刘 旻，王 冲，郭晓峰，巩建鸣

(1.南京扬子伊士曼化工有限公司，南京 210048;2.内蒙古科技大学 机械工程学院，内蒙古包头 014010；3.南京工业大学 机械与动力工程学院，南京 211816)

0 引言

高温环境下，材料的变形与断裂的微观机制主要是晶界的孔洞化。当蠕变进入第三阶段后，蠕变逐渐加速并最终发生断裂，材料的破断过程主要表现为晶界孔洞的形核、长大和合并[1-2]。一般而言，孔洞容易在晶界处形核。相关研究发现[2-8]，孔洞可以在晶界处的多个位置形核，如在夹杂物、第二相粒子、晶界坎和三叉晶等晶界结构不规则处。目前，普遍认为蠕变过程中晶粒之间的滑移在晶界不规则处受阻而产生的应力集中是孔洞形核的主要原因。对于孔洞形核机制，已有许多学者提出了相应的理论，这些理论可以对某一类材料的断裂机理给出合理的解释，但是对其他材料却不再适用。在很多情况下，对于特定合金的形核机制仍不完全清楚。

在过去的几十年间，孔洞的长大问题得到大家的广泛关注。HULL等[9]基于空位扩散理论，率先提出了空位沿晶界扩散到孔洞的扩散控制孔洞长大模型(H-R模型)。但是该模型存在一个严重缺陷，即孔洞数恒定的假设，这与断裂时间强烈依赖于试验应力的客观事实不一致。为了解决H-R模型的问题，SPEIGHT等[10]将空位浓度引入Fick第二定律，提出了另一种形式的扩散控制孔洞长大模型(B-H模型)。在此基础上，BEERE等[11]通过考虑蠕变变形对空位扩散产生的影响，进一步提出了扩散与蠕变联合控制的孔洞长大模型(B-S模型)。……