16MnR钢缺口试样解理断裂行为研究

研究了低合金热轧钢16MnR缺口试样在$-196\,{^\circ}$C和$-130\,{^\circ}$C的解理断裂机理.拉伸试验、单、双缺口四点弯曲实验、断口形貌观察以及有限元分析结果表明,缺口试样发生解理断裂时均起裂于夹杂物粒子,一种位于缺口根部前端(IC型),另一种位于距缺口根部较远的条形裂纹前端(SIC型);且随温度升高,起裂源的类型从$-196\,{^\circ}$C下的IC型转变为$-130\,{^\circ}$C下的SIC型.微裂纹均形核于夹杂物,最终的断裂由铁素体晶粒尺寸的微裂纹扩展控制.缺口试样IC型解理断裂遵循裂纹形核条件$\varepsilon_{\rmp}\ge\varepsilon_{\rmpc}$和裂纹扩展条件$\sigma_{yy}\ge\sigma_{f}$,而SIC型解理断裂条件则演化为$\varepsilon_{\rmp}+\varepsilon_{\rmps}\ge\varepsilon_{\rmpc}$和$\sigma_{yy}+\sigma_{yy{\rms}}\ge\sigma_{f}$.