專利名稱：一種腐蝕溶液疲勞小裂紋擴(kuò)展測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種腐蝕溶液疲勞小裂紋擴(kuò)展測試方法，屬于材料力學(xué)性 能測試的方法。
背景技術(shù)：
疲勞小裂紋是近些年國際上興起的評價材料損傷容限一個重要的組成部分，其尺寸遠(yuǎn)小于工程裂紋的尺寸， 一般定義為wm量級。目前，對 疲勞小裂紋擴(kuò)展測量最常用的方法是"復(fù)膜法"。其方法是，試樣疲勞一 段時間后停下來，然后用醋酸纖維素對缺口部分進(jìn)行復(fù)膜，然后再進(jìn)行 疲勞試驗，如此反復(fù)，最后用金相顯微鏡對復(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，試驗效率不高，而且 對腐蝕溶液下的疲勞小裂紋擴(kuò)展的測量則顯得無能為力。隨著工業(yè)的發(fā) 展，材料的應(yīng)用領(lǐng)域越來廣泛，對材料在復(fù)雜環(huán)境下的力學(xué)性能測試的 要求就顯得更為迫切了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而設(shè)計提供了一種腐蝕溶液 疲勞小裂紋擴(kuò)展測試方法，其目的是提供了一套能在腐蝕溶液下直接測 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)境下測量材料小裂 紋擴(kuò)展的局限。
本發(fā)明技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的 該種材料腐蝕疲勞小裂紋擴(kuò)展測試方法的步驟是
(1) 將試樣裝放透明的腐蝕盒內(nèi)，導(dǎo)入腐蝕溶液，將長工作距離顯微 鏡透過腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點投射在試樣需觀察的部位，光點直
徑為0. 375mm 8. Oram;
(2) 將三維測量臺與長工作距離顯微鏡底座固定在一起，測量并跟蹤 光點的移動；
(3) 將長工作距離顯微鏡觀察到的光點位置放大信號傳給CCD攝像 機(jī)，并顯示在顯示器上；
(4) 將三維測量臺測量到的光點位置移動信號傳給與之相接的光柵
測長儀，直觀顯示小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
本發(fā)明技術(shù)方案是通過長距離工作顯微鏡透過腐蝕環(huán)境盒對試樣進(jìn) 行放大，將放大后的圖像通過CCD攝像機(jī)傳給顯示器，然后調(diào)節(jié)與長焦 距顯微鏡底端固定的三維測量臺跟蹤小裂紋的萌生與擴(kuò)展，并通過與三 維測量臺連接的光柵測長儀記錄疲勞小裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
由于疲勞小裂紋試驗是近些年才興起的評價材料損傷容限一個重要 的組成部分，因此國內(nèi)疲勞小裂紋試驗做的不多，而腐蝕溶液環(huán)境下的 疲勞小裂紋試驗更是沒有做過，我們在以前工作的基礎(chǔ)上經(jīng)過大量的試 驗，數(shù)次改進(jìn)，才能夠穩(wěn)定的監(jiān)測腐蝕溶液環(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
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳述
參見附圖1所示，該種材料腐蝕疲勞小裂紋擴(kuò)展測試方法的步驟是
(1) 將試樣裝放透明的腐蝕盒l(wèi)內(nèi)，導(dǎo)入腐蝕溶液，將長工作距離顯 微鏡2透過腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點投射在試樣需觀察的部位，光 點直徑為0. 375mm 8. 0mm;
(2) 將三維測量臺5與長工作距離顯微鏡2底座固定在一起，測量并 跟蹤光點的移動，以此來跟蹤小裂紋的擴(kuò)展；
(3) 將長工作距離顯微鏡2觀察到的光點位置放大信號傳給CCD攝像 機(jī)3，并顯示在顯示器4上；
(4) 將三維測量臺5測量到的光點位置移動信號傳給與之相接的光柵 測長儀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測量裝置，由三維測量臺 5和光柵測長儀6組成。
本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比實現(xiàn)了在腐蝕溶液中直接測量試樣 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，將長工作距離顯微鏡(2)透過腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點投射在試樣需觀察的部位，光點直徑為0.375mm～8.0mm；(2)將三維測量臺(5)與長工作距離顯微鏡(2)底座固定在一起，測量并跟蹤光點的移動；(3)將長工作距離顯微鏡(2)觀察到的光點位置放大信號傳給CCD攝像機(jī)(3)，并顯示在顯示器(4)上；(4)將三維測量臺(5)測量到的光點位置移動信號傳給與之相接的光柵測長儀(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，將長工作距離顯微鏡透過腐蝕環(huán)境盒及腐蝕溶液將光點投射在試樣需觀察的部位，光點直徑為0.375mm～8.0mm；(2)將三維測量臺與長工作距離顯微鏡底座固定在一起，測量并跟蹤光點的移動；(3)將長工作距離顯微鏡觀察到的光點位置放大信號傳給CCD攝像機(jī)，并顯示在顯示器上；(4)將三維測量臺測量到的光點位置移動信號傳給與之相接的光柵測長儀，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)相比實現(xiàn)了在腐蝕溶液中直接測量試樣的疲勞小裂紋的裂紋擴(kuò)展。
文檔編號G01N21/88GK101358930SQ20081016702
公開日2009年2月4日 申請日期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, 勃 陳 申請人:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院