张海伟，高怡斐,2，任 欣，李 顺

(1.钢铁研究总院分析测试研究所，北京 100081; 2.钢研纳克检测技术股份有限公司，北京 100081;3.钢研纳克成都检测认证有限公司，四川 成都 610200)

0 引 言

为了测量中低应力比条件下准确的裂纹扩展门槛值和近门槛值数据，Pippan[5]等开发了一种新的压缩预制裂纹方法，通过循环压向载荷，在预制切口的紧凑型拉伸C(T)试样的尖端产生会自然停止的预制裂纹，而且压向的循环载荷会在裂纹的尖端产生拉向的残余应力，预制裂纹的生长过程受这种尖端残余应力场的控制。然后通过加载恒定载荷，在裂纹长度扩展至数个压缩塑性区尺寸后，压缩预制所产生的应力被完全消除，残余应力场逐渐消失，获得不受加载历史效应的，准确的门槛值和近门槛值数据，目前，国内对该方法的研究较少。

针对上述问题，本文基于降载法和压缩预制裂纹恒载(CPCA)方法，首先进行不同尺寸的钛合金室温门槛值降载法实验，证明了裂纹扩展门槛值敏感材料Ti6Al4V不同尺寸试样在近门槛值区域的数据差异，再进行不同尺寸试样CPCA法实验，验证了CPCA方法在裂纹扩展门槛值实验中的可行性。对比两种方法，证明了CPCA相较于降载方法在裂纹扩展门槛值敏感材料Ti6Al4V中的优势，是一种测试裂纹扩展门槛值下限的有效方法。

1 CPCA方法原理

在压缩循环载荷作用下，小裂纹的产生和扩展主要是由切口根部塑性变形产生的拉伸残余应力引起。通过对C(T)试样施加压向循环载荷，在试样机械切口的尖端发生压缩屈服，在卸载过程中使切口尖端产生拉伸残余应力，对应的应力变化如图1所示，其中，压缩循环的载荷最大值和最小值分别对应图1（a）中的压缩塑性区与单调拉伸塑性区。……