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相变增韧应力诱导相变增韧

2022/07/16168 作者:佚名
导读:在含有亚稳t- ZrO2的陶瓷中,当裂纹扩展进入含有t相晶粒的区域时,裂纹尖端周围的部分t相将在裂纹尖端应力场的作用下,发生t→m相变,形成一个相变过程区。在过程区内,一方面,由于裂纹扩展而产生新的裂纹表面,需要吸收一部分能量;另一方面,相变引起的体积膨胀效应也要消耗能量;同时相变的晶粒由于体积膨胀而对裂纹产生压应力,阻碍裂纹扩展。由此可见,应力诱导的这种组织转变消耗了外加应力,降低了裂纹尖端的应

在含有亚稳t- ZrO2的陶瓷中,当裂纹扩展进入含有t相晶粒的区域时,裂纹尖端周围的部分t相将在裂纹尖端应力场的作用下,发生t→m相变,形成一个相变过程区。在过程区内,一方面,由于裂纹扩展而产生新的裂纹表面,需要吸收一部分能量;另一方面,相变引起的体积膨胀效应也要消耗能量;同时相变的晶粒由于体积膨胀而对裂纹产生压应力,阻碍裂纹扩展。由此可见,应力诱导的这种组织转变消耗了外加应力,降低了裂纹尖端的应力强度因子,使得本可以继续扩展的裂纹因能量消耗造成驱动力减弱而终止扩展,从而提高了材料的断裂韧性。相变发生后,若要使裂纹继续扩展,必须提高外加应力水平。这样随应力水平的不断提高,裂纹会继续向前扩展。值得注意的是,在相变作用下,裂纹扩展的阻力会越来越大,扩展越来越困难。

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