羅 旋，王 娟

（江西陶瓷工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學院，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

在對于壓痕裂紋開裂行為實施相應的力學分析期間，如果具有殘余應力的現(xiàn)象，勢必會造成研究的困難度，給力學分析工作造成一定的影響。所以實際的應用期間，需要展開退火處理好壓痕試件，將殘余應力問題進行有效的消除掉，將實驗結(jié)果分析進行相應的簡化。在本文中，主要是采取理論分析的方式，提出定 量描述殘余應力舉措，并且以實驗的形式，探究退火消除殘余應力可靠性情況。

1 理論分析

影響到彎曲梁內(nèi)壓痕裂紋的因素較多，主要涉及到外加彎曲應力、表面機加工殘余應力以及壓痕殘余應力幾種，很多作用能夠?qū)τ趬汉哿鸭y尖端部位應力場強度貢獻公式包括三種，分別是，Kr=XrP/c2/3，Ks=Mes。在公式中，外加應力 σ 分別是指 Ka、Kr、Ks。壓痕殘余應力σ*、表面機加工殘余應力為對于壓痕裂紋尖端部位KI的貢獻。a屬于壓痕裂紋深度，c屬于壓痕裂紋半長。壓痕壓制荷載是P。另外，Ms、Q表示的分別是表面修正因子、裂紋形狀因子。表征壓痕殘佘應力量級無量綱常數(shù)是Xr。依照應力場強度疊加原理，可以經(jīng)過公式KI=Ka+Kr+Ks=Ya（σa+表示為彎曲梁中壓痕裂紋尖端部位的KI，并改寫成，其中的σr屬于等效壓痕殘余應力。

2 實驗情況分析

在試驗期間，采取無壓燒結(jié)氯化硅材料實施，通過磨削加工以后，得到了4 mm×2.4 mm×36 mm尺寸的試件。試件受拉面采取W2.5號金剛石研磨膏實施拋光，并且傾倒邊棱大概是45°。對實驗進行分類，即不同方式的處理試件，一種為試件在壓制壓痕前后同沒有采取退火處理的方式，另一種為試件于壓制壓痕之前在相應的溫度范圍之內(nèi)（700～1200℃）展開一小時時間的退火處理，最后一種是壓制壓痕之后分別于700～900℃、950℃、1000℃的溫度范圍中進行退火處理，時間分別是60、30、10 min。

3 實驗的結(jié)果以及結(jié)論

表面殘余應力伴隨退火溫度改變的情況為：試件在壓制壓痕前后同沒有采取退火處理實驗中，是于退火之后展開壓痕壓制的，所以等效壓痕殘余應力σr不會受到退火影響，所以在直線關(guān)系中強度修正項σ*改變情況對于表面殘余應力變化進行充分的表現(xiàn)；試件于壓制壓痕之前在相應的溫度范圍之內(nèi)（700～1200℃）展開一小時時間的退火處理實驗中，如果退火的溫度是在1000℃以下，在σf-直線關(guān)系內(nèi)斜率項不會出現(xiàn)明顯的改變，但是在溫度為1100℃以上時，斜率項就會出現(xiàn)相應的改變。這一值能夠?qū)τ诓牧蠑嗔秧g性KIc大小進行反映。所以把壓痕彎曲梁內(nèi)殘余應力實施退火處理期間，需要嚴格的采取最佳退火溫度，而且通常最高的溫度應該低于1000℃；壓制壓痕之后分別于700-900℃、950℃、1000℃的溫度范圍中進行退火處理，時間分別是一小時、半小時、10分鐘實驗中，如果退火溫度進行提高至900℃，則會明顯的加大值，顯示出了表面殘余應力因為退火處理呈現(xiàn)出部分的消除的情況，并且在增加溫度時，值具有恒定的趨勢。在退火溫度是在950～1000℃期間，基本消除掉表面殘余應力。

因此，退火處理能夠?qū)⒁驒C加工所引發(fā)試件表面殘余壓應力進行全部的消除掉，但是需要注意的問題就是采取最佳退火溫度。在退火的溫度過低的情況下，容易導致不能徹底將表面殘余應力進行消除，相反的，如果溫度過高，則大大提升改變材料性能的幾率。而且退火處理僅可以對壓痕壓制過程所引發(fā)壓痕殘余拉應力進行消除，并且消除的不完全。實施改進之后的壓痕彎曲梁法對于斷裂韌性展開測定，可以不對于試件展開退火處理。

4 結(jié)語

鑒于壓痕裂紋開裂行為力學分析期間，一旦產(chǎn)生殘余應力的現(xiàn)象，容易給順利研究造成較高困難度的情況，實際的應用期間，有必要展開科學合理的退火處理好壓痕試件工作。通過徹底的消除殘余應力問題，使得實驗結(jié)果分析的簡化，并且不影響力學分析工作。