基于声发射技术的30CrMnSi钢断裂机理研究

采用三点弯曲试样加载过程声发射监测实验,结合断口SEM观察及X射线能谱分析,考察了30CrMnSi合金钢延性断裂的整个物理过程。结果表明30CrMnSi钢的断裂过程从宏观上可以分为裂尖塑性变形、裂纹亚临界扩展和裂纹失稳扩展三个阶段。其机理如下裂尖塑性变形过程是位错的滑移、堆积而引起的孔洞形核和长大;裂纹亚临界扩展过程为韧窝之间的连通;裂纹失稳扩展过程则是晶体的大规模解理。随着延性断裂过程的进行,各阶段均呈现脆性断裂特征逐渐增强的趋势,表现为韧窝尺寸的减小和声发射高幅值信号的增加。断裂过程各阶段声发射信号特征明显,声发射技术是监测30CrMnSi钢断裂损伤发展的有效手段。