁、桁 板材c s5 0 0 4 2 07 条、翼 7 02 82 00 6 肋、蒙皮 等 试验介质条件为3 5 n a c t 水溶液，室温，p h = 6 ，5 。 2 1 2 试样的制备 楔开加载的w o l 预制裂纹试样具有加载简单，不需要特殊加载设备，测得k 。所 需试样数量少等优点，广泛用于材料的断裂韧性，疲劳裂纹起始与扩展，应力腐蚀和腐 蚀疲劳裂纹扩展的研究中。本文采用w o l 试样研究l c 4 铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。 对于锻压平板材料，试样取向可分为t - l 、l t 、s - l 等几种( 第一个字母表示与裂 纹面的垂直方向，得二个字母表示裂纹扩展方向) ，如图2 1 所示。实际结构中般疲劳 裂纹总是沿着l - t 方向扩展，为了给第三章腐蚀疲劳裂纹扩展研究提供数据，试样取向 为l - t 方向。 试样的几何形状及尺寸如图2 2 所示。加工中表面a l 对a 2 的不垂直度允许误差为 o 1 ，其他各面不垂直度均为0 0 6 ，m 1 6 中心线与厚度中，t l , 线重合，与由1 8 孔中心线垂 直。 加载螺栓和垫块均采用硬度r e 6 0 的轴承钢制作，图2 3 和图2 4 分别是除了加载 螺栓和垫块的几何尺寸。 第5 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 2 1 应力腐蚀开裂试验 2 1 1 试验用材料及介质条件 试验用l c 4 铝合金热处理工艺为：采取双级时效，在1 2 0 。c ，淬火1 6 小时( c s 状 态) 为第一级时效，然后在1 3 5 0 c - 1 4 0 。c ，回火1 6 小时。材料的主要技术参数见表2 一l 。 表2 - 1l c 4 铝合金主要技术参数 l ： 主要成分( )合金机械性能 用途 z n m g c um n 状态 b 66 受力构 ( m p a ) 0 2( ) 件：如大 卜 5 01 81 40 2 棒材c s 5 4 04 1 06 梁、桁 板材c s5 0 04 2 07 条、翼 7 02 82 00 6 肋、蒙皮 等 试验介质条件为3 5 n a c t 水溶液，室温，p h = 6 ，5 。 2 1 2 试样的制备 楔开加载的w o l 预制裂纹试样具有加载简单，不需要特殊加载设备，测得k 。所 需试样数量少等优点，广泛用于材料的断裂韧性，疲劳裂纹起始与扩展，应力腐蚀和腐 蚀疲劳裂纹扩展的研究中。本文采用w o l 试样研究l c 4 铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。 对于锻压平板材料，试样取向可分为t - l 、l t 、s - l 等几种( 第一个字母表示与裂 纹面的垂直方向，得二个字母表示裂纹扩展方向) ，如图2 1 所示。实际结构中般疲劳 裂纹总是沿着l - t 方向扩展，为了给第三章腐蚀疲劳裂纹扩展研究提供数据，试样取向 为l - t 方向。 试样的几何形状及尺寸如图2 2 所示。加工中表面a l 对a 2 的不垂直度允许误差为 o 1 ，其他各面不垂直度均为0 0 6 ，m 1 6 中心线与厚度中，t l , 线重合，与由1 8 孔中心线垂 直。 加载螺栓和垫块均采用硬度r e 6 0 的轴承钢制作，图2 3 和图2 4 分别是除了加载 螺栓和垫块的几何尺寸。 第5 页 一 国防科学技术大学研究生院学位论文 图2 1 应力腐蚀开裂试验试样取向示意图 1 吐r 一 图2 2w o l 试样几何尺寸 图2 3加载螺栓的几何尺寸 第6 页 下斟1 国防科学技术大学研究生院学位论文 电l 图2 4加载垫块几何尺寸 实验前先用3 6 0 # ，m 2 0 ，m 1 0 金相砂纸依次打磨试样表面，注意打磨方向垂直于裂 纹扩展方向，便于观察裂纹扩展。打磨光洁度接近v 8 v 9 即可。然后用丙酮和酒精仔 细清洗试样，尤其是沟槽线切割部位。然后在试样表面划上加载线，作为读取裂纹长度 的基准。 然后把试件装在疲劳试验机上以应力比r = 0 1 ，k m a x 1 4 0 k g m m 预制疲劳裂纹。预 制时最大应力强度因子逐级缩小，最后一级载荷的k m a x = 6 0 k g m m 。总的预制疲劳裂纹控 制在2 0 m m 左右即可。预制的疲劳裂纹面与切口中心面的最大偏差不应大于1 0 0 ，否则 试样作废。 2 1 3 应力腐蚀开裂试验 首先把加载垫块放置在w o l 试样由1 8 孔 内，然后旋上加载螺栓，再把千分表装在裂纹嘴 处，继续旋紧加载螺栓，使裂纹嘴处的张开位移 在0 2 5 0 3 m m 为止。接着立即把试样放置于 3 5 n a c l 水溶液中。在保证加载螺栓和垫块露 出液面的条件下尽量使试样浸在溶液内的体积 比增大。试样开始环境试验后，用读数显微镜跟 踪测定瞬时裂纹长度，记录下裂纹长度a 及对应 的试验时间t o 试验尽量持续进行，必须停顿时， 圈2 5 应力腐蚀并裂蝴 要使停顿时间尽量短，并使实验继续浸泡在溶液中。使用静止溶液，每隔2 4 小时更换 一次试验溶液。当应力腐蚀裂纹扩展速率( d a d t ) s c c 1 0 “m m s 时，停止试验，取出 试样，用风吹干，继续拧紧加载螺栓，使试样断开，测出图2 6 所示断口上的三个裂纹 尺寸，然后把试样干燥存放，以便断口分析。 第7 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 电l 图2 4加载垫块几何尺寸 实验前先用3 6 0 # ，m 2 0 ，m 1 0 金相砂纸依次打磨试样表面，注意打磨方向垂直于裂 纹扩展方向，便于观察裂纹扩展。打磨光洁度接近v 8 v 9 即可。然后用丙酮和酒精仔 细清洗试样，尤其是沟槽线切割部位。然后在试样表面划上加载线，作为读取裂纹长度 的基准。 然后把试件装在疲劳试验机上以应力比r = 0 1 ，k m a x 2 5 ( k ，c os ) 2 。 试样厚度对k 。的影响既有力学因素的作用，也有环境因素的作用。平面应变状 态下裂尖的塑性区远较平面应力状态下的小，因为在平面应变下沿厚度方向产生的约束 应力盯是拉应力，在三向拉应力状态下材料不易屈服而脆化。厚板中心部分受z 向约束 最大，处于平面应变状态，由中心向表面约束逐渐减小，向平面应力过渡，接近表面约 束极小，处于平面应力状态。平板裂纹前缘塑性区形状如图2 9 所示。 随板厚度增加，处于平面应变状态下的体积比增大，断裂韧性减小。在应力腐蚀情 况下，随试样厚度增加，裂纹内介质和裂纹外介质交换不畅，裂纹内闭塞电池效应加剧。 由于这两方面的因素使得增加试样厚度导致k 。值下降。 ( a ) 带切口边 ( b ) 某切面上裂尖塑性区形状( c ) 整个裂尖塑性区形状 图2 9裂尖塑性区形状示意图 第1 4 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 2 3 2 初始预制裂纹长度的影响 用初始预制裂纹长度分别为0 5 w 和o 3 w 的两组试样测得l c 4 铝合金的应力腐蚀 特性示于图2 1 0 。( w 为加载线到非缺口边的距离) 2 d d 0 0 图2 1 0 预制裂纹长度对k ，。值的影响 可见预制裂纹长度为o 5 w 的试样k 值比o 3 w 的高2 0 ，而这与对k ，c 的影响 完全相反。同样的试样，前者的比后者的低2 0 。由此可知预制裂纹长度为o 5 w 的k ，。 值实际上比o 3 w 的提高了4 0 ，其中2 0 抵消了断裂韧性的降低。因而可得出这样的结 论：预制裂纹长度的增加对k 。值的这种影响并非力学因素所致。 3 经用显微镜测量裂纹宽度发现，在k ，为7 0k g m mz 时，预制裂纹长者张开较大， 在距裂尖1 o m m 处，裂缝宽约0 0 2 m m ，而预制裂纹短者仅有0 0 1 r a m 。可见后者比前者 闭塞电池效应尤为严重，这可能是造成金属k 。值随预制裂纹长度减小而下降的原因。 在用w o l 试样测k 。值时，裂纹嘴张开位移量v 对k w 的测试结果也有类似的影 响。 由于预制裂纹长度和裂纹嘴张开位移对测试的k 。，值有较大影响，而且目前国内 规定的预制裂纹长度值都不统一，有的规定为0 3 w ，有的规定为0 ，4 w ，有的规定为 0 4 5 0 5 5 w ，对裂纹嘴张开位移更无统一说明，以此应该迅速改变这种不统一状况，否 则数据无法对比。 第1 5 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 2 4 l c 4 铝合金应力腐蚀开裂的裂纹形态及断口形貌分析 2 4 1 裂纹形态分析 由于试样表面和中部的受力状态及环境条件不同，表面的裂纹形态往往难以代表试 样内部的裂纹扩展情况，因此将试样在半厚度处沿平行于表面切开、抛光，对其内部裂 纹形态进行观察。 图2 1 1 为试验持续了8 4 5 0 小时，对应裂纹扩展速率为1 2 7