4Cr5MoSiV1（H13）电渣钢热疲劳性能的试验研究

研究了４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１钢２０－７００℃热疲劳裂纹的形成与扩展。结果表明，１０５０－１０６０℃淬火，５８０－５６０℃回火使４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１电渣钢具有较好的热疲劳抗力。并观察到在热疲劳循环初期，其硬度下降较快，循环一定次数以后，其硬度下降平缓。     

钴磷镀层表面热疲劳裂纹的萌生及扩展机理

在自约束型热疲劳试验机上对化学镀钴磷合金镀层进行了热疲劳试验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜研究了在热应力作用下镀层表面热疲劳裂纹萌生、扩展的方式和形态。结果表明:200次冷热循环后,V型缺口处发生塑性变形,并且随冷热循环的进行,热疲劳裂纹由缺口底部萌生并沿着循环方向扩展。重点分析了钴磷合金镀层表面热疲劳裂纹的萌生及扩展机理。     

WEL-TEN780A高强钢及焊接接头疲劳裂纹扩展速率

依据GB6398-86采用紧凑拉伸试样（CT），对WEL-TEN780A钢及其用L-80SN焊条手工电孤焊焊接接头的焊缝和热影响区的疲劳裂纹扩展速率进行了研究，结果表明：在相同的疲劳循环载荷作用下，热影响区疲劳裂纹扩展速率高于母材和焊缝，焊缝金属具有最低裂纹扩展速率。焊缝金属中的针状铁素体细小且被大角度晶界所分割，疲劳裂纹扩展时要消耗更大的能量，从而降低裂纹扩展速率，成为止裂型焊缝。     

显微组织结构对GJW35钢结硬质合金热疲劳性能的影响

分析了热处理后ＧＪＷ３５钢结硬质合金的显微组织结构，研究了显微组织对合金的热疲劳裂纹萌生及扩展的影响。结果表明，热疲劳裂纹优先在硬质相区中萌生、扩展，钢基体相阻碍裂纹的萌生及扩展。改善显微组织结构，可提高合金的抗热疲劳性能     

不锈钢复合板热疲劳性能分析

利用冷热疲劳试验机模拟分析了冷热循环对不锈钢复合板热疲劳性能的影响,并采用扫描电镜、电子探针和电子背散射衍射仪对热疲劳试样V形缺口及裂纹区域的形貌和成分进行了深入分析。结果表明,不锈钢复合板热疲劳试样经 20~550 ℃ 7 500次冷热循环后,结合界面处V形缺口区出现微裂纹,且微裂纹起裂于V形缺口尖端基层侧。随着冷热循环的继续进行,微裂纹向基层内扩展,但并非沿着结合界面处扩展,而是沿着基层侧扩展。此外,热疲劳裂纹的起裂和扩展与氧化和应力作用有关,微裂纹起裂于热疲劳试样 V 形缺口区域基层侧表层局部氧化孔洞,并在冷热循环的应力作用下向基层内扩展,同时加剧氧化。随着冷热循环的继续进行,晶界氧化逐渐加剧,导致微裂纹扩展成更为明显的裂纹。     

钢锭模用材质的断裂力学评价

测试分析评价了各种铸铁的疲劳裂纹扩展行为；1)铸铁的裂纹扩展速率按球铁，蠕铁及灰铁的顺序依次增大。2)铸铁的石墨形态不同，疲劳裂纹扩展行为相差很大。灰铁由于石墨片在共晶团内相互连接，疲劳裂纹沿着与外应力垂直的石墨片/基体边界连续扩展；对于球铁，当疲劳裂纹尖端扩展至石墨球中时，裂纹尖端被石墨球周围的基体钝化，需重新诱发裂纹。本文提出球铁疲劳裂纹扩展的物理模型。     

热处理条件对GJW50钢结硬质合金热疲劳性能的影响

采用板状带Ｖ型缺口试样；在自制的热疲劳试验机上进行试验，研究了热处理条件对未经锻造的ＧＪＷ５０钢结硬质合金热疲劳性能的影响。结果表明，优化热处理条件，可提高台金中钢基体相的热疲劳抗力，从而抑制或终止热疲劳裂纹在钢基体相中的扩展。     

铝板铸轧辊套表面热疲劳开裂及防止措施研究

针对铝板铸轧工业中最常用的32Cr3Mo1V辊套材料,在实验室采用自制热疲劳试验机模拟热疲劳裂纹的产生和扩展过程。结果表明,热疲劳过程中所形成的高硬度、脆性氧化物在热循环应力作用下断裂（即氧化-应力开裂）是热疲劳裂纹产生和扩展的最主要原因;并根据这一结果,设计了采用激光合金化方法在辊套表面形成高铬固溶体合金层的方法,制作的合金层能够延缓、阻滞热疲劳裂纹的产生和扩展;并系统分析了合金层的成分、组织、硬度及其热疲劳性能。     

汽车排气系统用铁素体不锈钢的耐热性研究

利用实验室条件下冶炼的Fe-Cr-Nb-Mo铁素体不锈钢,对其高温强度和热疲劳性能进行了研究。研究结果表明:实验钢的高温抗拉强度和屈服强度优于或基本相当于目前所使用的铁素体不锈钢的性能;实验钢的热疲劳裂纹从V形缺口处萌生,夹杂物为裂纹萌生优先区域;热疲劳裂纹长度和扩展速度随热疲劳上限温度的升高而增大;热疲劳裂纹优先沿晶界扩展,高温氧化是疲劳裂纹扩展的主要因素。     

残余应力对55SiMnVB弹簧钢疲劳性能的影响

研究了５５ＳｉＭｎＶＢ弹簧钢板疲劳断口特征及裂扩展过程。结果表明，喷丸强化在表层产生的残余压应力可明显提高疲劳抗力，增强裂纹闭合效应，降低裂纹扩展速度。     

攀钢U71Mn重轨钢轧后空冷对低频载荷下疲劳裂纹扩展速率的影响

本文在低频(3.33Hz)载荷下，测定了重轨钢的疲劳裂纹扩展速率，采用扳状单边缺口型拉一拉试样，应力比R=0．1。结果表明，攀钢U7lMn重轨钢在疲劳裂纹亚临界扩展阶段，裂纹扩展速率与应力强度因子幅度的关系：da/dn=6.19×10^10-11△K^3.18空冷条件下冷却与经过埋冷处理的钢轨相比，在疲劳裂纹亚临商界扩展阶段没有明显的差别。在疲劳裂纹扩展的第三阶段，缓冷轨的da/dn偏高。     

60CrMnMoRE钢热疲劳性能研究

研究了稀土元素对大型热轧辊钢６０ＣｒＭｎＭｏ热疲劳性能的影响。结果表明,在试验范围内稀土元素大幅度提高６０ＣｒＭｎＭｏ钢热疲劳抗力,当稀土元素加入量为０．０５％￣０．１０％时热疲劳抗力达到峰值;夹杂物是热疲劳裂纹的主要发源地;稀土元素对夹杂物的净化和变质作用减缓了裂纹发生发展的进程,改善了热疲劳性能。     

M951合金的热疲劳行为

测试了3种镍基合金和1种定向钴基高温合金矩形缺口试样的热疲劳行为.试样缺口处萌生裂纹的扩展长度作为热循环次数的函数.实验结果表明新型镍基导向叶片材料M951合金的热疲劳裂纹萌生速率和裂纹扩展速率最低.M951合金的热疲劳裂纹主要沿晶内枝晶间扩展,主裂纹生长以裂纹尖端连续开裂的形式进行.     

具有不同梯度晶粒组织的粉末高温合金疲劳小裂纹扩展原位观察

采用扫描电子显微镜原位观察的方法对某第三代粉末高温合金不同微观组织的疲劳裂纹萌生和小裂纹扩展行为进行了研究，揭示了双性能粉末涡轮盘轮缘（粗晶组织）、轮心（细晶组织）及晶粒过渡区（梯度结构组织）的微观组织对疲劳小裂纹扩展的影响规律。结果表明：缺口处的一次强化相易成为裂纹萌生位置，其中梯度结构组织呈现出从晶界处开裂的多裂纹萌生特征。对于梯度结构试样，室温下的小裂纹扩展行为受微观结构影响显著，疲劳裂纹扩展速率波动较大。在应力强度因子范围较低时，粗晶试样的裂纹扩展速率高于细晶；随着应力强度因子范围逐渐增大，细晶试样的疲劳裂纹扩展速率增加更快，并高于粗晶试样；这与较长的滑移路径、增强的滑移可逆性和较少的晶界阻碍、减弱的不连续度之间的竞争机制相关。     

热变形半钢的热疲劳行为的探讨

本文对不同变形半钢的热疲劳行为进行了探讨，结果表明：共晶碳化物是热疲劳裂纹产生及扩展的主要部位和通道，碳化物破碎越严重，其热疲劳抗力越高，热疲劳断口属于脆性断裂。     

TA1中厚板电子束焊接头疲劳裂纹扩展速率研究

针对厚度为30 mm的TA1工业纯钛试板开展电子束焊接试验。通过对焊接接头的母材、热影响区和焊缝进行微观组织及维氏硬度测试,分析焊接过程对TA1材料组织及性能的影响。将疲劳裂纹扩展特性与接头各区域组织相结合,论述微观组织分布差异对焊接试样宏观裂纹扩展路径及裂纹扩展速率的影响。结果表明:与TA1母材相比,电子束焊接头焊缝及热影响区具有更高的疲劳裂纹扩展抗力,导致疲劳裂纹扩展路径发生偏折并最终偏向母材。与具有等轴α相的母材相比,电子束焊接过程中生成的锯齿α及α柱状晶对疲劳裂纹扩展具有阻碍作用。在应力比为0.1的试验条件下,焊缝处的疲劳裂纹扩展速率最低,热影响区其次,母材最高。     

中强和高强铝锂合金的疲劳特性

研究了８０９０中强铝锂合金和２０９０高强铝锂合金的疲劳特性，包括疲劳裂纹扩展速率、名义和本征门槛值、裂纹闭合效应、尾迹效应、无裂纹疲劳寿命。８０９０合金在近门槛值区有优良的名义疲劳裂纹扩展抗力和名义门槛值，归因于高的裂纹闭合效应；同时，显露出强的短裂纹效应，系因裂纹闭合效应的尾迹依赖性。无裂纹疲劳寿命以２０９０合金为佳，与其高的屈服强度和细的扁平未再结晶晶粒相对应。两合金的本征疲劳裂纹扩展抗力、本征门槛值以及在Ⅲ区的名义疲劳裂纹扩展抗力差别甚微。在断口上，８０９０合金的塑变特征明显，２０９０合金的分层倾向更强。重点探索了疲劳特性与断裂特征的关系。     

α钛单晶疲劳裂纹扩展行为

研究单晶疲劳裂纹扩展行为对了解金属材料内部抗疲劳能力很重要．对fcc和bcc晶型金属已经建立了疲劳裂纹扩展模型，但是对hcp晶型金属尚很少进行过研究，为此对α钛单晶疲劳裂纹扩展行为进行了研究．采用三种缺口方向不同的。钦单晶，缺口面和缺口方向分别为人试样（1210）[1010]；B试样（0110）［2110］；C试样（1010）[0001]．将试样在室温下、大气中以应力比为0．1，频率数10Hz下进行疲劳试验．在达到所定的反复次数后中断试验，用光学显微镜测量裂纹长度，观察裂纹路径，并进行断口形貌分析．试验表明，对A试样，在断裂面附近有两组住…     

海洋工程及船用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳性能研究

研究了海洋工程及船用主干材料ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳性能。采用旋转弯曲疲劳试验机、电液伺服材料试验机、扫描电子显微镜（SEM）分析和测试ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳强度、腐蚀疲劳裂纹扩展速率、腐蚀疲劳裂纹扩展路径和腐蚀疲劳断口形貌。得到在1×107循环周次下， ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的条件疲劳强度为204 MPa；在90%置信度、10%失效概率下， ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳强度为 185.91 MPa；在载荷比（R）=0.1条件下， ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的 Paris公式为 da/dN=1.7670×10-12×ΔK5.8899。腐蚀疲劳裂纹萌生于试样表面腐蚀坑处，以河流状花样扩展，扩展路径上会出现二次裂纹，裂纹扩展会经历第Ⅰ阶段、第Ⅱ阶段、高速扩展直至断裂阶段。疲劳条带一般出现在裂纹的第Ⅱ扩展阶段，这个阶段裂纹扩展速率中等，服从Pairs幂律关系，疲劳裂纹的扩展方向垂直于疲劳条带。该研究可为评估海洋工程及船用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金构件的使用寿命提供重要参考。     

铌、氮、铈对耐热钢性能的影响

研究了铌、氮、铈对耐热钢的力学性能、热疲劳性能和抗氧化性能的影响，并对裂纹的扩展进行了系统分析。结果表明：含有少量铌、氮、铈的ZG2Cr25Ni20耐热钢在20℃=900℃循环条件下，裂纹扩展速率明显降低。