《表2 ΔKi计算参数：磨料水喷丸对23CrNi3Mo钢高周疲劳性能的影响》

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《磨料水喷丸对23CrNi3Mo钢高周疲劳性能的影响》

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式中，C系数对于疲劳源萌生于表面，C=0.65，当萌生于内部缺陷（夹杂物），C=0.50；σat为外加载荷（MPa）；i表示夹杂物或GBF区；Ai为夹杂物或GBF区在撕裂面上的投影面积（对于GBF区包括夹杂物的面积，μm2）[22]。计算疲劳源GBF区ΔKi的所用参数经统计如表2所示。计算结果表明，经HAWP强化后的G2试样应力强度因子幅为（3.91 MPa·m1/2）比未经HAWP强化的G1试样（3.86 MPa·m1/2）的偏高。大量研究[20-22]表明ΔKGBF表征了疲劳源成核后从短裂纹进入稳态扩展区的门槛值，该值越大则表明裂纹扩展消耗的寿命越长。对于采用HAWP处理状态的试样而言，残余压应力场能够平衡掉循环载荷的部分拉应力，延缓了短裂纹进入稳态扩展区的门槛值的过程，并且残余压应力场对裂纹扩展的阻碍起到闭合作用。G1试样（图10 （c）） 疲劳条带间距明显较宽，说明在较少的循环周次下，裂纹每次扩展距离大，扩展速率大。而G2试样，条带窄，扩展速率小。结构件实际工作过程中，疲劳小裂纹萌生和扩展阶段占整个疲劳寿命的90%以上[23]。基于此，磨料水喷丸对表层组织的强化以及在次表层引入残余压应力场是提高疲劳性能的重要因素。