3.4.2  近门槛值扩展区断口的微观形貌特征

近门槛值扩展区的裂纹扩展速率为10^-7mm/周，其行为受力学、材料和环境等因素的影响很敏感。图3-20所示为300M钢（美国牌号，相当于40CrNi2Si2MoVA）等温淬火状态在不同应力比R条件下的宏观断口照片，在门槛区存在明显的磨蚀氧化沉积物，而且随应力比R的增加，氧化膜厚度减小，当R=0.7时氧化膜消失。这表明裂纹闭合效应在起作用。图3-21所示为300M钢在近门槛扩展区的一组典型的断口微观形貌照片。观察表明，无论是等温淬火状态还是油淬状态，在近门槛区的断口表面光滑细腻，并显示磨蚀和氧化物的痕迹；断口的微观形貌的主要特征是存在一定数量的解理小刻面，等温淬火状态为穿晶小平面，如图3-21a所示，油淬状态为沿晶小刻面，如图3-21b所示。

图3-19 变幅载荷历程形成的疲劳弧线（贝纹线）

图3-20 300M钢近门槛扩展区的宏观断口照片

图3-21 300M钢在近门槛扩展区的微观断口照片