【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料疲劳性能检测，尤其涉及一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法。
技术介绍
1、疲劳裂纹扩展速率试验是一种通过实时测量试样在设定交变载荷作用下所产生疲劳裂纹的长度以研究材料疲劳断裂特性的一种测试方式。当开展疲劳裂纹扩展速率试验时，为确保计算结果的准确性，需要精确测量疲劳裂纹扩展过程中的裂纹长度。在间接测量方法中，柔度法和电位法是基于裂纹扩展中所引起其他物理参数的变化量，间接计算获得裂纹扩展平均尺寸、裂纹强度因子范围δk及裂纹扩展速率，但二者操作工序相对复杂，较适用于高温环境试验，同时测量时对裂纹长度敏感及计算时引入了过多变量，会导致计算值与真实值之间产生较大偏差。在直接测量方法中，采用高清显微镜/摄像机通过目测直接读取图像刻度获得裂纹扩展尺寸，操作程序简单便捷，已在室温环境测试中获得了大量应用，但是金属材料表面一般存在表面加工纹理或者划痕，此时裂纹形态与纹理和划痕较为相似，常常导致难以识别裂纹和费时费力的技术缺陷，有时甚至产生误判。因此，需要一种能增强疲劳微裂纹显示对比度方法，以避免表面纹理或划痕的影响，满足实验室精确测量的需求。
2、在疲劳裂纹跟踪及监测方面，部分专利已采用相关技术手段以实现上述目标。专利cn104181225介绍了一种用于钢桥面板疲劳裂纹跟踪监测装置及其监测方法，该方法在监测钢桥面板上喷洒反差增强剂与黑水磁悬液，采用磁粉探伤方法显示疲劳裂纹形状及位置；专利108760546介绍了一种基于红外热像技术的疲劳裂纹扩展速率测量方法，该方法对满足所需几何尺寸及表面粗糙度的试样喷涂黑色
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：有鉴于此，本专利技术提供一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，以解决上述技术问题。
2、本专利技术的技术方案是：
3、提供一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，该方法包括如下步骤：
4、步骤1、试样准备
5、对板状试样进行机加工，加工出裂纹，并且确定裂纹尖端符合试验要求
6、对板状试样表面进行打磨和抛光，使得表面粗糙度符合疲劳裂纹扩展速率试验需求；
7、步骤2、表面处理
8、在待测试样表面喷涂黑色吸光涂料，形成均匀的黑色吸光涂层，以吸收光源发射的可见光；实现强吸光效果。
9、步骤3、疲劳试验
10、在疲劳试验机上采用与试样适配的夹具安装试样，并将光源调至对应位置，并调整高清摄像机的镜头焦距直至清晰观察到所述裂纹尖端轮廓；
11、步骤4、对所述试样进行疲劳裂纹扩展速率试验。
12、进一步地，所述吸光涂层为强吸光涂层。
13、进一步地，所述机加工的裂纹位于所述板状试样的中部。
14、进一步地，所述打磨和抛光的方位为沿垂直于裂纹扩展路径方向进行。
15、进一步地，所述黑色吸光涂层厚度为10～20μm。当裂纹未扩展时，所述强吸光涂料吸收强光源发射的可见光或紫外线，图像显示黑色背景。
16、进一步的，所述吸光涂层中具有荧光剂，所述光源为紫外光
17、当裂纹扩展时，强吸光涂层随裂纹撕裂，可见光在裂纹处产生漫反射被高清摄像机捕捉，形成与背景强烈反差、且与裂纹重叠的光亮线条。
18、进一步地，所述光源为强光源。
19、进一步地，所述光源为直射或斜射试样表面。
20、本专利技术的优点是：本专利技术针对疲劳裂纹扩展速率试验提出一种有效增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法。在现有疲劳微裂纹的测量方法中，绝大多数采用高清显微镜/摄像机的技术方案，依靠目视观察从材料表面寻找裂纹，由于材料表面一般存在表面加工纹理或者划痕，受到上述影响易导致判断裂纹困难和费时费力的技术缺陷，甚至产生误判。本方法采用在材料表面喷涂薄而均匀的黑色强吸光涂层或荧光剂涂层+黑色强吸光涂层方法，当裂纹扩展时，涂层随裂纹撕裂，通过强光源产生与背景强烈反差、且与裂纹位置重叠的光亮线条，根据此判断裂纹位置和尺寸，并提高测量精度以准确获得裂纹扩展速率数据。
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1.一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述吸光涂层为强吸光涂层。
3.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述机加工的裂纹位于所述板状试样的中部。
4.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述打磨和抛光的方位为沿垂直于裂纹扩展路径方向进行。
5.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述黑色吸光涂层厚度为10～20μm。当裂纹未扩展时，所述强吸光涂料吸收强光源发射的可见光或紫外线，图像显示黑色背景。
6.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述吸光涂层中具有荧光剂，所述光源为紫外光。
7.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述光源为强光源。
8.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比
...【技术特征摘要】
1.一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述吸光涂层为强吸光涂层。
3.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述机加工的裂纹位于所述板状试样的中部。
4.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲劳微裂纹显示对比度方法，其特征在于：所述打磨和抛光的方位为沿垂直于裂纹扩展路径方向进行。
5.根据权利要求1所述的一种增强金属材料疲...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶序彬，郭宁，鲁原，卢紫烨，王盼，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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