42CrMo厚壁鋼管的斷裂韌性越好，裂紋越不易擴(kuò)展

42CrMo厚壁鋼管斷裂韌性參數(shù)還有動(dòng)態(tài)斷裂韌度KId，應(yīng)力腐蝕臨界強(qiáng)度因子KI scc、疲勞裂紋擴(kuò)展速率da/dN(mm／周)等。各種參數(shù)中KIc應(yīng)用最為普遍。42CrMo厚壁鋼管斷裂韌性參數(shù)
(1)平面應(yīng)變斷裂韌性KIC。歐文分析平面問題的I型裂紋尖端區(qū)域的各個(gè)應(yīng)力分量中都有一個(gè)共同的因子KI，其值決定著各應(yīng)力分量的大小，故稱為應(yīng)力強(qiáng)度因子。KIC=yσ(πa)1/2，式中σ為外加拉應(yīng)力；a為裂紋長度，y為與裂紋形狀、加載方式和試件幾何因素有關(guān)的無量綱系數(shù)。KI增大到臨界值KIC，KI≥KIC時(shí)，裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展，迅速脆斷。
(2)42CrMo厚壁鋼管裂紋擴(kuò)展能量釋放率GIC。裂紋擴(kuò)展能量釋放率GI=-(aμ/aA)，式中μ為彈性能，A為裂紋面積。平面應(yīng)力條件下，GI=kI2/E;平面應(yīng)變條件下，GI=(kI2/E)(1-v2)，式中E為彈性模量，v為泊松比。GI是裂紋擴(kuò)展的動(dòng)力，GIC增大到臨界值G。即GI≥GIC時(shí)，裂紋將失穩(wěn)擴(kuò)展。
(3)臨界裂紋頂端張開位移δC。42CrMo厚壁鋼管裂紋上、下表面在拉應(yīng)力作用下，裂紋頂端出現(xiàn)張開型的相對位移叫裂紋頂端張開位移δ，δ增大到臨界值δC，裂紋開始擴(kuò)展。
(4)臨界J積分JIC。彈塑性斷裂力學(xué)中，一個(gè)與路徑無關(guān)的能量線積分叫做J積分。式中r為積分回路，42CrMo厚壁鋼管裂紋下邊緣到上邊緣，以逆時(shí)針方向?yàn)檎琩s為弧元，ω為單位體積應(yīng)變能，u為位移矢量，T是邊界條件決定的應(yīng)力矢量。線彈性和彈塑性小應(yīng)變條件下，I型裂紋的J積分JI=-B-1(aμ/aA)，式中B為試樣厚度，a為裂紋長度。JI增大到JIC臨界值，m即當(dāng)JI≥JIC時(shí)，裂紋開始擴(kuò)展。