high-cycle rotating bending fatigue property in very long-life regime of high-strength steels
TRANSCRIPT
��������� �� ���� ������ � ���� ����� �� �� �������� ����� ����������� ����
�� ����� � � ���� � �� ������ ��� �� ���������������� ��� ������ ����������� ��� ����������� �������� ���������� �������������������� ����� � ������ � �� �� �!"�!�!��#����
$������� �� ���� �� �� #��� "%%"
�������� �� ����� �� ��������� � � ������� ��������� �� �� ������� ���� �� � � ��� ��������������� �� �� ��� ��� ������ �������������� �������� ������� ������� ��� ���� ���������� ��� ��� ���� �� �� ������� ����� ��� ��� �!"#$%�� � �� ���� ��� ���� ���������� ��� ���� �� �� ����������� ��� ����� ��������& '�� ���� � � ������� ��� ��� � ������� ������ �� � � ������ ������� �� �(������ �� )���� �������������� ������� �� ��������� ������ �� � � ������� ��� �� � � ������� ���������& *��� � ������������� � � �&' ���� ������� �� � �������� �� ������� ����� �� � � ���������������� ��� ��+ ����� ��� ��� ���� �� ������� ��� ��� ��� ����& *��� ����������� �������� ������� �� �� ����� � �� ������� ����� ������ ����� �� ������� ���� �������, -�. /������ ����� ������ ����0 �� � � ���������� ������ ��� -��. /�������� ����������� ����0 �� � � ����������� ������&
�������� ������� ��������1 �� ������� ����1 ��� ��������� ������1 ������ �����1�������� �����1 �2' ����&
��� ��!��"� �� ���� �� �������� ���� � � ������� ���������������� �������� ����� �� �������'�� ������ �� ����� �� �������
3�'� ���� ������ ���� ������ � � ����� ���������� ����� ������� �������� ��� ������� �����
�(���� ������������ ������ ����� �� ����� ���������� ������ ��� ������������ ���� ��� ��������� �� � � ����� ���������� ���������� ������� ������������������
� � ���� �� ���� �� �������� �� 3�'
# � ���$"�� #��
3������� ��� ��������� ������� ��� ��+ ������ � �� ������� �� �� � ������� ����� �� ���� ��������� � �����������&�24 5�� �� � � ����� � � � ���� ������������������ ��� �������� �� � ������� � ��� �������� ������ ���������� ���� ������� ���� �� ����������� ������� ���& �� �� ������ �� �� ��6����� ���������� ��� � � �� �� ����� � � �� ����� ���(������������� �� �������� �� ���� ������������ ������������ �� ���� ��������� �������� ��� �������� �� ���
��������� ������� ������& �� � � ��� �� �� ������� ���� ��� ������� ������� ��������� �� � ������������ � �� � � �&' ���� � � �������� �� ������������ �� � � ��� ��������� ������ ��� ��+ �����&72�4
8������ ��� �(���������� ����������� �� ����������� �� ������ ������ �� �� ��+ ������ ��� � � ����������� ��� ����������� �� � � ������ ���� �� ��� ����������� ��� �� ���� ����������� ����� ���&�� � � ������ �������������� �������� ������� ���������� ���� ������� ��� ��� ��� ���� �� �� ������� ���� 2 -�. �� �������2� �������������� ���� ��� ��� -��. ������ � ��� ���������� ���� �!"#$%� 2� �� ���� ��� ���� �� �������� ��� ���� �� �� ������������� ��� ����� �������� �� ����� �� ���������
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� ������� %&'
������������, 9& 5� �� ��4�� " ��������� " ���� :���� �6 �6464� �����&;�����, �� �<���&���&��&=�
� � ������� ��������� �� � � ��� ��������� ������& ���������� � � ������� ��������� ��� � � ����� ������ �������������� �� � � ���������� ��� � � ����������� ������&�� ��������� � � ������� ��� ����������� �� ������ ����������� �� ������� ���� ������� �� ���� �� )������������������ �� ����� �� ��������� � � ������ �� ������������ �� ������������ ��� �� � � ������� ���������&
() � #� ���! )��� $"�
���� � �� ���������
: � �������� ��� �� � � ����� ���� ��� ���� �� �� ������� ����, ��� �� �� �������2� ������������������� ��� � ��� � � �� �� �� ������ � ���� ����������� ����� �!"#$%�& : � � ������ ���������� � ��� �� :���� �& : � ������ ������ � � � ������������� � � ����� �� � � ������ �� � � ��� ��� %��#>�� �&%6? ��� ++68@� ����������1 � � ������� � � ������ �� � � �!"#$%� � 76�8@& *����� � �� � � �������� �� � � ������� �����& : � �������� �� ������� �������� �������� �� %��� ���� ����� �� +�� ��� ��� ������������� ������ �� �&�7&: � ��� ������� ���� ��� ����� ������ � ���� ���� ��������� �� ����� �&���� ��� � ��� A���� ���� ����� -���6B� $����� ��� ������� �� %4%B.��� �������� -$4%B� $����� ��� �������.� ��� � ��!"#$%� ������� ���� ���� �� ��� ����� ���� �� �������C�� -��%%B� 7����� ��� �������.� A����� �� -�� %B� 7����� ��� ������� �� %�%2%%%B. ����������� -$%%B� � ����� ��� �������.& : � ���� ������ �� ���� �� �� �������� ��� � D��� ���������&
: �� ������� ��� ������ /������ �������0& ���������� �������� � ��� � � ���� ������ �� �������� �� %��� ���� �� ������������ ��� ����� ������������� ��������& *�� ������������ ���� � � ��(�� ��A����� ���� ����� ���� ��� ������ ���� �� ���� ���� � ������� ��� ������������ ��� �� �� ���� ���& 2�&% ' �� �@ ��� %�2� � & : �� ������� ��������� /������������ �� �������0& :�� ���� �� � ������� ������� ��� � � ������������ �� ����������� ��� ��� � � ������� ���& '��� � � ������ ���� ��� $��( �� � � ������ ������� � ����� 4 �� �� � ������� ����& 5� � � �� �� ���� $��( �� � � ������������ ��� ������� � ����� � �� �� � � ������ ������ ��� $��( � ��(���� ��� � �� ���� �� �������&*����� � ��� � �� � � ������������� �� ��� ����!"#$%�� ����������& : � ������������� �� ��� �������� �� ������ ������� ������� ��������� ����������� �� � � �����( �� �������� ���������& '�� � �������������� �� �!"#$%� � � ��(�� �������� �������� �� ������������� ��������� ��� �������&
������ ������ ���������� �� ������ �����
: � ������� ��� �� ������� �� ���� �� )������������������ 3�!:� 4�� -3����� "�& E��� %����
�� � � " ������ ���������� �� � � �������� -�� ����������.
-�. ���
" �� #� > � "� "� !� #� -�.
�&�� �& % �&%7 �&�� �&��+ �&$4 �&�7 �&�$ �&� 6 ���
-�. �!"#$%�
" �� #� > � "� !� "� #�
�&$� �& �&+6 �&� � �&��% �&�6 �&+6 �&6% �& �
R7
100
φ3
φ10
C0.5
���� � F������� �� � � �������&
(a)
(b)
20 µm
20 µm
���� � #������������ �� ��� ��� �!"#$%�, -�. ��� ���
-�. �!"#$%�&
��� � � ��� � � � � � �
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������
#�������� '�� ���� :���� ��7�6777� �����.& : � ���������������� ������� ����� �� � � ���� ���� -�������� �������� �������� �� %��. ���� ������������ ��� ��� � � ������� ���� �� � � �(��� ������������ �� � � ��������������� ��������� ���� ������� ������ �����& : � ������� ��� ���������� �� ���������� �� ���� "��B� )���� ��� � � ���� ����� ����&���&"������������� �������� ������� ������� ��� ����������� ��� �� � � ��������� � �� � � ���� �������������� ������� ���� ���������� �� �&4� �&4 �" ���4�� ��? �� �� ��� ����� ���� ����������& : � ����������� ���A����� �� %�4� ���& : ��� � � ��� ��������� � � ������� � ����� ������� ������ � � �(��������� ������ � � �������� ����� ����� � ��� �����&: � ������� ��� ����� ���� �� �� � ��� �����& *����� �� � � ������ �������� �� ��������� �� � � �������� ����� �� � � ����� �� �� ��+ �� � � ���������� �� �� � � ��#; ������� �� ��������� �� ������ �������&�7��+ '���� � � ���� ���� �������� �� � �������� ��� ��� � � �������� � �� ���� ��� �������� � � ������� ����� �� �� ��+� ���� ����� �� �� � ��� �����& : � �������� ������ �� ��� ����������� ������ �� ���� �� �;# ��� �� ������� ���������� ����� � � ������� ���&
� �"!�� ��$ $ #��"�� #��
������ ������ ������������
: � ������� ��� �� ������� �� � � ���� ���������� ������ � � ������� ���& : � ���� ���� �� � �������� ���� �� � � �(��� ��������� ��� � � ���������������� ��������� ���� �7 4#>� ��� �$% #>� ��� � ���� �������� ��� �4+�#>� ��� �$%%#>� ���� � �!"#$%� �������� ����������� � ��� ���� -2. �� � � �������� ������� ���& *��� � �������� �� � ����� � �� � � ������� ��� � ��� ������� � � ���� ���� ������ ��� � �� � � ������� ��� ��� � �(��� ��������� � ������ � �� � �� �� � � ���������������� ��������� �� ��� ��������& : � ����� � ����� ���� � �� � � ���� ������ �� ���� �� �� �������� ��� �D��� ���������&*����� %� ��� � �� � � ����� �� � � ������� �������������� �� ������� �� � � �������� ��������� ��� � ���� ��� � � �!"#$%� �������� ����������& *���� �� ������ �� � ��� � �� � � �������� ���������� �� � � �(��� ��� � � ��������������� ��������� ��� � ���� ���� ������ ������� ������� �� � � ������������ ���� � � ������ �� ����� � �� ��� � � ��� ����� ����� 6�� ��� � � �!"#$%� �������� �������������� � �� � �� ������� ����� ����#>� ��� ��� ���������& G��� � � ������ ������� ��� ��� ��� ������ ��*��& % ������ � � ������� ��� � ������� ���� �� � �
���� �� �7��� ��� ��� ��� $��� ��� �!"#$%����� � � ������& "��������� � �� ���������� �������� ������ ���� �� �� � � ���� ���� �� � � ������������ � � ������������ ���� � � ������� ��� � �� � ����� ������ �� ������ �� �� � � %��� ���� �������������� ��� �� ��� ��� � � ������� ��� � ��/������������ �� �������0 �� ����� �� ��������� � ������� �� � � �������� ������� ��� �� � � ����������� �� � � ������� ��������� �� � �&' � �������������� ����� ���������� ��� ����������� �� ����� �� � �����&
��� ������
*����� $� ��� � �� � � �&' ���� ��� � � ��� ���� � �!"#$%� �������� ����������& : � ����� ���� � �� � �� � � ����� �� ������� ��� ��� �������������� ��� � � ����� � ��� � �� � � ����� ��������� ��� ��� � � ������������ �� ������� �� *��& $���� �& �� *��& $� � � ����� �� � � ������� ��� ����� ��������� ���� ��� ����& : � ���� ����� � ��� �
�� � � /������ ����� ������ ����0� � �� ���� � ��������� ����� �������� ���� ���������� ��� �� ������ ��������� ���� �� � � ������� ������ �� � ������ � ����� �������� ���� ��� �� � � ������ � ��������� �� � �
0 20
: Axial direction: Circum. direction
: Axial direction: Circum. direction
40 60 80Distance from surface d, µm
100 120 140 160
0 20 40 60 80Distance from surface d, µm
Res
idua
l str
ess,
MP
aR
esid
ual s
tres
s, M
Pa
100 120 140 160−800
−600
−400
−200
0
−800
−600
−400
−200
0(a)
(b)
���� � 3������ ��� ����������� ��� ������ �� ���� ���
������� �� -�. ��� -�. �!"#$%�&
� ��� ������ ��� ��� ���� ��� �� ���� � ��� �� ���
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������
��������� ������& �� � ��� � �� � �� ��� ������� �� � � �� ������ ��������� ��� � � ���������� ������& : ����� ����� � ��� � �� � � /�������� ����� ����������0� � �� ���� � �� � � �������� ����� �������� ������������� �������� ����� � � ������� ��� � �� ��� ���� ���� � ����� �� � � �������� ������� � ���������� �� � � ��������� ������& �� � ��� � �� � �� ���������� �� � � ��������� ��������� ��� � � ����������������� ��� ����� ��7 �����&"�������� � � ����� �� ������� ��� ��� � � ������������� ��� � �� ���� ������������ �� ���������� � � ��� �� � � /������ ����� ������ ����0� �� � ������ �� ������� ��� �� � � ������������ �� ������� ������� �� ����� � �� � �� �� � � ������ ���������� ��� � ��� ��� ����� ��� ��� �!"#$%�& �� � � ����� � � /�������� ����� ������ ����0� � � ������� ��� �� � ������������� �� ������� ��� ����� ��� � � �� ��� � ������ ������� �� ��� ����& �� � ��� � �� � ��&' ���� ������� �� � �������� �� ������� ����� ��� � ��� ��������� ������ ��� ��+ ����� ��� ��� � ������� ��� � � ������������ �� ������� �� ���
����� � � ���� �������� �� ���� ������ ��&72�4
*��� ������� �� � � ��� �� ������ �������� � �/������ ����� ������ ����0 ��� � � /�������� ����� ����������0 ���(�� �� ��� �$��#>� �� � � ��� � ��� ����� ��4�#>� �� � � �!"#$%�& '��� �� � � ��� �������������� �� �������� ��� ����� ������ �������(�� �� ��� �%�� ��� � ��#>� �� � � ��� � ����� ��� ����#>� �� � � �!"#$%�& *�� � � ��� �������� �������� � � ���� ������� ����� �� ��� � �������� �������� ���� �������� �� � � ���������� �� �� ��+ ����� � ��� � +4#>�� �� &%#>� ��� � ��� ��� � ��� ����#>�� �� %#>� �� � ��!"#$%�� ����������& : � ���C����� ���� ���� ��*��& $� ��� � ������ � � ���� ������� ����� �� �� � �������� ��� ��&
������� ������ ���������� �� ������������ ��������� ��������
'���� � � ������� ���� � � �������� ������ �� ��� ������������� ���� ������ �� ���� �� �;# �� ����� ����������� � � �������� ���������� ���& ' ���������
103 104 105 106 107
Number of cycles to failure Nf, cycles108 109 1010
103600
800
1000
1200
1400
1600
104 105 106 107
Number of cycles to failure Nf , cycles
Str
ess
ampl
itude
sa,
MP
a
800
1000
1200
1400
1600
1800(a)
(b)
Str
ess
ampl
itude
sa,
MP
a
108 109 1010
: Surface (grinding): Fish-eye (inclusion, grinding): Fish-eye (non-inclusion, grinding): Surface (electro-polishing)
: Fish-eye (electro-polishing)
: Surface (grinding)
: Fish-eye (grinding)
: Surface (electro-polishing)
: Fish-eye (electro-polishing)
���� � �&' ����, -�. ��� ��� -�. �!"#$%�&
60 µm
20 µm
(b)
(a)
���� 5�������� �� �������� ������ �� � � ������ ������� ��
��� , -�. ������� ����� ������ ���� -��� �7��#>��'�� �&% � ��$.1
-�. �������� ����� ������ ���� -��� � 4� #>��'�� �&74� ��+.&
��� � � ��� � � � � � �
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������
������� �� �� ����� � �� � � �������� �� � � ������������� ��� � �� �� � � ������������ �� ����������� ���� �� �� ������� ���� ��� ���� �� ��� ����&5�� �� � � /������ ����� ������ ����0& �� � � ������������� � � �������� ����� ������ �� � � ���������� ��� ��� ����� �� ���� � �������� ���� �� � � ������� ��������� � � ������ �������& 8������ � � ������������� ������ �� � � ������ ������ � ��� �� ������������ ��� �� � � ������� ������ ��� � � ������������ �� �������& : � �� �� �� � � /�������� ����������� ����0& *�� � � �������� ����� � � �������� ����������� �� ��� ����� � ����������� �������� ����� � ��������� ��� � �� ���� ���� �� ����� �� � � �������������� ��� � � ��� ����&*����� 4 ��� 7 �� �(����� �� � � �������� ��������������� ��� � � ������ ������� ��� � � ������������ �� ������� �� � � ��� & *����� 4� ��� 7� ���� � /������ ����� ������ ����0 ��� � � ������ ��� � ������������� �� �������� � ��� � ����� �������� ������� �� � � ����� �� � � ������ ��� � � ������ ��������
��� � ����� �������� ���� � � ������ � ��� � � ������������ ��� ���� � � ������ �� � � ������������ �� ���&*����� 4� ��� 7� ��� � � /�������� ����� ������ ����0 ���� � ������ ��� � � ������������ �� �������& : ����� ������� ��� ��� � � �� ���� ���� �� � � �������������� ��� � � �������� �� � � ������ �� � � �� ��������& : � �������� ���� ����� ��� � � ����� ������������� �� � � �!"#$%� ���� ����� ������ �� � �� �� � ���� & 8������ �� � � ��� �� /�������� ����� ������ ����0�� � � �!"#$%�� �� �� �(����������� ��� � �� � ����� �� �������� �� � � ������ �� � � �� ���� ����& : ����� ��� ��� � � � ����� �� � �� � � �&' ���� ��*��& $�& *����� +� ��� � �� �(����� ��� �� � ���� �� � ��� ���� ��� ���� �� �������������� �������������& *�� ��� �������� � � ������� �� � � �������� ���� � ������ �� ����� ���������� �� :�! �� ��� ���� ���'� 5%� #�� �� �� �� ���& *�� �!"#$%� ��������� � ������� �� � � �������� ��� � � ������ �� ��������������� �� '� 5% �� ��� ���� ��� #�� �� �� �����&
60 µm
20 µm
(b)
(a)
���� ! 5�������� �� �������� ������ �� � � ������������ ��
������� �� ��� , -�. ������� ����� ������ ���� -��� �%�� #>��
'�� �&6$� ��$.1 -�. �������� ����� ������ ���� -��� �%�� #>��
!�� 4&7�� ��+.&
8 µm
60 µm
(b)
(a)
���� " 5�������� �� �������� ������ �� � � �������� ����� ������
��� ��� �������� �� �!"#$%� -��� ����#>�� '�� 6&�7� ��7.,
-�. *� ���� ���� ��� -�. 8�� ���������� � ������� ���� �����
������&
� ��� ������ ��� ��� ���� ��� �� ���� � ��� �� ���
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������
*����� 6� ��� � �� � � �� ���������� � ������� ������ � � �������� �� � � ��� �� � � /�������� ����������� ����0& *��� � � � ������� � �� �� ����� � ��� ��� �� � ���� ������ ���� -3�'. �� � � ���� ����� ��� �� � � ��������� � �������� �� #������� �� ��)�4
� ��C��� �� ��)��$ ����� �� ��)�4 ��� �� ��& : � 3�' ����� ������ �� � � ��� �� � ��� � ��� �� �� ���������� � � ������ �� � � �� ���� ���� � ��� �� � � *��& +&: � 3�' �������� ��� ��������� �� � � ������� ���� ��� � ��� ��������� ������1 ������ � ��� � �� ��������� �� ������� � � �������� �C� ��� � � ������� ���� � ��� �� *��& �& : �������� �� � ����� � �� � � ���������� �� � � 3�' ������ � � �������� � �� ���������������� �� ��������� � � �������� ��� ���� �� � ���� ��������� ������& *�� � � �������������� �� � � ���������� �� � � 3�'� #������� �� ��) ������� � � �������� � � ������� �������� � � ����� �� ������� �������������� ������ �� � ����� � �� ����������� ��������������� ���� �� ������� �� ������� ������ � ���������4 ��� ��� ����� �� ��) ������� � � ����������
��� � � ���������� �� ���� ������ �� � � ��� �������������� ������ � � ��������� ��� �� � � ��������&�4
8������ ���� � � ��������� �� � � �������� ������ ��� � �!"#$%� � ��� �� *��& +� � ��� ���� �� ��������� �� � � ������ �� � � �� ���� ����& : �������� �� ���������� �� ��������� �� � � ��������� �� � � 3�' ��� ����������� � � ��� ������� �������� �� � � ��� ���������������� ������ �� � � ���&*����� �� ��� � �� � � �������� �� �������
�������������
���
� � �������� �� � � 3�' ��� � � ������ �� � � ����� ��������� '� �� � � ��� ��� � � �!"#$%� ����� �����������& *��� � � ������� � �
�������������
��� � � �������� ��
�������� ���������� �� � � ���� �� 42�+ �� ���������������� �� � � '� �� ��� ����� ��� � �
�������������
���
� � 3�' �� � � ����� �� ������� ��� � � ��������� '�&*����� ��� ��� � �� � � �������� �� ������� � ���� �������� ������ ����� �� ����� ���������� ��� �(���
��� � � ������ �� ����� �� ������� '� �� � � ��� ���� � �!"#$%�& : � ��� �������� ������ ����� �� ��������������� ��� �(��� � ���� �� #������� �� ��),�6
4 µm
4 µm
(b)
(a)
���� # 8�� ���������� ��������� �� � � 3�' ���� � � ��������,
-�. ��� -��� �%��#>�� '�� 4&7�� ��+. ��� -�. �!"#$%�
-��� ����#>�� '�� $&�4� ��+.&
103 104 105 106
: Inclusion (grinding): RSA (grinding): Inclusion (electro-polishing): RSA (electro-polishing)
107
Number of cycles to failure Nf, cycles108 109 1010
0
5
10
15
20
25
30
35(a)
area
, µm
: Inclusion (grinding): RSA (grinding)
: RSA (electro-polishing)
: Inclusion (electro-polishing)
(b)
103 104 105 106 107
Number of cycles to failure Nf, cycles108 109 1010
0
5
10
20
15
25
30
35
40
45
area
, µm
: Inclusion (surface;electro-polishing)
���� $ 3������� �� ������� � ��������������
��� � � �������� �� � � 3�'
��� � � ������ �� ����� �� ������� '� , -�. ��� ��� -�. �!"#$%�&
��� � � ��� � � � � � �
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������
�(��� � ��4������������������
�������������
�����
� ��� �� � ���������� �,
�� � �� �� �
��
� �� �
� ��� � � � � ���� �� �������� ���� � � �������������� ��� �� � � � ������� �������� ����� �� �������� ��� �� � � � ������� ��� ���������& *��� � �������� �(��� �� �������� �� 2$>�
������
�� ��� �(��� ��
�������� �� � � ����� �� ������� ��������� ��� � ������� �� ����� �� ������� '�& '��� �(��� �� � � 3�'�� $27#>�
������
�� ��� �(��� �� � � 3�' �� � � �����
�� �� ����� ������� ��� � � ������ �� ����� ��������� '�& 8���� � �������� �� � ��C��� �� ��)�$ � �� �� ��� ��� �������� ������ ����� �(� �� ����������� �� �������� � ����� 4#>�
������
���� ��� &
: �������� �(��� �� �������� � ������ � �� � � �(� &8������ �(��� �� � � 3�' � ��� ���� �� � � �(� �� � �
��� ��� � � �!"#$%�& �� � � ��� � � �� � � �(��� ��� � 3�' � ������� �� � � � �� ��� ��� �������� ����������� �(� & ��� �� � ��������� �� ��������� � � ������������ ���� �� � � 3�' �� ����� �� ��������� � � ������������ ������� ��������& H� ���� �������� � � ������������ ����� � � ���������� ��� ���� �� � � ���� ������&*���� � � ������� �(������ ���� � � �������� ���� ������������&
����!"� #���
�� ����� �� ��������� � � ������� ��������� �� ��� ������ �� ������� ���� 2 ��� ��� �!"#$%� 2 � �� ���� ��� ���� �� �������� ��� ���� �� �� ������������ ��� ����� ��������� ���� ����� ������� ��� ����������� ��� �� ���� � � �������������� �������� �������������� ������ ��� ���& ' ���� �� � � �&' ����������� � �������� ����� ������� ��� ��� � � ������� ��������� �� � � ������ �� ���������& : � ����������������� ��� � ������,
� 5� � � ���� ���� ������ �� �������� � � ���� ����
�� � � ������� ���� �� ����� �$�� �� �7��#>��
��� � � �������� ������� ��� ������� ��������
����� � � ������ �� � %� �� ���� �� � � ��� �� �
�� �� ���� �� � � �!"#$%�� � ��� � � ���� ���
����� �� ����� ����#>�&
� : � �&' ���� ������� �� � �������� �� ������� �����
�� � � ��� ��������� ������ ��� ��+ ����� ��� ��� �� � �
������ ��� � � ������������ �� ������� �� ��� ����&
�� � � ��� �� � � ������������ �� �������� ��� ����
�� ����� ������ ���(���� �� � � ��������� ����������
������ � � ������ �������&
� *��� �;# ��������� �� �������� ������� �� �� �����
� �� � � �������� ����� ������ ����� �� ������� ���� ���
����, ��� �� � � /������ ����� ������ ����0 �� � �
���������� ������ ��� � � �� �� �� � � /�������� �����
������ ����0 �� � � ����������� ������ ��� ��� ������ ���
������������ �� ������� �� ��� ����&
� �� � � ��� �� � � /�������� ����� ������ ����0� � �� ����
���� �� ��� �� � � �������� ������� ��� �����������
�������� ���� ������ ������ �� � � ������ �� � �
�� ���� ����& 8������ �� �(��������� ���� � ��� ��
�� �������� �� � � ������ �� � � �� ���� ���� �� � �
�!"#$%�&
' ���� ������ ���� -3�'. �� ������ �� � � ���� �
���� ��� �� � � �������� �� � � �� ���� ����1 � � 3�'
�C� �������� ��� ��������� � � ������ �� ����� ��
������� '� �� � � ��� ��������� ������&
! : � ���� �� �(��� ��� � � 3�' �� $27#>������
�� � ��
�� ����� ������� ��� '�& �� � � ��� � � �� � � �(��� ��
� � 3�' � ������� �� � � � �� ��� ������������ ������
����� �(� -����� 4#>������
�. �� � � ������ �����&
1032
3
4
5
6
789
10(a)
(b)
: Inclusion (grinding)
: RSA (grinding): Inclusion (electro-polishing)
: RSA (electro-polishing)
104 105 106
Number of cycles to failure Nf, cycles107 108 109 1010
103 104 105 106
Number of cycles to failure Nf, cycles107 108 109 1010
∆Kin
i, M
Pa
m
2
3
4
5
6789
10
∆Kin
i, M
Pa
m
∆Kth = 5 MPa m
∆Kth = 5 MPa m
: Inclusion (grinding)
: RSA (grinding): Inclusion (electro-polishing): RSA (electro-polishing)
���� �% 3������� �� ������� ��� �������� ������ ����� �� �����
���������� ��� �(��� ��� � � ������ �� ����� �� ������� '� , -�. ���
��� -�. �!"#$%�&
� ��� ������ ��� ��� ���� ��� �� ���� � ��� �� ���
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������
� * � �� �
� ����� #& -���7. >����� ���� ��� ������ ������� �� ����� ��
�� ����� ���� ���� �������& ��, *��������� � � +,�� #���
-����� ������� &&� ��& $�$2$�4& 5� �� 9& -����. ����� ����� ��� ������ ������� �� ��� ����
���� ������� �� �������� ��������& ��, *��������� � � .!� #���-����� �������� ��& �2$&
% #������ B& �& ��� 50������ H& �& -����. : � ������� ����� ��� ��
�����������& #) /������ /����) ����� �����) ������) ��� 4$4244+&
$ G�� ��� "& -����. : ��� � �� �������� ������� ���� �� ��������
��������& #) /������ /����) ����� �����) ������) ��� 44�2474&
4 #�������� 9&� !������ :& ��� ����� :& -����. *����� ������
������ � � ��� ���� �� �������� ������� ������� �� ����&
#) /������ /����) ����� �����) ������) ��� 46�24��&7 #����� "&� !� �=���� �& ��� :������ 9& -��67. 3������� ��
������� ������� ������ ��� ����� ��� �� ������ ����&
����) #���� ������ - �� 6$+264 &
+ ;����� 8& ��� '���� B& -��6�. *������ ������ � �����������
�� �� ������ ����& ����) #���� ������ - � $424�&
6 B��� ���� 9&� ������ 9&� � ���C�� #& ��� B������� B& -���$.
3������� �� ������� ������� ����� ����������� ����������� ��
�������� ��� ������������� ��������� �� �� ������� ����&
����) #���� ������ - !%� +��2 + 4&
� '���� B& ��� 8�������� #& -���$. ;����� �� ���������� ��
�������� �� ������ �� ������� ������ �� :��7'��$@ �����&
#) ��) �����) ���) #��) ��� � 2�+&
�� '��� :& ��� B���C���� B& -���7. ��������� �� ������������
�������� ��� ������� �� �� ������ ������� ������ �� ����
����& #) ��) �����) ���) #��) � � �2�4&
�� #�������� 9&� :������ #& ��� :��� ���� :& -���+. ����������
���� ���������������� ������� ��������� �� A���� �� ���
�������� �&$7? ������ ����& #) ��) �����) ���) #��) �!���$�2��4$&
� B���C���� B& ��� !� �=���� �& -���+. *������ �������� �� ���
����� ���� �� ������ �� ������ ������ ����� ������� �����������
���������& #) ��) �����) ���) #��) �!� �%�72�$��&
�% B��� ���� 9&� ������ :&� 8������ #& ��� 8������ �& -���6.
��������� ����� ����� �� ���� �� �� ����� ������� �� ��
������ ����& ����) #���� ������ - !�� 4%72 4$�&�$ � ��C���� B&� :��� E& E& ��� � � ���� B& -����. ���������
������� ����� ���������� �� ���� ��� �2! ���� � �����������
�� �� �������� ������ ������� ����& #) ��) �����) ���) #��)
�#� ���42����&�4 ������ :&� :������ #&� � ��C���� B&� 5� �� 9&� !���=���� !&�
!�������� :& ��� 5����� !& -��������. " �����������
�����( �2! �������� �� �� ������ � ������ ������� ����
����� �������� ������� �� ��������� �������& ����) -���)�7 ��#; -���$. �������� ��� �� �� ��������� ������� ������&
#��� � %%")�+ !���C���� 8& ��� B������ �& -��6+. ����������� �&' ������
��� � 0�� �. ���������1 #��� �������� ��� � ������������� �&' �����) ������� #������� ��������� $������ �
@��& � ��& 4�27�� ;����� '������ �������&
�6 #�������� 9&� B������ �& ��� B������ �& -��66. I����������
��������� �� ������ �� ����������� �������� �� �������
������ �� �� ������ ����& ����) #���� ������ - �� 766&
�� � � ��� � � � � � �
� ���� �������� ���� ��� ������� ���� ���� ����� ���� ��� �������