全层片组织 TiAl 基合金室温断裂机理的研究

在ＳＥＭ和ＴＥＭ下对Ｔｉ３３Ａｌ３Ｃｒ０．５Ｍｏ合金全层片组织薄板状和薄膜状试样分别进行了动态拉伸，并原位观察了试样中裂纹的形核及扩展过程．发现裂纹遇到内相界面时会发生偏转或裂尖发生钝化；主裂纹主要以使剪切带断裂而与微裂纹相连接的方式扩展并沿曲折路径进行．     

冷却速度对锻造TiAl基合金组织演变的影响

利用光学显微镜,研究了冷却速度对锻造Ｔｉ４８Ａｌ２Ｃｒ（原子数分数,％）组织演变的影响．结果表明：冷却速度主要影响锻造ＴｉＡｌ基合金组织演变产物的形貌,而对晶团尺寸的影响较小．锻造ＴｉＡｌ基合金在α相转变温度θα以上等温热处理后,采用炉冷、空冷、油冷和水冷,会依次转变为全层状组织、层状组织加魏氏体组织、块状转变组织加魏氏体组织、块状转变组织加羽毛状组织     

TiAl基合金断裂情况的研究现状及发展趋势

对TiAl基合金断裂情况的研究现状进行了论述 .从显微结构的控制提高其断裂韧性及其它性能 ,加载率、温度和环境对TiAl基合金的断裂及韧化机理的影响 ,变形和断裂行为 ,韧化机理和断裂机理的研究情况等五个方面对前人的工作进行了分析与比较 ,有助于对TiAl合金的变形与断裂 ,断裂过程及其韧化机理更进一步的理解 .同时进一步提出了TiAl基合金的断裂模型是什么 ,传统的COD法能否合理地测试TiAl合金的断裂韧性 ,用什么方法才能更好地评定此类合金的断裂韧性等需解决的问题 ,并对TiAl基合金发展趋势进行了初步的探讨 .     

全层TiAl基合金断裂机理的原位拉伸研究

通过对不同缺口类型试样的SEM原位观察分析，研究了全层TiAl基合金的断裂机理．结果表明，在整个断裂过程中：1)几乎都是穿层断裂；2)出现大量的微裂纹．全层TiAl基合金裂纹的形成、扩展有沿层和穿层两种方式，断裂方式取决于拉伸轴与层片位向之间的相应关系，当拉伸轴和层片位向近似平行时，断裂行为是穿层断裂和沿晶断裂行为，断裂过程的驱动力是拉伸应力，缺口类型只影响裂纹的起裂，而对随后的断裂几乎没有影响．     

TiAl基合金双态组织原位拉伸-卸载试验研究

通过对TiAl基合金不同类型的缺口试样进行原位拉伸-卸载实验及其SEM断裂表面观察,研究了TiAl基合金的断裂机理.研究发现,对于缺口试样,裂纹起裂于缺口根部,其断裂过程主要是主裂纹首先起裂、扩展并最后断裂.对于双态组织,由于晶粒尺寸小,应力集中出现在缺口根部,裂纹沿晶粒边界和层间起裂并扩展,裂纹路径比较平直.在拉伸过程中,试样产生微裂纹导致材料发生损伤,随后卸载再加载时,与先前相比,裂纹更易扩展.预损伤加快了裂纹的产生和扩展,使损伤进一步加重,促使材料抵抗裂纹产生、扩展的能力下降.     

全层状TiAl基合金断裂过程的进一步研究

通过对层状TiAl基合金进行拉伸卸载试验及拉伸试验，同时通过断口分析，研究了全层状TiAl基合金平板拉伸试验的断裂过程．结合宏观试验结果与断口分析发现，随着预损伤程度的增加，裂纹面密度增大；平板拉伸直接断裂试样的断裂过程与拉伸一卸载后拉断试样的断裂过程一致，单位面积断裂功基本不变．这说明预损伤并不影响这种材料的断裂过程和最终的断裂性能．     

加热速度对TiAl基合金显微组织的影响

利用Gleeble-1500热模拟机研究了加热速度对铸态TiAl基合金显微组织的影响,提出了在相界处形成层片组织的物理模型.结果表明,5次快速加热循环热处理可将TiAl基合金晶粒细化至50 μm以下;单次快速加热可破坏TiAl基合金层片组织的稳定性,使层片组织破碎.快速加热条件下的重结晶形核以晶界形核为主,并可在相界发生.     

加载速度对低合金钢缺口试样解理断裂临界事件的影响

通过对低合金钢 (WCF 6 2 )在 - 10 0℃不同加载速度下的缺口试样四点弯曲 (4PB)实验及对断口和截剖金相试样的观察 ,研究了加载速度对低合金钢缺口试样解理断裂临界事件的影响 .结果表明 :加载速度从 30mm min增加到 5 0 0mm min时 ,解理断裂的临界事件由晶粒尺寸裂纹的扩展控制到扩展和起裂的混合控制再转变为起裂控制 ,其根本原因是材料的屈服应力σy 随加载速度的增加而升高 .临界事件随加载速度的变化决定了缺口韧性随加载速度的变化     

TiAl基合金高温性能研究进展

TiAl基合金作为高温结构材料,其密度低、比强度高和比模量高,主要应用于航空航天发动机及其它高技术领域。本文中综述了TiAl基合金在抗氧化性、高温力学性能方面的研究成果,着重介绍了抗氧化及高温蠕变的机理及影响因素。     

TiAl＋Ca合金断裂及变形亚结构研究

运用ＳＥＭ和ＴＥＭ等分析手段研究了ＴｉＡｌ＋Ｃａ三元合金的室温断裂行为和变形亚结构．结果表明，少量Ｃａ的添加可以大幅度提高Ｔｉ－３４％Ａｌ合金的室温力学性能．合金断裂时不再表现为单纯的穿晶解理断裂而在γ单相中出现了河流状的解理纹，断口上还出现较多的撕裂梭；ＴＥＭ分析表明，Ｃａ的添加有助于１／２＜１１０］正常位错的启动；Ｔｉ－３４％Ａｌ－１．０％Ｃａ合金压缩变形时产生大量的位错环，当Ｃａ含量达到２．０％时，在γ相中出现了由于位错分解而产生的层错．     

不窝煤的掘进机星轮装载机构最低转速的确定

针对目前新式掘进机星轮装载机构的设计问题,根据星轮装载机构的运动特点以及掘进机的工作性能,通过对星轮装载机构的力学分析,确定了转速与星轮结构参数之间的关系以及在不窝煤的情况下星轮的最低转速,并结合实例求得了星轮的临界转速,为掘进机星轮装载机构的设计和研究提供理论依据。     

简化脆性断裂裂尖模型及复合型断裂判据

通过对脆性断裂过程中开裂扩展机理的分析,提出一个新的简化脆性断裂裂尖模型,论证了裂尖荷载型式与裂尖断裂类型之间并不是惟一的对应关系,重新阐述和定义了裂尖处的应力强度因子和断裂韧度.通过对I型、II型及其复合型荷载作用下裂尖处应力场分析,提出了径向平面最大应力(M SRP)准则,认为在脆性断裂过程中,断裂方向由裂尖处径向平面上的最大应力所决定.分别针对I型、II型及I-II复合型荷载模式提出了裂纹断裂判断准则和开裂方向预测模型.通过推导得到了复合型荷载作用下严密完整的脆性断裂判据与裂纹开裂方向角的解析表达式,与有关脆性断裂试验结果进行的对比验证了所提出的模型及理论解的合理性.     

不共振星轮装载机构转速的确定

为了研究星轮转速对连续采煤机和掘进机装载机构效率的影响,采用有限元分析软件ANSYS,对星轮装载机构进行了模态分析和谐响应分析,分别得出了星轮机构前10阶固有频率及位移与频率的关系曲线,确定星轮机构不发生共振的激振频率在1.8～2.6 Hz,星轮机构工作的安全转速在36～52 r/min.该研究为改进星轮的设计和改善星轮的性能提供理论依据.     

掘进机星轮装载过程的运动模拟

针对新式掘进机星轮装载机构的设计问题,根据星轮装载机构的运动特点以及掘进机的工作性能,通过分析星轮装载机构所装载物料的受力情况和运动过程,建立了装载过程的数学模型,确定了在特定转速下位于星轮不同半径处的物料装载和运动情况.实例分析显示,n=40 r/min,物料在R=0.4 m的外侧时,没有甩料现象.     

直齿三星轮装载机构的谐响应分析

为探究直齿三星轮装载机构的动力学性质,利用更新的拉格朗日法和ANSYS软件分别建立了直齿三星轮装载机构的力学和实体模型,通过谐响应分析获得了不同激振频率下星轮的等效应力云图及位移响应曲线。模态分析表明：激振频率f=1．8～2．4Hz时,该型直齿三星轮装载机构不发生共振,星轮转速n=36～48r／min时工作稳定。该研究进一步阐明了直齿三星轮装载机构的动力学行为,为其改进设计提供了理论依据。     

韧性断裂机理的理论探讨与基于铝合金薄板韧性断裂准则的修正

对韧性材料的断裂机理进行理论研究.当裂纹尖端附近两个相邻的材料微单元体的破坏面共面或共线时,裂纹可以通过破坏面扩展并传递到相邻的单元;当两个单元体的破坏面与两单元体中心线成一定角度时,两单元体之间将产生相对滑动或旋转,使得两破坏面之间重新共面或共线,从而使得裂纹可以扩展,形成一个连续的裂纹开裂面.基于铝合金6063薄板修正韧性材料的断裂准则,并用简单的平面应力状态下的平板拉伸试验和平面应变状态下的缺口拉伸试验,结合有限元ABAQUS计算求得韧性断裂准则中的材料常数.     

铲运机装载机构运动的模拟分析

装载机构是铲运机的重要工作装置，其设计质量、工作性能直接影响整机的生产率、工作质量和使用寿命。通过建立数学模型，利用计算机模拟的方法，模拟分析了铲装机装载机构的运动过程，并研究了其运动特征，为正确地设计该机构的结构和尺寸、改善铲运机的工作性能奠定了基础。