基于3D技术的金属结构件断口形貌重建方法

针对利用扫描电子显微镜观察失效断口无法掌握宏观立体位置的问题，借助超景深数码显微镜和3D打印等多种3D技术提出解决方案。首先利用3D技术对断口进行成像，建立断口的3D立体形貌；然后利用计算机辅助技术建立断口的三维实体模型；最后借助该模型辅助扫描电子显微镜的断口显微观察。结果表明，3D技术可以很好地应用于金属结构件失效分析领域。     

厚大断面球铁核容器拉伸试样断口显微分析

本文利用ASM—SX型扫描电镜对厚大断面球铁核容器拉伸试样的断口进行观察分析后,认为温度、石墨形态、石墨大小和晶界偏析组织影响显微断口的形态;而不同的显微断口形态与不同断面的机械性能存在着一定的时应关系。     

ZGMn13钢的韧脆转化现象

通过系列冲击试验,对高锰钢的低温韧性进行了研究.并对其断口形貌进行了观察.研究结果表明高锰钢具有明显的韧脆转化现象;其冲击断口微观形貌由室温时的韧窝断口逐渐变为低温下的塑性沿晶断口.     

废弃电路板材料断口的分形表征

为研究废弃电路板的破坏机制,采用扫描电镜对6个典型的废弃电路板材料断口进行形貌分析.电路板外观形貌具有自相似性,表现出分形的特征.基于分形理论和计算机图像处理技术,编制计算材料断口形貌计盒分形维数的MATLAB程序.MATLAB计算程序拟合直线的线性度很好,表明电路板材料断口的分形行为显著.6个断口的分形维数不同,表明它们的复杂程度和粗糙度不同.断口3为集成电路中树脂的断口,材料断裂后有一定的凹凸面,并且有缺陷和微孔,故表面形貌最为复杂,分形维数最大,为1.415.断口 2、断口 5和断口 6外观形貌较规则,分形维数较小.断口1和断口4均为硬塑料断口形貌,有河流状花纹,断口1和断口4的表面粗糙度介于断口3与断口 2、断口 5和断口6之间.通过分形维数的计算可知6个断口纹理的粗糙和复杂程度从大到小依次为断口3,1,4,5,2和6,这与人眼观察到的结果基本一致,也进一步说明电路板及其元器件在破坏后,其断口形貌具有分形的特征.     

扫描电镜在J-116结构胶粘剂与QY8911树脂匹配性研究中的应用

本文利用扫描电镜观察固化后的J－116、648、LWF－1及QY8911树脂的断口形态,以及J－116／648、J－116／LWF－1和J－116／QY8911的界面断口形态,由断口形态知,J－116结构胶粘剂与QY8911树脂具有较好的匹配性。     

扫扫电镜在J—116结构胶粘剂与QY8911树脂匹配性研究中的应用

本文利用扫描电镜观察固化后的Ｊ－１１６、６４８、ＬＷＦ－１及ＱＹ８９１１树脂的断口形态，以及Ｊ－１１６／６４８、Ｊ－１１６／ＬＷＦ－１和Ｊ＿１１６／ＱＹ８９１１的界面断口形态，由断口形态，Ｊ－１１６结构胶粘剂与ＹＱ８９１１树脂具有辊好的匹配性。     

磷在钢解理晶面偏聚的实验研究

用扫插电镀观察了正火和退火后再加热至700℃保温短时、水冷的低碳钢、10 OMnP(R)、15MnP(R)及Fe—P合金断测量了锰磷试验钢断口和磨(平)面电极电位,并做了断口俄歇(Auger)电子能谱。结果表明,所有试验材料,在室温至-100℃冲击打断,不发生晶界断口,除在室温至-25℃断口上出现少量韧性断口外,都是脆性解理断口。解理面富磷。     

800 MPa级低合金高强度钢低周疲劳性能

对利用驰豫-析出-控制相变(TMCP RPC工艺)技术获得的800MPa级超细晶粒低合金高强度钢的低周疲劳性能进行了测试,并对其循环特性和疲劳断口进行了观察和分析,发现该材料为循环软化,而且随着应变幅的提高,材料的软化速率逐渐增大.对材料的疲劳断口观察表明,疲劳裂纹起始于试样表面,沿断口周边分布,呈多源性特征.     

X100管线钢中的异常偏析带分析

针对X100管线钢中出现的的异常偏析带,利用金相显微镜、扫描电镜及其EDS系统等进行了组织观察、线扫描成分分析以及拉伸、冲击断口的观察和夹杂物分析.分析结果表明,该偏析带组织为多边形铁素体,且出现晶粒大小不一的混晶现象,与周围板条状贝氏体基体之间差别较大;偏析带的碳含量偏低,锰、硅及氧含量偏高,在拉伸及冲击断口的厚度中心及一侧的1/4处均有分层现象,在冲击断口1/4处观察到夹杂物带,部分夹杂物呈片状,严重恶化了试验钢的冲击韧性.     

钢在恒温超塑焊接过程中焊接面断口分析

通过对 40Cr T10A钢恒温超塑性固相焊接过程中焊接面断口的观察与分析 ,认为超塑性固相焊接接头形成过程中焊接面各微区焊合状态是非均匀的 ,并呈现出不同的断口形貌特征 ;若按微观上断口形貌特征分类 ,整个断口可分为类原始界面区、准冶金结合区和冶金结合区 3个特征区域 ;接头形成过程可描述为冶金结合区增加、准冶金结合区逐渐增大而类原始界面区逐渐减小的过程。     

金属断裂表面分形特性初探

论述了近10余年来金属断裂表面分形维数的测量方法，以及分形维数与力学性能之间关系的研究成果和研究进展，综合分析了金属断面分维与金属的拉伸性能、冲击韧度、断裂韧度、材料损伤之间关系。讨论了金属断裂与分维的一些具体的内在矛盾和进一步改进的措施。     

金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究进展

综述了近十余年来金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究成果和研究进展。主要包括金属断面分维与金属的冲击韧度、断裂韧度、拉伸性能之间关系的具体进展。     

挤压比对AZ31B镁合金组织和室温力学性能的影响

研究了不同挤压比对AZ31B镁合金显微组织?力学性能的影响?采用光学显微镜观察了挤压棒材显微组织,通过材料万能试验测试了拉伸和压缩性能,并配合扫描电镜观察了拉伸试样的断口处显微组织和形貌?结果表明,随着挤压比的增加,组织由部分动态再结晶向完全动态再结晶过渡;合金拉伸断口由混合断裂转变为明显韧性断裂,压缩断口由解理断裂转变为准解理断裂?大挤压比可以获得良好的综合性能和细致均匀的组织,抗拉强度为310MPa,屈服强度为200MPa,延伸率为14%,并且拉伸压缩不对称性得到缓解,有利于镁合金的二次塑性加工?     

热压合成AlON-VN复相陶瓷的研究

在对V-Al-O-N体系热力学分析的基础上热压合成了阿隆-氮化钒(AlON-VN)复相陶瓷,通过XRD分析证实合成了AlON-VN复相陶瓷。力学性能分析的结果是AlON-VN复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性都高于纯AlON陶瓷,并且随烧结温度的增加,AlON-VN复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性先增加后减小,试样断口SEM分析结果证实断裂方式以沿晶断裂为主,并伴有少量的穿晶或解理断裂。     

混凝土环氧树脂黏结界面的断裂性能分析

采用夹心楔入劈拉试件并结合双K断裂模型研究混凝土-环氧树脂黏结界面断裂性能.相比于原混凝土试件,环氧树脂注胶后形成的夹心试件的起裂荷载、极限荷载、双K断裂参数以及断裂能均有增长,而黏聚断裂韧度值没有提高;粗糙界面试件的黏聚断裂韧度试验值与采用软化曲线计算得到的黏聚断裂韧度计算值相等,光滑界面试件由于壁效应的存在,黏聚断裂韧度较低.可以认为环氧树脂注胶技术推迟了裂缝的再开展,使得起裂断裂韧度提高,采用起裂断裂韧度代入裂缝偏折判断条件进行界面裂缝偏折判断时,结果与试验相符.     

基于PHF-LSM-MT的非均质岩石细观界面与水力压裂数值建模

基于PHF(permeability-based hydraulic fracture)模型，采用水平集方法(level set method，LSM)描述材料边界分布，并用多尺度方法MT模型，对材料有效参数进行均匀化，建立适用于考虑非均质岩石材料细观界面特征分布与水力裂缝动态发展过程的PHF-LSM-MT数值计算模型.该模型解决了已有PHF-LSM模型无法精确描述积分点作用范围内细观尺度材料分布特征的问题.通过比较包裹体几何分布和体积分数影响下的有效弹性参数，验证了采用MT模型均匀化细观特征的可行性;在此基础上，对非均质岩石水力裂缝发展过程进行研究，得到了考虑细观界面特征情况下的裂缝发展过程，探讨了等效开裂区域影响范围内关键位置的水压力变化特征和应力路径发展过程.     

双级过时效工艺对7050铝合金力学性能的影响

双级过时效是优化工业化大尺寸7050铝合金锻件综合性能的有效手段。对7050铝合金锻件进行双级过时效处理,研究第二级时效时间对其组织与力学性能的影响。结果表明,随着第二级时效时间的延长,晶界处析出相逐渐粗化,并由连续分布转变为断续分布,合金的硬度、屈服强度和抗拉强度随之降低,伸长率与断裂韧性逐渐升高,并且拉伸及断裂韧性测试样品的断裂模式从沿晶断裂向韧窝型断裂转变。当第二级时效时间延长至一定程度时,合金力学性能趋于平稳。为通过双级过时效工艺调控7050铝合金锻件的综合力学性能提供了研究基础和理论指导。     

三棱柱断面三角形及其作图

从画法几何学中最基本的几何形体三棱柱入手,研究三棱柱截断后断面三角形的几何特性,它包括截平面空间位置的确定以及三棱柱的面与断面三角形之间各边长,内角的参数对应几何关系,同时建立相关参数的计算公式。为了解决可任意选择三棱柱棱线进行三棱柱断面三角形状的计算问题,提出采用参数替换法或形体旋转法。在解决三棱柱断面三角形计算的同时,又进一步研究相对应断面的两种不同处理方法,并通过断面三角形的计算实例验证所述     

多岩性储集层暂堵压裂缝高扩展特征试验研究

针对多岩性组合储集层的裂缝高度扩展问题,通过制备不同岩性的人工试样,并开展了室内压裂物理模拟试验,同时加入暂堵剂,分析不同岩性差异、射孔位置及排量下的水力压裂缝高扩展特征,创新了试样压后三维裂缝重构方法。研究表明,不同岩性组合试样下的主要缝高截止机制由岩石力学性质所决定,高杨氏模量岩层会阻挡缝高穿层。当层间力学性质差异较小时,裂缝发生转向扩展突破,缝高发生穿层;当层间力学性质差异较大时,裂缝扩展限制于同一岩层,缝高难以突破岩层界面。低排量下,缝高截止于应力区分界面,暂堵压裂后,裂高继续延伸突破高应力区;高排量下,裂缝沿最小主应力横向扩展,加入暂堵剂发生,裂缝转向形成新的裂缝。当射孔位置居上时,试样缝高倾向于向上扩展,暂堵压裂后形成新的起裂点;射孔位置居下,缝高扩展贯穿整个试样,暂堵压裂后形成相平行的新裂缝。研究结果为多岩性组合储集层现场压裂方案设计提供了室内试验指导。     

快速凝固Al-11.5Fe-3.8W-2.3Si-RE耐热铝合金的挤压过程

快速凝固Ａｌ－１１．５Ｆｅ－３．８Ｗ－２．３Ｓｉ～ＲＥ的力学性能强烈地受挤压工艺的影响．采用２次挤压和大挤压比，合金的力学性能显著提高，合金的条带状组织得到改善，第２相强化相粒径控制在４０～５０ｎｍ，合金的断裂方式由脆韧混合型断裂转变为韧性断裂．