C-Mn钢和焊缝金属韧-脆转变宏观断裂行为

在韧-脆转变温度区对C-Mn钢和焊缝金属的COD,4PB,Charpy V和3NB试样进行了断裂试验。测量了试样断裂载荷、吸收功、加载点位移和断口上纤维裂纹长度,得到了纤维裂纹扩展速度及其前端标称应力随其长度的变化。结果表明随纤维裂纹的扩展,其单位长度吸收的能量降低,扩展速度加快,其前端的标称应力σ_(nom)增加,进一步的分析表明随纤维裂纹的扩展其前端三向应力度和正应力的增加导致韧-脆转变的发生。基于各试样尺寸和加载方式的不同,对其韧-脆转变断裂行为的差别进行了分析。对各种材料的断裂行为以及影响其韧-脆转变的宏观因素也进行了讨论。     

高氮奥氏体钢的CVN低温冲击断裂研究

对Fe-24Mn-13Cr-1Ni-0．44N和Fe-24Mn-18Cr-3Ni-0．62N两种高氮奥氏体不锈钢分别进行了低温冲击断裂的试验研究．研究结果表明：随着氮的质量分数的提高，奥氏体不锈钢的低温冲击韧度快速降低，韧脆转变温度升高，两者的韧脆转变温度分别为140K和210K；高氮奥氏体不锈钢在83K时会产生层状剥离式的脆性断裂；高氮奥氏体不锈钢随温度的降低，断裂模式的变化规律为：拉长或等轴形韧窝→浅坑形韧窝→脆断刻面和韧窝混合型→脆断刻面为主，层状剥离出现．     

氢对步冷前后2（1／4）Cr—1Mo压力容器钢韧脆转变行为的影响

研究了2(1/4)Cr-1Mo压力容器钢步冷前后氢对韧脆转变的影响及冲击载荷下氢脆与回火脆的关系.结果发现:氢使回火脆化前后韧脆转变温度升高,氢的作用大小与回火脆倾向有关,最后提出韧脆转变模型,对两脆化的作用进行了分析.     

低温奥氏体钢韧度计算设计

研究了低温奥氏体钢的韧脆转变规律和三个重要特征参数：室温冲击韧度A^300KV,韧脆转变温度和韧脆转变曲线斜率Kc，根据实验结果，经计算机处理得到定量计算式：A^300KV=f(Me),AKV(J)=A^300KV^exp[-B(300-TK/300)^2]，B是合金元素和温度的函数，经验证，计算结果是满意的，可应用于低温奥氏体钢的冲击韧度计算和设计。     

10Cr21Mn16NiN高锰氮奥氏体不锈钢组织与性能研究

研究了固溶处理温度对热轧态10Cr21Mn16NiN高锰氮奥氏体不锈钢微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,并进一步揭示了该材料的低温韧脆转变行为。结果表明,随着固溶温度的升高,屈服强度和抗拉强度逐渐降低,而延伸率和耐腐蚀性能逐渐增大。这是因为高温固溶促进了热轧阶段形成的有害相重新溶解,从而消除析出相对性能带来的不利影响。10Cr21Mn16NiN钢在低温冲击载荷下表现出明显的韧脆转变行为,韧脆转变温度在-110℃附近,高于-110℃可以获得强度与韧性的良好配合。     

2.25CrlMo钢韧脆转变温度影响因素分析

采用不同的时效工艺,运用冲击试验、俄歇能谱、扫描电镜等分析方法,研究2.25CrlMo钢的韧脆转变温度变化规律及其影响因素.结果表明,2.25CrlMo试验钢650℃时效2h后的韧脆转变温度为-55℃,560℃时效100 h后的韧脆转变温度为-25℃,480℃时效1 200 h后的韧脆转变温度升高至-10℃；P在晶界处的偏聚行为是导致试验钢韧脆转变温度变化的主要因素.     

2.25Cr1Mo钢韧脆转变温度影响因素分析

采用不同的时效工艺,运用冲击试验、俄歇能谱、扫描电镜等分析方法,研究2.25Cr1Mo钢的韧脆转变温度变化规律及其影响因素。结果表明,2.25Cr1Mo试验钢650℃时效2h后的韧脆转变温度为-55℃,560℃时效100h后的韧脆转变温度为-25℃,480℃时效1 200h后的韧脆转变温度升高至-10℃;P在晶界处的偏聚行为是导致试验钢韧脆转变温度变化的主要因素。     

22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体断裂预测

采用ABAQUS有限元分析软件对核压力容器用22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体进行弹塑性数值计算,用J-A2双参数描述韧-脆转变温度区椭圆裂纹前沿的应力场,根据RKR断裂准则预测椭圆裂纹扩展的起始点和材料韧-脆转变参考温度.结果表明:载荷一定时,随着温度的上升,J积分和约束参数A2也相应提高,温度对J积分的影响比对约束参数A2的影响要大;浅椭圆裂纹的最大J积分值出现在最深点处,而半圆裂纹则出现在表面点附近;根据RKR准则和J-A2三项解建立断裂预测公式,可以将标准三点弯曲试样的断裂韧性测试数据转移应用到带表面裂纹构件的断裂评估,为解决工程实际问题提供一种实用方法.     

锰结构钢中的脆化元素和铈

本文通过系列冲击试验和俄歇谱仪等试验,较系统地探讨了磷、锑、铋在晶界上偏聚脆化锰结构钢的能力,以及铈在晶界上偏聚韧化锰结构钢的作用。结果表明,按单位原子百分比计算,对锰结构钢脆化的能力从大到小的顺序是秘、锑、磷;铈韧化含磷锰结构钢的作用最强,韧化含锑锰结构钢的作用居中,韧化含铋锰结构钢的作用最弱。     

C-Mn钢和焊缝金属韧-脆转变微观断裂行为

对C-Mn钢和焊缝金属的COD,4PB,Charpy V和3NB试样在韧-脆转变温度区产生不同纤维裂纹长度后的断裂进行了卸载试验。通过对卸载试样纤维裂纹尖端及其两侧的微孔形态变化的观察和测量,断裂试样断口韧窝形貌以及起裂源粒子及其位置的观察和测量,对上述试样韧-脆转变区的微观断裂机理进行了分析研究。发现无论是裂纹试样还是缺口试样产生纤维裂纹后发生解理断裂的临界事件都是铁素体裂纹的扩展。韧-脆转变的主要影响因素为纤维裂纹扩展其前端三向应力度和最大正应力上升并超过临界值。韧性值的波动是由于在纤维裂纹扩展过程中,其尖端宽度的随机变化和材料中薄弱环节的随机分布引起的。     

一种中碳钢的韧脆转化以及热激活分析

继前期工作，研究了一种中碳钢由加载速率引起的韧脆转化。在恒定的温度下，随速率增加，断裂韧性不断降低，该现象与降低温度引起的韧脆转化相同。通过热激活分析，断裂韧性可以分为两部分：非热分量Ｊａ和热分量Ｊｔ，并获得了断裂韧性与温度、加载速率的定量化关系。对形变激活能与断裂激活能的关系以及与温度的关系进行了初步的探讨。     

氢致开裂的TEM原位拉伸观察与研究

通过对颈充氢３１０不风薄膜在透射电镜（ＴＥＭ）下的原位拉伸观察，并和不含氢试样的结果相比较，研究了氢在韧－脆转变中的作用及氢致脆断机理，结果表明，氢使奥氏体不锈钢由韧变脆的根本原因是氢降低了微裂纹形核时的临界应力强度因子，从而抑制ＤＦＺ中纳米级微裂纹向空洞的转化。     

逾渗理论及聚合物脆韧转变逾渗模型

在介绍逾渗理论的历史发展及其描述方法的基础上,总结了聚合物共混体脆韧转变(BDT)中的逾渗模型的提出、发展及应用。并指出对BDT逾渗模型的进一步研究具有很明显的科学意义和实际意义．提出了可深入着手研究的五个方向,即建立系列聚合物和系列共混体系的逾渗模型、将其宏观性能与组分特征参数建立联系、展开脆韧转变的逾渗理论的过程研究、进行纳米共混物脆韧转变的逾渗研究以及聚合物体系逾渗过程的计算机模拟．     

锰对结构钢中磷在晶界偏聚的影响

作者通过 IMA—Ⅱ型离子探针和萃取分析等实验方法,研究了锰对磷在晶界上偏聚量的影响。结果表明,锰和磷的共偏聚作用控制着磷的晶界偏聚量,而基体中锰的固溶量又控制着这种共偏聚作用,从而控制着含锰结构钢韧脆转变温度的高低。脆化初期,锰和磷向晶界的偏聚作用强,使韧脆转变温度升高。随着回火脆化时间增加,锰和磷向晶界的偏聚趋于平衡,与此同时,锰不断溶入渗碳体,使磷发生共偏聚的基体固溶锰量降低,又使磷从晶界上解聚,导致韧脆转变温度降低。     

低温奥氏体钢韧度计算设计

研究了低温奥氏体钢的韧脆转变规律和三个重要特征参量 :室温冲击韧度A30 0KV,韧脆转变温度和韧脆转变曲线斜率KC 根据实验结果 ,经计算机处理得到定量计算式 :A30 0KV =f(Me) ,AKV(J) =A30 0KVexp -B 30 0 -TK30 02 ,B是合金元素和温度的函数 经验证 ,计算结果是满意的 ,可应用于低温奥氏体钢的冲击韧度计算和设计     

HPVC改性体系增韧机理形态学研究：——PVC／CPE／SAN三元…

用电子显微镜（ＴＥＭ、ＳＥＭ），研究了填加刚性粒子对ＰＶＣ／ＣＰＥ体系力学性能和形态的影响。结果发现，刚性粒子的加入，对体系的增韧效果明显。尤其在“脆－韧”转变区，促使二元体系产生网丝，使网丝结构变细、变密，促进“脆－韧”转变提前发生。ＳＡＮ与ＣＰＥ有较好的相 容性，成网络结构分布，ＳＡＮ以粒子形式分散分布，拉伸时发生“冷拉”，产生大形变，使基体屈服，体系韧性提高。     

基体分子量对PP/POE共混体系脆——韧转变的影响

通过临界基体层厚度理论研究了基体分子量对PP/POE共混体系脆韧转变的影响.结果表明,在相同的基体分子量下,脆韧转变温度随基体层厚度增大而增大.PP/POE共混体系的临界基体层厚度（IDc）随基体分子量地增加而减小.PP/POE共混体的脆韧转变既可以在较小的基体层厚度,较低的温度下获得;也可以在较大的基体层厚度,较高的温度下获得.     

具有核壳结构特征的相包容粒子设计及其对POM树脂的增韧条件

以POM/TPU/CaCO3复合体系为基础,采用界面诱导技术使TPU被诱导并包覆在CaCO3表面上,自动地形成以CaCO3为核,以TPU为壳的相包容粒子,并实现了对POM树脂的有效增韧,改性材料不仅制备方法简单,而且在性能上完全达到了目前POM/TPU合金的水准。首次证明了利用具有包覆层的无机刚性粒子对高分子基体进行增韧时,其脆—韧转变不仅和增韧粒子的粒间距有关,而且和粒子包覆层厚度有关。对POM树脂而言,只有体系的粒间距达到临界值Tc≤0.18μm,且包覆层厚度达到临界值Lc≥0.7μm时,材料才有可能发生脆—韧转变,此时材料的冲击强度可比POM基体树脂增大数10倍,而且拉伸强度可达30MPa左右。     

铁路桥梁钢及焊缝的CTOD性能

为了解铁路钢桥构件材料的弹塑性断裂韧性性能,对常用桥梁钢——Q370qE和Q345qD钢的各种板厚的母材、焊缝和熔合线试样进行了20℃至-70℃的直三点弯曲裂纹尖端张开位移(CTOD)试验。数据分析采用"个性化因素剔除"方法,回归得到随温度变化的CTOD临界值δ的通用计算公式。结果表明:δ在材料、温度、板厚不同的情况下,应分别取脆断、韧脆破坏和韧性破坏时的CTOD值;Q370qE钢母材在高于-70℃的环境温度下不会发生脆断,Q345qD钢母材的转脆温度为-42℃;两种钢材焊缝的CTOD性能相近,转脆温度为-24℃;CTOD性能可作为修订常规冲击韧性标准的依据。     

结构钢在低温下冲击断裂时的裂纹萌生与扩展

通过对缺口试样冲击弯曲断裂过程的研究,论证了示波冲击P～δ图与试样断口结构的对应关系.将冲击值α_(?)分解为裂纹萌生功α_i与裂纹扩展功α_p,并研究这两部分功随温度降低时的变化规律,发现在韧～脆转变的温度范围内,α_K的降低主要受α_p的降低所控制,而α_i基本上保持不变.同时得到,对于所研究的两种材料,在韧～脆转变温度范围内,冲击值α_K与断口上纤维状组分FF%有线性关系:α_K=α_i B×FF%.于是提出了求取裂纹扩展功的简便办法. 借助电子显微镜,观察分析了断口上不同区域的微观形貌以及随温度降低时断裂机制的变化,从微观上解释了不同材料低温脆断抗力的差别.