纳米级解理微裂纹的形核和扩展

对TiAl金属间化合物薄膜试样在透射电子显微镜下进行了原位拉伸观察。结果表明,当外加应力强度因子K1≥K1e=1.4MPa·m1/2时,裂尖能发射出大量位错,并能形成无位错区（DFZ）,有时DFZ是一个包围裂尖的闭合区。测量表明,DFZ是一个应变很高的弹性区,因此其中的应力很高,有可能等于原子键合力σth当K1≥K1i=2.4MPa·m1/2后,尖缺口顶端及前方DFZ中某一区域的应力都等于σth,从而可导致纳米级微裂纹在DFZ中不连续形核。计算指出,稳态微裂纹的临界尺寸为ac=4.2nm,它一旦形核将不会钝化成孔洞,而是连续扩展并和主裂纹相连。解理微裂纹也能从尖缺口顶端处形核。不论是连续形核还是不连续形核的解理微裂纹,在恒位移条件下通过塑性区中位错的增殖和运动能扩展一段距离,但很快就止裂。必须使K1≥k1p才能使解理裂纹继续扩展,故K1e1i1pc。