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硬質(zhì)合金疲勞相關(guān)
專欄：熱點聚焦
發(fā)布日期：2013-12-30
閱讀量：3444
作者：佚名
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  硬質(zhì)合金疲勞行為是對循環(huán)力加載下的強度降低敏感，硬質(zhì)合金疲勞相關(guān)的研究主要分兩類：一是研究全壽命；另外一種是研究缺陷抗力。線彈行斷裂力學(xué)對研究硬質(zhì)合金的斷裂行為十分有用。
     基于全壽命方法，硬質(zhì)合金的疲勞極限為橫裂強度的30%~40%。當處于靜態(tài)加載和循環(huán)加載狀態(tài)時，硬質(zhì)合金的裂紋長大不相同。與斷裂韌性相似，硬質(zhì)合金的疲勞強度也取決于微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)。
     在硬質(zhì)合金疲勞過程中，黏結(jié)相中Co的相轉(zhuǎn)變是一種很重要的破壞機制。在循環(huán)加載過程中的大量累積變形和/或高應(yīng)力促使立方相向六方相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。盡管在靜態(tài)加載中也有這種轉(zhuǎn)變，但轉(zhuǎn)變量遠低于循環(huán)加載。這種相轉(zhuǎn)變的結(jié)果為，裂紋尖端后面的延性韌帶減少了，從而使裂紋尖端的保護效應(yīng)大大削弱。這就是為什么硬質(zhì)合金在循環(huán)加載下有強烈的疲勞壽命效應(yīng)，而壽命取決于應(yīng)力的頻率。
     通過能量吸收可以提高硬質(zhì)合金的疲勞壽命。在應(yīng)力作用下，鈷發(fā)生相轉(zhuǎn)變，并在碳化物和黏結(jié)相間產(chǎn)生位錯。應(yīng)力釋放后，位錯凍結(jié)在微觀結(jié)構(gòu)中。在重復(fù)的加載和卸載下，形成三維的位錯結(jié)構(gòu)和微裂紋網(wǎng)。由于材料吸收能量的能力決定著材料維持內(nèi)部變化的能力，為了組織缺陷萌生、長大和聚集在三維結(jié)構(gòu)，需要增加材料的能量吸收力。在抗破壞方法中，當考慮到硬質(zhì)合金的疲勞壽命是預(yù)制缺陷的亞臨界裂紋生長得到的，通常采用線性斷裂力學(xué)(LEFM)體系來研究硬質(zhì)合金的疲勞裂紋生長行為。
     對硬質(zhì)合金疲勞行為的研究一直落后于材料的開發(fā)。由于微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜本質(zhì)，硬質(zhì)合金的疲勞行為依然有很多不確定因素。硬質(zhì)合金的品質(zhì)控制是每一個細節(jié)的嚴謹保證！

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