激光重熔高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层的组织与断裂韧性

采用激光技术对高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层进行重熔处理.分析了重熔前后涂层的组织结构、物相成分、显微硬度与断裂韧性.结果表明:重熔后,喷涂层片层状堆叠结构与孔隙得到消除,组织结构变得均匀、致密,涂层与基体由机械结合变为冶金结合.喷涂层物相主要有α-Fe及金属间化合物AlFe₃,AlFe和Al_0.4Fe_0.6,重熔后,生成了新相Fe-Cr,［Fe, Ni］固溶体和碳化物NiC_○x.重熔后涂层的平均显微硬度为7.79GPa,约为基体硬度(2.5GPa)的3倍,约为喷涂层硬度(6.0GPa)的1.3倍.载荷为4.9,9.8N时,喷涂层的压痕尖头出现裂纹,涂层平均断裂韧性为1.20MPa·m^1/2,载荷为2.94~9.8N时,重熔后涂层的压痕尖头均没有观察到裂纹.     

55SiMnVB钢淬回火组织的断裂韧性研究

本文介绍了55SiMnVB弹簧钢在常规热处理(淬回火)状态下的断裂韧性测试方法及结果,用光学和电子显微镜分析研究了该钢种在不同淬回火状态下的组织特征、力学性能与断口形貌之间的关系等。测试结果表明:经淬火后于380℃回火的纲K_(IC)值具有最低点。作者对此异常现象作了较深入的分析,并从宏观和微观机理上对其进行了探讨。     

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。     

晶种诱导长柱状晶生长规律与高韧性氧化铝陶瓷材料

研究了晶种引入和烧结方式对氧化铝长柱状晶粒生长和氧化铝陶瓷断裂韧性的影响. 实验以氢氧化铝为初始原料, 通过湿法球磨把高纯氧化铝磨球的磨屑作为晶种引入到氢氧化铝粉料中, 使氢氧化铝粉在较低温度锻烧转相为α相氧化铝. 研究发现这种转相后的α相氧化铝粉(含有晶种)经热压烧结可获得长柱状晶显微结构, 并且Al₂O₃晶粒形貌随晶种的引入量的不同而发生变化, 而无压烧结Al₂O₃晶粒主要呈等轴状. 具有长柱状α-Al₂O₃晶粒的微观结构可显著提高氧化铝材料的断裂韧性. 在40 MPa热压烧结(1600℃×2 h)的试样, 断裂韧性达到7.10 MPa·m^1/2, 比普通的氧化铝陶瓷断裂韧性提高1倍, 并且抗弯强度也高达630 MPa.     

yG13C硬质合金K_(IC)测试及分析

断裂力学分析及测试数据表明,采用山形缺口三点弯曲试样测定硬质合金断裂韧性的方法是可靠的,数据离散性小,试验可重复性强,并符合硬质合金组织结构—机械性能变化规律.     

SiC_p－Si_3N_4基复合材料及其力学性能

研究了ＳｉＣ片晶（ＳｉＣｐ）强化Ｓｉ３Ｎ４基复合材料及其力学性能和增韧机理。研究结果表明，加入ＳｉＣｐ使Ｓｉ３Ｎ４材料的强度明显提高，并在ＳｉＣｐ含量（ＳｉＣｐ）＝０．２０（ＳｉＣｐ的体积分数）时有一峰值，ＳｉＣｐ加入量进一步增加使强度有较大降低。ＳＥＭ观察表明，裂纹偏转、片晶桥接是主要增韧机理，片晶拔出、基体细化等亦对断裂韧性的增加作出贡献，其作用与晶须增韧的机理相似。     

金属材料韧性的熵分析

从分形、分维、熵的概念出发，导出熵和金属韧性的关系式。结果表明：控制金属的实验温度，可得到所需特征的材料。     

氢蚀程度对钢疲劳断裂性能的影响

研究了国产钢经不同温度和时间氢暴露后的力学性能、疲劳性能和断裂韧性,用扫描电镜证实了氢蚀后断裂机制发生了变化。研究表明：随氢蚀程度增加,２０Ｇ钢抗拉强度和塑性降低明显,ＣｒＭｏ钢抗拉强度略有降低,塑性变化不大。氢蚀使２０Ｇ钢的门槛值有一个最小值,而断裂韧性随氢蚀程度升高而降低,在氢蚀程度较低时,断裂韧性下降程度大;在氢蚀程度较高时,断裂韧性下降程度变缓。碳钢的疲劳性能变化是由于材料损伤作用和氢蚀造     

钢复合热处理强韧化的研究

本文综合介绍了作者新近提出的兼容常规及超高温淬火各自优点的复合热处理及其在低、中碳钢强韧化和过共析钢增韧中的成效。提出复合热处理强韧化的原理及其应用原则。     

岩石静态与动态断裂韧性的宏细观试验

基于直切槽半圆盘弯曲（notched semi-circle bend,NSCB）试件及断裂韧性测试方法,分别对北京房山花岗岩样品实施了静态和动态断裂韧性试验,获得了其静态与动态断裂韧度的定量关系,发现在文中采用的中高应变率条件下,动态断裂韧度值为静态断裂韧度值的1.3~2.6倍。采用不同表面形貌刻画技术（SEM、激光共聚焦显微镜、高速摄像机等）对破坏岩样的表面形貌进行观测与表征,获得了岩石表面的三维重构及其粗糙度,其静态和动态断裂都是呈I型裂纹拉伸破坏模式,动态与静态裂纹扩展差异的原因在于应力波在岩样内部界面处的来回反射,诱导微裂纹的萌生、汇合与贯通;裂纹传播过程均经历了加速阶段和减速阶段,裂纹传播速度与其表面三维形貌重构的相对高度变化趋势一致,同样与表面粗糙度变化规律相吻合。岩石静态与动态行为的本质区别是：材料在动态加载时所表现出来的率效应（惯性效应）,与材料自身由物理、几何引起的结构效应,此两类效应存在相互抵消、此消彼长的本质属性。