晶粒尺寸对车轮钢解理断裂韧性的影响

通过紧凑拉伸试验研究了碳的质量分数约为0.5%的C50车轮钢解理断裂韧性KIC(即条件断裂韧性KQ)与晶粒尺寸的关系.结果表明,晶粒尺寸对试样的断裂韧性有明显的影响,但决定车轮钢解理断裂韧性的是组织中最大的晶粒尺寸,而不是平均晶粒尺寸,最大晶粒尺寸越大,断裂韧性越低.对于C50车轮钢,当前5%的最大晶粒平均尺寸为30~73μm时,车轮钢的条件断裂韧性KQ与晶粒平均尺寸的对数呈线性关系.     

氢促进位错发射和裂纹扩展的三维分子动力学模拟

对纯Ni和Ni+H,用EAM多体势的三维分子动力学模拟表明,不论裂纹取向如何,加载时均是首先发射位错,只有当发射足够多的位错后裂纹才扩展.即使对于氢脆,也以局部塑性变形为先导.对于沿(111)滑移面的位错,氢使位错发射的应力强度因子K Ie 从0.42降为0.36MPa@m 1/2 ;使裂纹开始扩展的临界应力强度因子K IP 从0.8降为0.76MPa@m 1/2 .总之,氢促进裂纹的发射和扩展.     

阳极溶解型应力腐蚀

对阳极溶解型应力腐蚀进行了评述：（１）区分应力腐蚀类型（阳极溶解还是氢致开裂）的方法；（２）氢在阳极溶解应力腐蚀中的作用；（３）腐蚀促进局部塑性变形并使之局部化，这是应力腐蚀新机理的基础；（４）评述了现有的各种应力腐蚀机理；（５）应力腐蚀新机理。     

冷却塔防腐涂层失效评价方法

在循环水和除盐水中进行了冷却塔酚醛环氧涂层和环氧煤焦沥青涂层试块的热水加速老化试验,测量了涂层试块在老化过程中的吸水率并观察了其形貌变化.通过分析涂层试块吸水率随吸水时间和老化时间的变化规律,研究了循环水冷却塔防腐涂层使用寿命的评价方法.发现根据冷却塔涂层试块老化过程中的吸水率-老化时间曲线拐点可推算出涂层在试验温度下的使用寿命,然后再根据范特霍夫(Vant Hoff)规则可推算出涂层在实际运行工况下的使用寿命.     

高强铝合金在不同环境下的应力腐蚀行为

采用预裂纹双悬臂梁试样(DCB试样)在4种不同的实验室模拟腐蚀环境中测试了4种新型铝合金7B04/T741, B95/T2, 2D12/T4和2D70/T6的应力腐蚀敏感性, 并与海南万宁试验站和青岛团岛试验站两个海洋环境下的户外大气试验的结果作对比, 分析了4种实验室模拟环境试验对实际使用环境的模拟加速性, 根据试验中的一些现象, 对DCB试验的方法做了一些讨论. 结果发现, 4种合金都有一定的应力腐蚀敏感性, 但不同的加速试验得到的应力腐蚀敏感性顺序不同, 所采用的4种实验室环境模拟加速试验方法的模拟加速性并没有明显的差异.     

电场、应力和环境对PZT-5铁电陶瓷断裂的耦合作用

用单边缺口试样研究了电场、应力和环境对极化PZT-5铁电陶瓷断裂的耦合作用; 即研究了电场对断裂韧性和硅油中应力腐蚀门槛值的影响, 以及应力对恒电场下滞后断裂门槛电场的影响. 结果表明, 在硅油中加正、负电场均能发生滞后断裂, 电致滞后断裂门槛电场E_DF大约是电致瞬时断裂临界电场EF的70％. 正、负电场均使断裂韧性K_IC下降, 归一化表观断裂韧性K_IC(E)/K_IC随归一化电场E/E_F线性下降, 且和电场符号无关, 即K_IC(E)/K_IC=0.965−0.951E/E_F. 正、负电场均使硅油中应力腐蚀门槛应力强度因子K_ISCC下降, 归一化应力腐蚀表观门槛值K_ISCC(E)/K_ISCC随归一化电场E/E_DF线性下降, 且和电场符号无关, 即K_ISCC(E)/K_ISCC=1.05−1.01E/E_DF. 外应力能使正、负恒电场引起的电致滞后断裂门槛电场EDF下降, 归一化门槛电场E_DF(K_I)/E_DF随归一化应力强度因子K_I/K_ISCC线性下降, 即E_DF(K_I)/E_DF=0.988−1.06K_I/K_ISCC.     

环境断裂微观机理研究

1 环境断裂机理 环境断裂是指氢致开裂、应力腐蚀以及液体金属脆。由于他们能导致正在服役的构件发生灾难性的脆断事故,故几十年来一直受到重视。到目前为止,环境断裂的宏观规律、影响因素等已基本弄清,但对于其微观机理仍存在争议。     

PZT铁电陶瓷应力腐蚀门槛值的各向异性

研究了PZT-5铁电陶瓷在各种环境(湿空气、硅油、甲醇、水和甲酰胺)中发生应力腐蚀的可能性, 以及极化方向对水和甲酰胺中应力腐蚀门槛应力强度因子K_ISCC的影响. 结果表明, PZT-5在各种环境中均能发生应力腐蚀; 水和甲酰胺中K_ISCC具有各向异性, 裂纹面平行极化方向的K^a_ISCC远大于垂直极化方向的相应值K^b_ISCC. 例如, 在水中,K^a_ISCC= 0.88 MPa·m^1/2,K^b_ISCC= 0.42 MPa·m^1/2; 在甲酰胺中K^a_ISCC= 1.0 MPa·m^1/2,K^b_ISCC= 0.54 MPa·m^1/2. 应力腐蚀门槛值各向异性的原因除了和90°畴变的各向异性有关, 也和应力腐蚀本征门槛值的各向异性有关.     

微裂纹愈合过程的分子动力学模拟

对铝单晶中心贯穿微裂纹的愈合过程进行了分子动力学模拟.结果表明,当加热温度超过临界温度,或外加压应力K1超过临界值时微裂纹将完全愈合.在裂纹愈合过程中伴随着位错的产生和运动,以及孪晶和空位的产生及变迁.裂纹愈合的临界温度和裂纹面的相对取向有关;沿滑移面的裂纹最容易愈合.如果晶内预先存在位错(预先塑性变形),则可使裂纹愈合的临界温度明显降低.裂纹愈合的能量关系为πσ2(1-v2)/E+TS/A≥2γ+γp*,其中σ为压应力,T为温度,S为熵,A为裂纹面积,γ为表面能,γp*为塑变功.     

α-Ti在甲醇中应力腐蚀及膜致应力的研究

一边保护的α-Ti薄片试样在甲醇溶液中自然腐蚀时会发生弯曲,从而可测出在钝化膜和基体界面的拉应力.随甲醇溶液中含水量的升高,膜致拉应力不断下降,当含水增至10%时,膜致应力为零,与此同时用慢应变速率拉伸所测出的应力腐蚀敏感性也从97%降为零.α-Ti在无水甲醇溶液中应力腐蚀时,透射电子显微镜观察表明,腐蚀过程本身促进位错发射和运动.