專利名稱：一種腐蝕溶液疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種腐蝕溶液疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法，屬于材料力學(xué)性 能測(cè)試的方法。
背景技術(shù)：
疲勞小裂紋是近些年國(guó)際上興起的評(píng)價(jià)材料損傷容限一個(gè)重要的組成部分，其尺寸遠(yuǎn)小于工程裂紋的尺寸， 一般定義為wm量級(jí)。目前，對(duì) 疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)量最常用的方法是"復(fù)膜法"。其方法是，試樣疲勞一 段時(shí)間后停下來(lái)，然后用醋酸纖維素對(duì)缺口部分進(jìn)行復(fù)膜，然后再進(jìn)行 疲勞試驗(yàn)，如此反復(fù)，最后用金相顯微鏡對(duì)復(fù)膜的醋酸纖維素進(jìn)行觀察， 獲得小裂紋的擴(kuò)展數(shù)據(jù)。這種方法的不足之處是，試驗(yàn)效率不高，而且 對(duì)腐蝕溶液下的疲勞小裂紋擴(kuò)展的測(cè)量則顯得無(wú)能為力。隨著工業(yè)的發(fā) 展，材料的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)廣泛，對(duì)材料在復(fù)雜環(huán)境下的力學(xué)性能測(cè)試的 要求就顯得更為迫切了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題而設(shè)計(jì)提供了一種腐蝕溶液 疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法，其目的是提供了一套能在腐蝕溶液下直接測(cè) 量小裂紋擴(kuò)展的系統(tǒng)裝置，突破了目前只能在空氣環(huán)境下測(cè)量材料小裂 紋擴(kuò)展的局限。
本發(fā)明技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的 該種材料腐蝕疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法的步驟是
(1) 將試樣裝放透明的腐蝕盒內(nèi)，導(dǎo)入腐蝕溶液，將長(zhǎng)工作距離顯微 鏡透過(guò)腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點(diǎn)投射在試樣需觀察的部位，光點(diǎn)直
徑為0. 375mm 8. Oram;
(2) 將三維測(cè)量臺(tái)與長(zhǎng)工作距離顯微鏡底座固定在一起，測(cè)量并跟蹤 光點(diǎn)的移動(dòng)；
(3) 將長(zhǎng)工作距離顯微鏡觀察到的光點(diǎn)位置放大信號(hào)傳給CCD攝像 機(jī)，并顯示在顯示器上；
(4) 將三維測(cè)量臺(tái)測(cè)量到的光點(diǎn)位置移動(dòng)信號(hào)傳給與之相接的光柵
測(cè)長(zhǎng)儀，直觀顯示小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
本發(fā)明技術(shù)方案是通過(guò)長(zhǎng)距離工作顯微鏡透過(guò)腐蝕環(huán)境盒對(duì)試樣進(jìn) 行放大，將放大后的圖像通過(guò)CCD攝像機(jī)傳給顯示器，然后調(diào)節(jié)與長(zhǎng)焦 距顯微鏡底端固定的三維測(cè)量臺(tái)跟蹤小裂紋的萌生與擴(kuò)展，并通過(guò)與三 維測(cè)量臺(tái)連接的光柵測(cè)長(zhǎng)儀記錄疲勞小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
由于疲勞小裂紋試驗(yàn)是近些年才興起的評(píng)價(jià)材料損傷容限一個(gè)重要 的組成部分，因此國(guó)內(nèi)疲勞小裂紋試驗(yàn)做的不多，而腐蝕溶液環(huán)境下的 疲勞小裂紋試驗(yàn)更是沒(méi)有做過(guò)，我們?cè)谝郧肮ぷ鞯幕A(chǔ)上經(jīng)過(guò)大量的試 驗(yàn)，數(shù)次改進(jìn)，才能夠穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)腐蝕溶液環(huán)境下的疲勞小裂紋擴(kuò)展行 為。


圖1是本發(fā)明技術(shù)方案的系統(tǒng)組成框圖
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳述
參見(jiàn)附圖1所示，該種材料腐蝕疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法的步驟是
(1) 將試樣裝放透明的腐蝕盒l(wèi)內(nèi)，導(dǎo)入腐蝕溶液，將長(zhǎng)工作距離顯 微鏡2透過(guò)腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點(diǎn)投射在試樣需觀察的部位，光 點(diǎn)直徑為0. 375mm 8. 0mm;
(2) 將三維測(cè)量臺(tái)5與長(zhǎng)工作距離顯微鏡2底座固定在一起，測(cè)量并 跟蹤光點(diǎn)的移動(dòng)，以此來(lái)跟蹤小裂紋的擴(kuò)展；
(3) 將長(zhǎng)工作距離顯微鏡2觀察到的光點(diǎn)位置放大信號(hào)傳給CCD攝像 機(jī)3，并顯示在顯示器4上；
(4) 將三維測(cè)量臺(tái)5測(cè)量到的光點(diǎn)位置移動(dòng)信號(hào)傳給與之相接的光柵 測(cè)長(zhǎng)儀6，直觀顯示小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
用于本發(fā)明技術(shù)方案的系統(tǒng)由三個(gè)部分組成①腐蝕循環(huán)系統(tǒng)；由 腐蝕盒1及循環(huán)泵組成，②圖像采集裝置；由高分辨率長(zhǎng)工作距離顯微 鏡2、高性能CCD攝像機(jī)3和顯示器4組成；③測(cè)量裝置，由三維測(cè)量臺(tái) 5和光柵測(cè)長(zhǎng)儀6組成。
本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)了在腐蝕溶液中直接測(cè)量試樣 的疲勞小裂紋的裂紋擴(kuò)展。
權(quán)利要求
1.一種材料腐蝕疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法，其特征在于該方法的步驟是(1)將試樣裝放透明的腐蝕盒(1)內(nèi)，導(dǎo)入腐蝕溶液，將長(zhǎng)工作距離顯微鏡(2)透過(guò)腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點(diǎn)投射在試樣需觀察的部位，光點(diǎn)直徑為0.375mm～8.0mm；(2)將三維測(cè)量臺(tái)(5)與長(zhǎng)工作距離顯微鏡(2)底座固定在一起，測(cè)量并跟蹤光點(diǎn)的移動(dòng)；(3)將長(zhǎng)工作距離顯微鏡(2)觀察到的光點(diǎn)位置放大信號(hào)傳給CCD攝像機(jī)(3)，并顯示在顯示器(4)上；(4)將三維測(cè)量臺(tái)(5)測(cè)量到的光點(diǎn)位置移動(dòng)信號(hào)傳給與之相接的光柵測(cè)長(zhǎng)儀(6)，直觀顯示小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明是一種腐蝕溶液疲勞小裂紋擴(kuò)展測(cè)試方法，其步驟是(1)將試樣裝放透明的腐蝕盒內(nèi)，導(dǎo)入腐蝕溶液，將長(zhǎng)工作距離顯微鏡透過(guò)腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點(diǎn)投射在試樣需觀察的部位，光點(diǎn)直徑為0.375mm～8.0mm；(2)將三維測(cè)量臺(tái)與長(zhǎng)工作距離顯微鏡底座固定在一起，測(cè)量并跟蹤光點(diǎn)的移動(dòng)；(3)將長(zhǎng)工作距離顯微鏡觀察到的光點(diǎn)位置放大信號(hào)傳給CCD攝像機(jī)，并顯示在顯示器上；(4)將三維測(cè)量臺(tái)測(cè)量到的光點(diǎn)位置移動(dòng)信號(hào)傳給與之相接的光柵測(cè)長(zhǎng)儀，直觀顯示小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)了在腐蝕溶液中直接測(cè)量試樣的疲勞小裂紋的裂紋擴(kuò)展。
文檔編號(hào)G01N21/88GK101358930SQ20081016702
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者丁傳富, 劉建中, 葉序彬, 胡本潤(rùn), 勃 陳 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院