金属材料内部损伤愈合研究进展

分析了材料内部损伤愈合领域的研究进展,重点介绍了抑制、愈合金属材料内部损伤方面的研究结果,提出了愈合金属材料内部损伤需解决的关键问题。     

金属材料表面裂纹深度的测定

利用趋肤效应的原理，研究了不同频率交流电流通过金属材料表面时，在表面裂纹两侧产生的电压信号，建立了表面裂纹深度与电压信号之间的线性关系，对表面裂纹深度进行了定量测定。     

在脉冲电流作用下钢中裂纹的愈合

对含有人工预置贯穿裂纹的钢进行脉冲电流处理．在光学显微镜和扫描电镜下观察了处理前后钢样品中裂纹和组织的变化．结果表明，脉冲电流处理可以使裂纹的局部在固态下愈合．愈合是在极短时间内发生的，不影响材料不含裂纹部分的原有结构．在电流通过裂纹时产生的较高温度使其有比较大的膨胀量，周围温度较低基体的约束导致向着裂纹内的压缩，从而使裂纹面上的原子重新成键接合．     

非金属材料裂纹愈合研究综述

对国外30多年以来在非金属材料裂纹愈合领域的研究结果进行了归纳总结,重点分析了对非金属材料裂纹愈合现象提出的各种解释机理及裂纹愈合过程中的形态变化,并进行了讨论。     

云母微晶玻璃的裂纹愈合研究

通过热处理对云母微晶玻璃预制裂纹的愈合进行了初步的探索与研究,分析认为其愈合过程可分为裂面内凹与裂尖钝化、裂腔分节与球化和球化孔洞的缩小愈合三个部分.在与外界无物质交换的条件下,材料内部裂纹与损伤的愈合靠内部物质迁移及结构变化完成.该系列微晶玻璃的裂纹愈合主要受愈合温度的影响.     

金属材料展望

对金属材料的研究开发和工业发展作了展望,内容包括材料研究与开发的总形势;材料工业的前景和传统金属材料的作用以及材料工业发展的政策和策略。     

金属材料疲劳裂纹扩展速率不同模型应用分析

金属材料疲劳裂纹扩展速率是对金属材料及其零构件含有裂纹体后安全服役评价及疲劳寿命评估的一项重要力学性能指标。基于金属材料疲劳裂纹扩展过程的不同阶段、闭合效应、应力比对疲劳裂纹扩展速率的影响等多个方面,对几种常见金属材料疲劳裂纹扩展速率模型的应用特点进行了对比分析,为安全设计及寿命评估时不同模型的选择应用提供参考。     

陶瓷材料裂纹愈合研究进展

分析了裂纹愈合的动力和阻力,动力来源于毛细管力和化学势差异,而阻力是裂纹面运动到平衡间距要克服的能垒和裂纹尖端位错运动需要克服的塑性变形功;综述了陶瓷材料裂纹愈合研究方法:目前所涉及的多为Al2O3、Si3N4、SiC或其复合材料的热压烧结材料,主要用维氏硬度计法获得裂纹,影响愈合效果的主要因素有化学成分与气氛、温度及时间、预制裂纹尺寸及应力等,愈合机理主要是扩散愈合和氧化反应填充愈合,并可用相应的动力学方程描述;指出今后需要解决的问题是拓宽所研究的材料体系并完善实验手段、系统研究愈合条件的影响和愈合机理.     

热处理工艺参数对结构钢内部裂纹愈合的影响

用钻孔压缩法在试样内部引入裂纹,然后对含内部裂纹的试样进行不同加热温度和不同保温时间的空冷处理,采用金相显微镜及扫描电镜观察分析裂纹愈合程度,研究了热处理工艺参数对20钢、45钢、20CrMnTi钢内部裂纹愈合的影响。结果表明：温度是影响裂纹愈合的主要因素,而加热时间的影响次之;裂纹愈合存在临界温度,此-临界温度应大于该材料的最低再结晶温度。     

金属材料疲劳小裂纹扩展速率试验方法编制说明

概述了疲劳小裂纹试验方法航标的编制背景,论述了航标中几个主要技术问题,如,小裂纹试样和小裂纹监测方法的选择,三维应力强度因子K的确定,小裂纹数据有效性的判据及物理小裂纹门槛值,并且与ASTME647－9a方法中附录X3进行了比较。     

低周疲劳表面裂纹演化进程分析

低周疲劳表面裂纹演化可能具有非线性动力学特征。对１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ光滑试样进行了低周疲劳实验，在对裂纹进行分类的基础上，将裂纹演化划分为多裂纹相互作用和局域主裂纹控制两个阶段。从非线性动力学角度给出了短裂纹的新的定义。指出裂纹演化两个阶段对材料疲劳损伤破坏过程的贡献。     

氧化铝基陶瓷复合材料表面裂纹的自愈合

系统地研究了不同温度下的热处理对TiCp/A1     

碳纳米管可实现飞机结构表面裂纹自愈合

位于纽约圣特洛伊的伦斯勒理工学院的研究人员已验证了一种能使复合材料结构表面裂纹自愈合的修理技术。基体内埋入纵横交错的导线,在结构表面上形成X-Y格栅,其上覆以碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料。通过导线的电脉冲以及碳纳米管能探测出导致格栅断裂的微小裂纹。     

纳米管可实现飞机结构表面裂纹白愈合

美国的研究人员已验证了一种能使复合材料结构表面裂纹自愈合的修理技术。基体内埋入纵横交错的导线，在结构表面上形成X-Y格栅，其上覆以碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料。通过导线的电脉冲以及碳纳米管能探测出导致格栅断裂的微小裂纹。     

元胞自动机法在裂纹愈合模拟中的应用

运用元胞自动机(CA)法,通过计算机编程建立了包含内部微裂纹的元胞自动机模型,结合金属材料学基本原理和动态再结晶理论,模拟了动态再结晶条件下的裂纹愈合过程。通过研究不同因素对裂纹愈合的影响,获得了不同参数(如应变速率、应变量等)下的裂纹愈合规律,阐明了裂纹的分段愈合特征,模拟结果与现有实验研究结果相吻合。     

金属材料疲劳裂纹扩展速率Paris模型中材料常数的相关性

金属材料疲劳裂纹扩展速率是工程应用中进行损伤容限设计、疲劳寿命评估的一项重要力学性能指标。Paris模型是疲劳裂纹扩展速率最常用的表达形式,该模型认为疲劳裂纹扩展速率随裂纹前缘应力强度因子范围的变化呈幂函数关系,涉及到两个材料常数C和m。本研究借助部分文献中的试验数据,分析合金钢、铜合金、钛合金、铝合金等不同金属材料疲劳裂纹扩展速率Paris模型中材料常数C和m的关系。结果表明:Paris模型中材料常数C和m的关系可用m=alnC+b线性模型来描述,且不受试样取样方向、焊缝位置、试验环境等因素影响;但不同应力比对该模型的线性度有一定影响,尤其是当应力比为负值时,影响较为显著;不同金属材料常数C和m线性模型的斜率并不相等,其影响因素有待于进一步系统研究。分析结果可为金属材料在工程中的疲劳设计与应用提供参考。     

金属材料表面自身纳米化研究进展

近年来采用表面自身纳米化技术时纯金属、低碳钢及其他合金进行表面改性已得到广泛而深入的研究.相对于其他金属材料的表面改性技术,表面自身纳米化具有特定的技术优势.简要综述了金属材料表面自身纳米化技术的组织结构特征、组织演变机理、力学性能、元素扩散行为、腐蚀性能等.层错能的不同导致了不同表面纳米化形成机制,表面纳米晶的形成能有效改善原子的扩散行为,提高金属的硬度、强度、耐摩擦和疲劳性能.     

12Cr超临界转子钢裂纹愈合研究

在研究超临界转子钢的内裂纹愈合过程中，用钻孔压缩法制备预制试样内裂纹，在一系列不同的加热温度下对裂纹进行修复，观察内裂纹的愈合情况，从而得出控制裂纹愈合的最佳温度范围。     

结构陶瓷氧化反应裂纹愈合动力学研究(Ⅲ)模型验证与修正: Al2O3-SiC W陶瓷裂纹愈合动力学研究

Al2O3-SiCw材料通过在高温下发生氧化反应,生成物所引起的体积膨胀对裂纹处的填充迁移,使裂纹产生愈合现象．动力学分析表明, Al2O3-SiCw材料裂纹愈合速度为 ,强度恢复由下式计算 ,与 Al2O3-TiCp材料相比,增加了一个填充项F,从物理意义上分析,F是除裂纹面外对裂纹愈合有利的填充面积当量,就Al2O3-SiCw材料而言,F与裂纹面上晶须桥联及晶须露头面积及裂纹周边反应物能够对裂纹处进行填充的面积有关． 1200℃保温时F值约为9．94×10-8m2．