本文標題："精細的顯微金屬間化合物樣品熱加工分析顯微鏡"
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精細的顯微金屬間化合物樣品熱加工分析顯微鏡
如果殘余的最大彈性應力集中系數(shù)并不太高，那就有可
能設想選用靜強度較高的材料．但是，為保證基體組織細小
而且均勻，材料強度越高，就越需要消除粗大的第二相粒子，
因此代價也就越高．例如在鋼中，鐵素體一珠光體組織一般是
不理想的．另一方面，淬回火的組織卻能給出最好的結(jié)果，只
要有足夠的淬透性就可獲得均勻、精細的顯微組織．在大型
制品中，這可能要求含有大量的合金化元素，如果遇上一件相
當大的鍛件，其坯料原來并不太大，那就很難達到冶金上的均
勻性．假如所考慮的材料是鋁合金，則基體的強化就需要通
過沉淀硬化來達到．由于鋁合金固有的本質(zhì)，造成精細而又
均勻的顯微組織就更加困難．要消除粗大的金屬間化合物、
溶質(zhì)貧化區(qū)、粗大的晶界沉淀等所有這些裂紋起始的主要部
位，就需要嚴格控制合金的純度并大力改進熱處理技術．
雖然所有這些都能夠做到，而且還可以利用現(xiàn)有的專門
技術知識，但是，由于材料昂貴、技術復雜，因此也就轉(zhuǎn)為要判
斷所用的方法是否為最好的問題了．在高技術中，應用的特
點是不可避免的需要最大的疲勞抗力，因此一定要使材料第
1階段的壽命最大才行，飛機用材似乎就是如此．在其它的應
用中，則可以不計起始過程對疲勞壽命的任何可能作用，而是
把注意力集中在第2階段裂紋擴展上．這兩種觀點均可采
納．對于低技術而言，主要是通過降低設計應力達到延緩裂
紋擴展第1I階段的目的．這就允許使用靜強度較低的韌性
材料，而且在這類材料中，主要的應力集中有可能通過塑性變
形，至少是被部分卸載．即使不發(fā)生這種情況，裂紋也很容易
在應力集中部位起始，而且裂紋將有遠離高應力區(qū)麗擴展的
傾向．進入低應力區(qū)的裂紋同樣也不會引起擴展．當然，設
計應力低意味著結(jié)構(gòu)重、效率低．另一種方法認為：裂紋的存
在，甚至是很長的裂紋，也未必就會妨礙工程構(gòu)件的有效使
用．一個有記載的實例是，渦輪軸在其使用壽命期限內(nèi)的第
一年就出現(xiàn)了裂紋，直到發(fā)生最終斷裂之前竟幸運地使用了
19年．對處理有缺陷結(jié)構(gòu)的任何方法的固有要求是：首先要
弄清裂紋所處的部位，也就是說要用某些對裂紋擴展過程能
做可靠觀察和監(jiān)測的方法去探測裂紋；其次，要能利用合理的
斷裂力學定律計算出裂紋的擴展速率．這就允許使用很堅固
的材料和適用的結(jié)構(gòu)，但如果要避免發(fā)生災難性的破壞，那么
檢測周期必須縮短而返修周期需要加長．這就是疲勞控制的
“安全一壽命”方法．在極其重要的應用中，比如飛機的一級部
件，可以把‘‘損傷一容限”方法作為輔助方法，而對結(jié)構(gòu)的剩余
強度做某種控制的要求也就因此而有損于整個結(jié)構(gòu)的效能
了．
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