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原文传递基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法

专利名称：	基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法
摘要：	本发明公开了一种基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，对金属材料裂尖选区进行三维切割，分别将每个切割单元制备成金相观察样品，利用显微镜分析每个切割单元的组织形态，确定单个金相样品的塑性区边界，获得不同切割面的二维塑性区边界和形貌，最终进行三维重构获得裂尖塑性区完整形貌。本发明通过三维切割将复杂的三维空间简化为多个细分切割单元，利用常规的金相检测技术观察每个切割单元变形组织与未变形组织的界线，进而依次确定单个样品和切割面的塑性区边界，并通过三维重构获得裂尖塑性区的完整形貌。弥补了现有技术只适用于材料表面塑性区检测的局限性，可填补材料裂尖塑性区三维形貌试验检测技术的空白。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油天然气集团有限公司
发明人：	杜伟;娄琦;李群;王鹏;池强;仝珂;李鹤林
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201811526321.X
公开号：	CN109781480A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	高博
分类号：	G01N1/28(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
主权项：	1.基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，对金属材料裂尖选区进行三维切割，分别将每个切割单元制备成金相观察样品，利用显微镜分析每个切割单元的组织形态，确定单个金相样品的塑性区边界，获得不同切割面的二维塑性区边界和形貌，最终进行三维重构获得裂尖塑性区完整形貌。 2.根据权利要求1所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，对金属材料裂尖选区进行三维切割具体为：对于待测裂纹体，利用经验公式或有限元方法估算裂尖塑性区大致尺寸，在裂尖三维空间内选定覆盖区域，使选定区域覆盖全部裂尖塑性区范围，然后进行三维切割。 3.根据权利要求2所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，经验公式包括最大理论长度a′和最大理论宽度b′，最大理论长度a′计算如下：最大理论宽度b′计算如下：其中，σs为材料的屈服强度；KI为应力强度因子。 4.根据权利要求3所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，应力强度因子KI计算如下：其中，B为样品厚度，W为样品宽度，P为载荷，S为加载跨距，a为裂纹长度。 5.根据权利要求2所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，采用线切割进行三维切割，并在切割过程中记录每个单元的方位。 6.根据权利要求5所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，每个切割单元的长、宽、高均为1～50mm。 7.根据权利要求1所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，利用金相显微镜查找样品变形组织与未变形组织的界线，以此确定单个金相样品的塑性区边界。 8.根据权利要求1所述的基于单元切割和重构的裂纹尖端塑性区形貌金相检测方法，其特征在于，在相互平行的二维切割面上，依据单元方位，将确定的单元样品塑性区边界连接成线，确定不同切割面的二维塑性区边界和形貌。
所属类别：	发明专利