鑄造材料切口截面微觀裂紋金相分析圖像顯微鏡
首先研究在切口根部產生裂紋所需的名義交變應力，即曲線
1和2。應該假設，當切口根部半徑遠大于裂紋尖端半徑時，和同
材料普通試樣承受超過其普通疲勞極限的循環應力時在表面上形
成微觀裂紋一樣，在切口根部高應力區也將形成表面微觀裂紋。
但是，切口根部高應力材料的體積必定不僅能形成表面微觀裂
紋，而且在遠離切口根部的名義應力范圍的作用下還能擴展到所
需的深度使微觀裂紋生長成宏觀裂紋。因此，在普通試樣中，假
定有一條微觀裂紋正在處處高于普通疲勞極限的名義均勻應力場
中擴展，而在切口試樣中，則這條微觀裂紋必定沿迅速減小的應
力場擴展。由此可見，為了使微觀裂紋剛好能擴展，必須使切口
根部表面上的應力稍大于表面微觀裂紋剛好能擴展的普通試樣表
面上的應力。
由于截面上的名義應力較低，微觀裂紋在能生長成宏觀裂紋
之前所需擴展到的長度將比普通試樣中長些，但是另一方而，自
由表面上的裂紋有效長度則隨切口深度而增大。這表明在除了淺
尖切口外的所有切口中，一旦形成了微觀裂紋，名義應力一般足
以使微觀裂紋生長成宏觀裂紋;
因此，切口對鑄造材料或某種含有已知缺陷材料的疲勞極限
的影響一般取決于切口相對于缺陷的尺寸。如果切口較大，以致
含有許多缺陷的材料體積所承受的應力大于名義應力，則切口疲
勞極限將有所降低。但是，如果切口尺寸與缺陷尺寸差不多大、
則再增加一個應力集中源將沒有多少影響�？梢哉J為，如果鑄造
材料的普通疲勞極限遠低于具有同樣成分和抗粒強度的鍛造材料
的普通疲勞極限，則前者的普通疲勞極限將取決于引起裂紋從固
有缺陷處生長所需的循環應力。
