铜合金应力松弛性能及其影响因素的研究

研究去应力退火温度、热强压及喷丸处理对黄铜(H68)和锡磷青铜(QSn615-0.1)片材应力松弛性能的影响。结果表明:获得较高应力松弛稳定性的最佳去应力退火温度:H68为250℃、1h;QSn6.5-0.1为220℃,1h。铜合金应力松弛动力学曲线可用σ~*=[K'ln(t+a_0)+C]~(-n)方程描述,它比Li方程更具代表性和适用性。两种铜合金经120℃、1h热强压处理后,材料内部组织和性能进一步均匀化,因而具有较好的应力松弛稳定性,此时,应力松弛曲线用对数方程:σ=alnt+b描述则更简单。喷丸处理亦能改善铜合金的应力松弛性能。     

混凝土拉伸损伤演变的细观力学研究

根据能量耗散等价假设对二维平面应力问题，建立了单轴拉伸与双轴拉伸情况下混凝土宏观损伤变量与细观损伤参数(微裂纹密度)的关系．在双轴拉伸情况下，材料破坏时微裂纹密度为一定值，与σ1和σ2的变化无关；但破坏时的宏观损伤值随横向拉应力的增大而增大。     

高强度钢水介质应力腐蚀研究

本文对应力腐蚀试验的WoL型恒位移试样作了评述。并用它测最了四种高强度钢(30CrMnSiNi_2 A、30CrMnSiA、40CrNiMo、ZG-18铸钢)在水介质中的止裂K_(ISCC)以及da/dt。对其中的30CrMnSiNi_2A钢研究了热处理工艺对K_(ISCC)、da/dt的影响,同时探讨了强度和组织的作用。结果表明,对同一类处理,随强度下降K_(ISCC)提高。在相同强度时,等温后回火组织的K_(ISCC)明显比马氏体组织和不回火贝氏体组织高得多。当强度σ_b≤130～140公斤/毫米~2时,裂纹扩展特征发生了变化,da/dt也大幅度下降。当σ_b<110公斤毫米~2时在水介质中不再产生应力腐蚀裂纹。 我们用不同曲率(ρ)的恒位移缺口试样(B=20mm)测量了缺口形成应力腐蚀裂纹的界限应力强度因子K_(ISCC)(ρ),结果表明A是材料常数。对σ_b=160公斤/毫米~2的30CrMnSiNi_2A钢,A=426公斤/毫米、σ_b=140公斤/毫米~2的30CrMnSiA以及40CrNiMo钢的A值更高。 根据实验数据,运用线弹性断裂力学对30CrMnSiNi_2A钢(σ_b=160公斤/毫米~2)螺桩的应力腐蚀断裂进行了定量分析,并提出了提高螺桩安全性的具体办法。     

热模拟过火2205双相不锈钢的析出相与过火致敏性

为了研究2205双相不锈钢设备在遭受火灾损害后,材料的晶间腐蚀倾向,利用质量分数20%NaOH溶液、10%草酸溶液电解侵蚀试验和双环动电位再活化法(DL-EPR),同时借助光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析仪等,对不同热模拟过火2205双相不锈钢(DSS)的析出相和过火致敏性进行研究。结果表明：该双相不锈钢经热模拟过火后,会在铁素体(α)/奥氏体(γ)相界和α相内析出σ相,随着热模拟过火温度的升高,σ相的析出量也随之增加,在850℃时,σ相析出量最大;在950℃时,部分σ相溶解而消失,残存σ相则逐渐长大;在1 050℃时,所有析出σ相重溶。经750和850℃热模拟过火的2205 DSS呈现出较为严重的晶间腐蚀(IGC)倾向,其中,α/α和α/γ相界的腐蚀较为严重;在950℃时,IGC倾向消失,主要表现为σ相的选择性腐蚀。DL-EPR测试得到的敏化度(DOS)变化趋势与σ相的析出规律类似,随着热模拟过火温度的升高,DOS先增大后减小,在850℃时,DOS最大,为22.67%,这表明σ相的形成会破坏双相不锈钢中Cr浓度的均匀分布,在相界周围产生贫Cr区,从而导致材料发生敏化,提高IGC敏...     

沥青混合料应力松弛试验研究

本文对沥青混合料应力松弛试验所需设备的要求,试件的制作和试验条件的确定等问题进行了探索。用自行改装的设备对几种类型的沥青混合料进行了应力松弛试验。证明压缩式应力松弛试验是可行的;试验时应取用较大的初始应力和较低的负温;用松弛模量指标更能有效地判断沥青混合料的低温性能.     

压力容器内壁电测应力计算

本文根据弹塑性小变形理论推出压力容器内壁发生塑性变形时电测应力计算公式。得到压力容器内壁周向应力σ_t及经向应力σ_z为: 式中σ_i为应力强度,ε_i为应变强度,σ_i——ε_i曲线可用单向拉伸试验的σ——ε曲线来描述。测出内壁周向应变ε_t及经向应变ε_z可按上式用试差法求出σ_t夏σ_z。对于开式圆筒,因σ_z=0,推得: σ_t=(2σ_i/3ε_i)(ε_t-ε_z) (22)或σ_t=(σ_i/ε_i)ε_t-(P/2) (26)上二式中σ_i=(σ_t~2+σ_tP+P~2)(1/2) (23)按式(22)或式(26)用试差法可求得开式圆筒内壁周向应力σ_t。     

用插销法研究焊接再热裂缝——对三种压力容器用钢14MnMoNbB,BHW38,15MnVNCu再热裂缝敏感性的评定

本文提出了一种插销再热裂缝应力释放试验法.并对14MnMoNbB、BHW38、15MnvNCu三种压力容器用钢的再热裂缝敏感性进行了评比. 本文采用:一、最低临界初应力,二、再热裂缝“C”形曲线上的最短断裂时间,作为两种判裂准则,来评定钢材的再热裂缝的敏感性。试验表明:14MnMoNbB钢的过热粗晶区具有较强的再热脆化倾向,BHW38次之,而15MnVNCu具有很小的再热脆化倾向,在实际上很少可能会出现再热裂缝.     

论残余压应力对疲劳裂纹萌生的影响

在对称疲劳负荷下,残余压应力对疲劳裂纹萌生是否有影响主要取决于材料的σ_s压/σ_s拉之值。若该值接近于1,则残余压应力对裂纹萌生不起什么抑制作用。反之,若σ_s压/σ_s拉很大,即|σ_(min)/σ_(max)|很难大于|σ_s压/σ_s拉|,则残余压应力对疲劳裂纹的萌生可起明显的抑制作用。     

平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响

通过有限元计算,分析平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响.计算结果表明,三向应力度q相同时,不同的主应力比2σ/1σ会引起不同的孔洞长大和聚合行为,从而使开裂路径和断裂时的应变不同.当2σ/1σ>1时,最大主应力为2σ,由孔洞长大和聚合所决定的开裂路径倾向于同2σ方向垂直.当2σ/1σ<1时,最大主应力为σ1,开裂路径倾向于同1σ方向垂直.随主应力比2σ/1σ的增加,孔洞面积分数fa随主应变1ε1的增加速率变大,断裂时的主应变(1ε1)f降低.因此在分析应力状态对材料的损伤断裂行为的影响及建立相应的力学模型时,不仅要考虑三向应力度σm/eσ,而且要考虑不同主应力比2σ/1σ的影响.     

两种BHW-35钢的再热裂纹倾向的比较

本文采用小铁研法、短期蠕变法和插销法比较了联邦德国的13MnNiMo54钢(联邦德国BHW-35钢)和我国生产的13MnNiMoNb钢(国产BHW-35钢)的再热裂纹倾向,为国产BHW-35钢制定合理的消除应力热处理规范提供依据。还对再热裂纹周围出现的白色块状组织作了观察和分析。     

土的破坏准则——考虑中主应力的影响

本文就土的破坏准则及其试验研究工作做了一般性讨论.作者根据土的破坏决定于形变能的概念提出了一个破坏准则.在轴对称情况下,它与摩尔—库伦准则是一致的,对于σ_1>σ_2>σ_3的应力状态,强度指标较摩尔—库伦为大,当σ_2=1/2(σ_1+σ_3)时有最大值,sinφ将增大15.5%.     

初始损伤影响钢的低温解理断裂韧性的细观力学分析

通过长条形孔洞附近的局部应力应变分布的细观有限元模拟计算,对初始损伤影响钢的低温解理断裂韧性的原因进行了研究.计算结果表明,预加载时引入的长条形孔洞缺陷在后续低温加载时,其前端产生了局部高应力应变集中,促使了解理裂纹的形核(pε≥pεc)和扩展(yσy≥fσ),使解理发生在较低的载荷下,引起了韧性的降低.随预载荷比P0/Pgy的增加,材料中的损伤量和损伤孔洞的尺寸增大,引起的局部高应力应变集中程度增大,可促使解理发生在更低的载荷下.这就是随着预载荷比P0/Pgy的增加,材料的缺口解理断裂韧性Pf/Pgy降低的细观力学原因.     

焊接再热裂纹的短时蠕变试验研究

选取１２Ｎｉ３ＣｒＭｏＶ，Ｗｔ－６２ＣＦ两种低合金钢，在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００模拟机上，进行焊接热循环模拟的同时施加不同应变，然后用短期蠕变试验测定断裂时间和蠕变塑性来评定再热裂纹倾向。研究表明，焊接应变促使粗晶区塑性下降，显微观察发现，热应变促使碳化物析出，并就试验方法进行了讨论，认为蠕变塑性较断裂时间更能反映再热裂纹敏感性。     

不同应力路径下砂岩真三轴试验及数值模拟

利用TRW-3000室内真三轴试验系统开展不同应力路径下的真三轴加载、卸载试验,研究其相应的力学特性,在此基础上开展PFC3D数值模拟对比试验,探讨细观裂纹演化规律.研究结果表明:岩石最大、最小主应力差(σ1-σ3)与中间主应力σ2呈线性相关;基于Drucker-Prager准则拟合不同应力路径下岩石强度效果良好;与加...     

低合金钢水介质中的应力腐蚀机构

用抛光的恒位移试样对不同钢种、不同强度的高强钢在水介质中应力腐蚀裂纹的产生和扩展进行了金相跟踪观察。结果表明:超高强钢(σ_b≥160公斤/毫米~2的30CrMnSiNi_2A,ZG-18铸钢)应力腐蚀时,裂纹前端塑性区逐渐扩大,闭合后形成不连续裂纹,以后随塑性区中变形量增大主裂纹扩展並与新裂纹相连。当强度降低时,(σ_b≤138公斤/毫米~2的30CrMnSiNi_2A,40CrNiMoA,30CrMnSiA)塑性区随时间增大,但不闭合,随其变形量增大,原裂纹沿弹塑性边界向前扩展。强度更低(σ_b<110公斤/毫米~2的30CrKnSiNi_2A,σ_b≤120公斤/毫米~2的40CrNiMoA)塑性区不增大,裂纹也不扩展。 同样试样在电解充氢条件或干氢条件下,加载裂纹前端同样能产生滞后塑性变形,而且裂纹产生和扩展的情况完全和水介质中类似。由此可知,裂纹前端滞后塑性变形是由氢引起的。 高强钢或超高强钢在水介质中应力腐蚀的机构如下:阴极放氢,它进入裂纹前端引起滞后塑性变形,从而导致裂纹的产生和扩展。     

用实测偏差应变的方法测定б_(0.2)

航空工业等部门,对所用金属材料的机械性能要求比较严格,经常需要测定所选用金属材料的条件屈服强度σ_(0.2),以保证所设计和制造出来的飞行器等在多次正常使用的情况下不致积累过大的永久变形;断裂力学的研究和应用中,为了解裂纹端附近塑性区的范围,以便估计塑性区的影响,也普遍地要求测定金属材料的条件屈服强度σ_(0.2);至于高强度金属材料的应力腐蚀问题,常以材料条件屈服强度的大小作为该材料对应力腐蚀敏感性的一个标志,所以也需要准确地测定条件屈服强度σ_(0.2)。条件屈服强度σ_(0.2),简称屈服强度(为与物理屈服强度相区别,后者简称为屈服点σ_s,是微量塑性变形抗力指标的一种。其起始的定义是:在拉伸试验过程中,使试样计     

低应力强度疲劳裂纹扩展的某些问题

本文介绍了国外近年来在低应力强度疲劳裂纹扩展(LFCP)研究方面的一些情况,着重介绍了应力比R、材料强度、晶粒度和环境介质对LFCP的影响。当提高只或材料强度时,均可增加LFCP的da/dN 和降低(?)K_(tho)对铁素体-珠光体钢,粗化晶粒可以减少da/dN提高(?)K_(tho)对马氏体钢,晶粒度具有相反的影响。多数试验表明,在真空和惰性环境下可以降低LFCP的da/dN和提高(?)K_(tho)文章的后一部分,介绍了两个有关LFCP的模型。高强度钢的氢脆模型,把R、σ_y表征组织因素尺寸的ρ~*以及环境因素,对LFCP的影响联系起来了。应力松弛和循环蠕变模型,则解释了△K_t和△K_(th)的本质,并且说明了从大量试验归纳出来的△K_(ht)=0.7△K_t的简单定量关系。     

基于应变控制的4Cr5MoSiV1热作模具钢热机械疲劳行为

采用MTS?热机械疲劳电液伺服试验机研究了4Cr5MoSiV1热作模具钢400～700℃范围内拉压对称机械应变控制的同相及反相热机械疲劳行为.结果表明:当应变幅为±0.50％时,4Cr5MoSiV1钢反相热机械疲劳寿命约为同相的60％;无论同相还是反相加载,应力-应变滞后回线均呈现不对称性,同相加载时表现为平均压缩应力,反相加载时表现为平均拉伸应力.两种加载方式下,最大应力与最大应变及峰值温度均不同步,在高温半周出现应力松弛现象.此外,高温半周呈现持续循环软化,而低温半周呈现初始循环硬化,随后持续循环软化的特征.同相加载时断口以主裂纹、撕裂脊和准解理特征为主,裂纹少而深;反相加载时断口以疲劳条纹和大量的凹坑特征为主,裂纹多而浅.     

低碳含硅TRIP钢断裂机理的研究

对试验用低碳含硅TRIP钢断裂机制进行静、动态观察研究,并用扫描电镜定性测量了其中组织颗粒的化学成分.实验表明:应变时等轴铁素体(F)内部产生与拉应力方向呈45°滑移带,随着应力加大,形成按一定取向扩展的微孔,微孔逐渐贯通形成裂纹.裂纹遇到硬质相贝氏体(B)时沿其边缘行走;当遇到残余奥氏体(RA)时,产生的相变诱发塑性松弛了集中应力,导致裂纹钝化、扭折.试验用TRIP钢断口花样为韧窝花样,属塑性断裂.     

裂纹顶端锐度与石墨形态对球铁K_(1c)的影响

§1 引言在球铁断裂韧性研究中,有二方面问题特别引起人们的注意。一是测量方法的问题;另一是球化状态对断裂的影响,或者说石墨在断裂过程作用的问题。国内现在对球铁断裂韧性测量普遍采用ASTM E399-72(或74)标准中三点弯曲试样。北京钢研院在他们与北京第一机床厂等单位合作测球铁断裂韧性时,认为用疲劳裂纹与用顶端宽度小于0.15mm的线切割的裂纹,所得K_(lc)值是一样的。在后来工作中进一步从理论上得G_c(ρ_0)=G_0 π/4ρ_0σ_Fε_F的公式。这里ρ_0为裂纹顶端曲率半径,Gc为临界裂纹扩展力,G_0为常数,σ_F为材料断裂真应力(经缩颈修正),ε_F为断裂的真应变。因此认为对脆性材料G_c(ρ_0)基本上为一与ρ_0无关的常数。因此,他们认为测球铁K_(lc)不必开疲劳裂纹。但国内其它单位在测球铁K_(lc)时还是普遍地开疲劳裂纹。测量方法的另一问题是负荷—位移(P—V)曲线中P_(max)/P_σ往往大于1.1。按E399—72,这样的结果无效,必须用更大尺寸试样重新测量。但是多数单位现在仍把它看成有