不锈钢低周疲劳过程中的动态应变时效

研究321不锈钢高温低周疲劳过程中的动态应变时效行为,并分析不同温度下疲劳迟滞回线以及峰值应力曲线.结果表明:动态应变时效锯齿屈服行为仅发生在550℃以上;在高温疲劳试验中锯齿屈服大多发生在疲劳前10周,10周之后锯齿屈服现象减弱或者消失;应变幅值越小,锯齿幅度越小,消失越快.     

高温短时人工时效对2524合金疲劳性能的影响

研究高温短时时效对2524合金室温拉伸及疲劳性能的影响,采用3DAP分析、透射电镜等对合金组织进行观察.结果表明:经过高温短时时效试样的抗拉强度与自然时效试样的相当,但是塑性有很大的提高;高温短时时效后试样的疲劳裂纹扩展速率比自然时效试样低.经过高温短时人工时效的2524合金组织中Cu和Mg原子发生强烈偏聚形成圆盘状的GPB区,尺寸较大,这种人工时效组织既能提高应力循环下的裂纹张开扩展阻力,又不影响裂纹闭合,从而降低疲劳裂纹扩展速率.     

晶粒度对奥氏体不锈钢高温低周疲劳寿命的影响

本文主要是用真空和大气中的对比试验来观察和分析氧化对不同晶粒度材料的高温低周疲劳寿命和真断面收缩率的影响。用裂纹密度和晶界裂纹的比例对晶界氧化的程度及裂纹扩展情况定性地加以分析。另外,还分析了氧化对高温低周疲劳寿命的影响与晶粒度之间的关系。     

时效温度对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效行为的影响

本文通过时效硬化曲线测量、室温拉伸性能实验以及时效组织的电镜观察,研完了时效温度和时间对一种Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效行为知时效组织的影响。实验结果表明:时效温度越低,达到峰值时效状态的时间越长,同时,时效析出组织越细密,晶界无沉淀带越窄。此外,在不同温度时效到峰值状态时,较低温度时效的试样具有较高的强度和延伸率。     

321不锈钢低周疲劳过程中的动态应变时效

研究321不锈钢高温低周疲劳过程中的动态应变时效行为,并分析不同温度下疲劳迟滞回线以及峰值应力曲线.结果表明:动态应变时效锯齿屈服行为仅发生在550℃以上;在高温疲劳试验中锯齿屈服大多发生在疲劳前10周,10周之后锯齿屈服现象减弱或者消失;应变幅值越小,锯齿幅度越小,消失越快.     

微量磷及冷变形对Cu-17Ni-17Mn合金时效动力学的影响

通过测定硬度和电阻率研究了微量磷和冷变形对Cu-17Ni-17Mn合金时效动力学的影响。结果表明:(1)0.1％左右磷降低合金高温(450℃) 和低温(350℃)时效速率,大大降低低温时效强化效果,但对高温时效强化效果影响不大;(2)时效前的冷变形明显提高高温时效速率,但对低温时效速率影响较小;(3)该合金的时效动力学符合Avrami方程。时效前经过冷变形的试样在420℃长期时效时,可能伴随有再结晶过程发生。     

近固溶度高温析出对7055铝合金时效强化和应力腐蚀的影响

对7055合金采用先高温固溶后降温析出处理,通过光学显微镜、TEM观察和力学性能测试,分析了固溶后高温预析出处理对7055铝合金显微组织及力学性能的影响.研究结果表明:先高温固溶后再进行降温处理,在近固溶度条件下于晶界处产生预析出,并提高了后续时效状态下晶界析出相不连续分布的程度;这种预析出在保持高强度和高塑性的同时,可以改善合金的应力腐蚀抗力.     

耐热钢12Cr1MoV高温时效中的耗散结构

介绍了非平衡系统的自组织现象和耗散结构,概述了珠光体耐热钢12Cr1MoV原始组织结构非平衡状态的特征、高温时效后成分和组织结构变化的主要结果,并对材料发生自组织行为的条件作了具体分析.指出12Cr1MoV钢在高温长时时效中产生的3类耗散结构特征是:合金元素、碳的晶界偏聚及脱溶沉淀;碳化物由晶内无序分布状态到晶界上的有序分布;位错数量减少及有序的特征形态.     

预时效对电解低钛6009铝合金热处理性能的影响

通过硬度和拉伸性能,研究了在水淬后立刻进行的预时效对电解低钛6009铝合金性能的影响。经过预时效的合金析出相更弥散,主要强化相为Mg2Si,形状为棒状和球状。结果表明:在100℃时效10min低温长时和150℃时效5min高温短时的预时效有利于减轻固溶处理和时效之间的停留对合金性能的危害。     

振动时效对焊件疲劳寿命的影响及机理分析

通过对振动时效前后焊接钢板的疲劳实验、透射电镜观察实验，研究了振动时效对焊件疲劳寿命的影响．结果表明，振动时效可提高焊件疲劳寿命．并用位错-内耗理论分析了振动时效提高焊件疲劳寿命的内在本质．     

光滑试样疲劳短裂纹的形成与扩展

对两种晶粒尺寸的中碳钢光滑试样进行了旋转弯曲疲劳试验；应用复型技术监测了短裂纹形成与扩展过程，研究了晶粒尺寸对短裂纹行为的影响。结果表明：裂纹形成几乎贯穿于整个疲劳过程；裂纹形成寿命小于失效寿命的１０％；表面长度小于２ｍｍ的短裂纹扩展寿命占整个疲劳寿命的８５％以上；晶粒尺寸和微观结构对短裂纹形成和扩展都有很大影响。     

16Mn钢焊接件疲劳裂纹萌生与扩展观察

该文对16Mn钢对焊接头的焊缝及热影响区（HAZ）中疲劳裂纹的萌生与扩展机理进行了研究。结果发现，疲劳裂纹的萌生与扩展与铁素体组织有关，由于焊接热影响区显微组织的不均匀性，使疲劳裂纹的扩展机制具有某些特殊性。疲劳裂纹扩展阶段裂纹尖端附近为形成于铁素体晶粒内的位错胞及亚晶。在疲劳断裂的各个阶段，其断裂机制是变化的。     

Al-Cu-Li合金轧制厚板的 疲劳性能及断裂机理研究

利用疲劳试验机、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等设备研究了95 mm厚的Al-Cu-Li合金热轧板材不同方向的组织特征、疲劳性能和断裂机理.结果表明:Al-Cu-Li合金热轧厚板的力学性能和疲劳性能均存在各向异性.LT向(横向)的力学性能和疲劳性能均优于L向(纵向)和ST向(高向),L向(纵向)的力学性能较ST向更好,但疲劳性能较ST向更差.Al-Cu-Li合金厚板的疲劳裂纹源主要出现在试样表面、近表面的夹杂物和晶界处.裂纹扩展过程中,LT向裂纹扩展路径较L向更曲折,ST向具有典型的解理特征,瞬断区形貌与静态拉伸断口相似.晶界越多,裂纹扩展阻力越大,LT向和ST向的未溶第二相能够有效阻碍裂纹扩展,导致其疲劳性能优于L向.     

Failure analysis of 18CrNi3MoA drilling tails

The fracture of a drilling tail made of 18CrNi3MoA steel in the exchanging water hole was analyzed in terms of inclusions, prior austenite grain size, carburized layers, and fatigue fracture morphology by means of optical microscopy, quantitative metallography, and scanning electron microscopy (SEM). Fatigue crack initiation and propagation on the drilling tail were also studied. The results showed that the fracture on the drilling tail was not induced by inclusions and the distribution inhomogeneity of prior austenite grain size. Instead, because the outside surface of the exchanging water hole was not continuously geometric, there was a great deal of stress concentration in those areas under continuous twisting, axial impact, and corrosion of mineral water. Thus three crack sources emerged in these areas. Initial cracks centered on these sources spread from the outside surface to the inside surface, and eventually the drilling tail ruptured. Furthermore, the fractograph of the region around the crack sources exhibited a typical ductile dimple fracture pattern, and cracks initiated on the outside surface of the carburized layers of the exchanging water hole. Three crack sources could be the sources of fatigue crack propagation. Based on the analysis of fatigue crack propagation, it was further demonstrated that fatigue damage originated from the outside surface of the exchanging water hole.     

显微组织对近α钛合金BT-20疲劳裂纹扩展的影响

通过显微镜及电子背散射衍射试验对近α钛合金BT-20的篮网、双态和魏氏组织微观结构及晶粒尺寸进行测定,并采用拉伸与疲劳裂纹扩展试验进行力学性能以及裂纹扩展研究,讨论微观组织对裂纹扩展速率、路径和断口形貌的影响.结果表明,双态组织的强度和延伸率最好,魏氏组织最差;双态组织的断口为解理断裂,裂纹碰到大尺寸初生α晶粒时发生穿晶失效,形态呈直线状,从而具有较高的扩展速率;篮网和魏氏组织的断口形式为沿相界断裂,裂纹扩展路径在通过α晶粒集束边界时改变方向,路径呈曲线状,扩展速率相对较低,从而具有较好的耐裂纹性能.     

62Sn-36Pb-2Ag焊点组织及热疲劳裂纹的萌生与扩展

研究了表面封装电路中 ６２Ｓｎ－３６Ｐｈ－２Ａｇ焊点的微观组成及－５５～１２５℃热疲劳过程中裂纹的萌生与扩展情况，初步探讨了微观组织变化与焊点热疲劳失效的关系。结果表明：焊点组成主要为先共晶β－Ｓｎ， α－Ｐｂ＋β－Ｓｎ共晶，ＡｕＳｎ４及Ａｇ３Ｓｎ金属间化合物。热疲劳过程中，焊点显微组织发生不均匀粗化，疲劳裂纹萌生于不均匀粗化区的 ＡｕＳｎ４金属间化合物与基体组织的界面或 α－Ｐｂ与 β－Ｓｎ的相界，并沿富Ｓｎ的β相晶界扩展。     

粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为

测定不同晶粒尺寸、γ'相以及不同Hf含量的粉末高温合金FGH97在650℃高温条件下的疲劳裂纹扩展速率,并将其与FGH95和FGH96两代粉末合金的疲劳裂纹扩展速率进行对比. 用定量分析的方法对FGH97合金在疲劳断裂各个阶段的行为特征进行分析. 较大晶粒尺寸的FGH97合金具有较低的裂纹扩展速率,合理的二次和三次γ'相匹配析出,可以获得较高的疲劳寿命;Hf元素的添加使合金的整体疲劳寿命增大;FGH97合金与FGH95和FGH96相比,具有较高的疲劳裂纹萌生抗力,更低的高温疲劳裂纹扩展速率.     

High-cycle fatigue crack initiation and propagation in laser melting deposited TC18 titanium alloy

This article examines fatigue crack nucleation and propagation in laser deposited TC18 titanium alloy. The Widmanst?tten structure was obtained by double-annealing treatment. High-cycle fatigue (HCF) tests were conducted at room temperature with the stress ratio of 0.1 and the notch concentration factor K_t = 1. Fatigue cracks initiated preferentially at micropores, which had great effect on the HCF properties. The effect decreased with the decrease of pore size and the increase of distance from the pore location to the specimen surface. The crack initiation region was characterized by the cleavage facets of α lamella and the tearing of β matrix. The soft α precipitated-free zone formed along grain boundaries accelerated the crack propagation. Subsurface observation indicated that the crack preferred to propagate along the grain boundary α or border of α lamella or vertical to α lamella.     

残余应力对表面纳米化316L不锈钢疲劳性能影响

超声喷丸处理工艺在316L不锈钢表面制备出了纳米表面晶层,对表面纳米化后和未表面纳米化的316L不锈钢试样进行拉拉低周疲劳试验,然后对试件进行表面残余应力进行测试,并对表面纳米化后材料疲劳性能的影响机理进行了初步分析探讨.研究结果表明,超声喷丸表面纳米化处理可以有效使材料在表面产生残余压应力,并使得表面晶粒细化,从而有效抑制疲劳裂缝萌生,提高材料疲劳寿命.     

门槛区疲劳损伤模型——(Ⅰ)剪切滑移机制

本文提出疲劳损伤单元概念,并使用非局部裂纹解对疲劳损伤单元进行了应力分析,从而导出单纯晶粒尺度变化情况剪切滑移机制门槛值公式:△K_(th)=A+Bd~(1/2),这与众多实验结果所得出的经验公式相吻合。对剪切滑移机制疲劳断裂的其它情况,门槛值公式可在上式基础上修正导出。