核一级容器钢508-3的动态和静态断裂韧度

核一级部件的断裂韧度要求反映在ASME和RCC－M规范中，即KIR－（T－RTNDT）基准曲线。KIP包括KIa,KId和KIc^J。KIc^J的测试国内外已有标准方法，而KIa的测试只有美国公布了正工标准，KId的测试国内外没有标准方法可循。因此，为研究核电材料断裂韧度，首先建立了相应的测试方法，在此基础上试验了国产核一级容器钢508－3的动、静态断裂韧度KIa,KId,KIc，获得了不同温度下的数据，并与ASME和RCC－M规范中的基准曲线作了比较。结果表明，国产508－3钢的动、静态断裂韧度能满足核一级部件的要求。     

SS400超细晶粒钢及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率

SS400钢是一种细晶强化的新一代钢铁材料．焊接对其疲劳性能的影响是人们关注的问题。笔者参照美国材料试验学会标准ASTME647—83的规定．采用紧凑拉伸CT试件对SS400钢及其焊接接头CT试件的疲劳裂纹扩展速率进行了测试。发现：母材的疲劳裂纹扩展存在两个不同速率的阶段,焊缝及热影响区的疲劳裂纹扩展速率均低于母材;热影响区的疲劳裂纹扩展速率介于焊缝与母材之间;焊接接头组织和性能的变化并未导致SS400钢疲劳性能的降低。     

夹杂物和暗光区尺寸对高强度钢千兆周疲劳性能的影响

日本大同特殊钢的技术人员对SCM440和SUJ2钢进行了高达10^9的千兆周疲劳试验。每种钢准备了采用不同冶炼工艺的5种类型。将千兆周疲劳性能分成两组：由SCM440和双熔SUJ2钢组成的一组显示出其疲劳强度高于由单熔SUJ2钢组成的另外一组。高疲劳强度组中的白点断裂的起源基本上是一种小的Al2O3。而在低疲劳强度组中则完全是一种大的（Cr、Fe）3C。当夹杂物尺寸小于约10μm时，     

低碳贝氏体高强钢焊接工艺及冲击韧性研究

对Q690E低碳贝氏体高强钢进行80％ CO2+20％ Ar混合气体保护焊接试验,并检测母材、焊接接头金相组织和力学性能,通过SEM手段观察母材和焊接接头冲击试样断口形貌.结果 表明:Q690E钢母材冲击断口形貌表现为韧性断裂,焊接后热影响区(HAZ)冲击断口形貌表现为解理断裂;经过微观组织分析,HAZ冲击韧性下降,主要原因是HAZ区贝氏体组织中出现大量的M-A组元.HS-70焊丝低强匹配及熔合区贝氏体片层粗化导致焊接接头强度明显低于母材.     

不同炉号、热处理及应变控制方式对锅炉及压力容器用2．25Cr-1Mo钢高温疲劳寿命的影响

对三炉调质的2．25Cr-1Mo钢进行了高温疲劳试验。采用与参照数据对比的手法，研究了不同炉号、热处理和试验条件，例如试验温度，应变速率和应变控制方式对高温疲劳寿命的影响。所获结果如下： 1）经调质的2．25Cr-1 Mo钢的不同炉号几乎不影响高温疲劳寿命。 2）退火的和调质的2．25Cr-1Mo铜之间在疲劳寿命方面几乎无差异。 3）10^-3～10^-2／s之间的应变速率对2．25Cr-1Mo钢的高温疲劳寿命几乎无影响。 4）应变控制方式和试验温度影响疲劳寿命。在这种情况下，应变控制方式是轴向和径向的。 5）根据这些结果，供核部件用的2．25Cr-Mo钢的ASME疲劳设计曲线对于每一温度下轴向应变控制试验数据来说并不保守。建议对调质2．25Cr-1Mo钢采用修正过的设计曲线。     

新一代低合金高强度钢——WDL610E疲劳曲线的研究

对WDL610E钢的疲劳试验数据,采用统计分析的方法,获得了存活率P＝50％和P＝97.73%的实用疲劳设计曲线,并与ASME规范中相应的曲线进行了对比。     

高强度热轧双相钢的低周疲劳性能

从热轧双相钢的实际应用需求出发,研究了高强度热轧双相钢DP600的低周疲劳性能。采用轴向应变控制方法对DP600钢进行了低周疲劳试验,并对试验数据进行拟合计算,得到DP600钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线和过渡疲劳寿命。通过扫描电镜观察疲劳断口,结果显示低周疲劳条件下,DP600钢断裂裂纹起源于试样表面,裂纹扩展前期呈现部分脆性断裂特征,后期则以明显的韧性断裂为主。     

YYG80—1型液压凿岩机用55SiMnMo钎杆寿命的预估

本文对YYG80—1型液压凿岩机的钎杆进行了受力分析,利用国产钎钢在三种典型的热处理条件下测得的S—N曲线,依据疲劳设计原理,预估了各种状态下的疲劳寿命;讨论了国产钎钢的性能及适用性问题,得出了55SiMnMo钎钢可以与液压凿岩机匹配的结论,并提出了延长使用寿命的改进措施。     

1 500 MPa级贝氏体/马氏体复相高强度钢的疲劳特性

对于一种C-Si-Mn-Cr合金,通过900 ℃奥氏体化20 min、空冷及280 ℃和370 ℃回火2 h,获得了抗拉强度为1 500 MPa的新型贝氏体/马氏体(B/M)复相组织高强度钢.利用疲劳实验研究了B/M复相高强度钢的疲劳极限,并采用C-T试样测定了疲劳裂纹扩展速率曲线.结果表明,B/M复相高强度钢的疲劳极限超过700 MPa,疲劳裂纹门槛值约为12.7 MPa*m1/2;经370 ℃回火的B/M复相高强度钢疲劳裂纹扩展速率较280 ℃回火时低;这种钢的疲劳性能较常规调质处理的高强度钢有所改善.     

防护型车用超高强钢的焊接性及焊接工艺

常规工艺大都采用奥氏体、铁素体不锈钢焊丝焊接来避免出现焊接裂纹等缺陷,然而采用这类焊丝焊接的接头抗拉强度和硬度会大幅降低,使得车辆的防护性能也随之降低甚至失效。为了使超高强钢焊接接头的强度和硬度达到较高的使用要求,针对超高强钢(抗拉强度1 500MPa以上)的焊接性及焊接工艺进行了研究。通过理论分析,选取了与母材组织匹配的超低碳马氏体不锈钢焊材,制定了与之匹配的工艺方法及参数,使得焊接后接头与母材组织均为马氏体组织,且有效消除了焊接裂纹等缺陷,从而实现了焊接接头抗拉强度达到母材抗拉强度的70%以上,硬度与母材硬度相当的目标。在试验过程中,采用最经济的MAG焊焊接方法和较容易控制的预热温度,较为经济地满足了工业化生产应用。     

疲劳失效机理及热轧H型钢疲劳断口分析

介绍了疲劳断口类型、形貌及形成机理,并对热轧H型钢疲劳断口进行了分析,为今后型钢产品疲劳研究奠定基础。     

不同烧结条件下Fe-Cu-Ni-Mo-C合金的弯曲疲劳性能及断口分析

以部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末为原料,利用模壁润滑温压技术与3种烧结工艺制备合金材料,研究不同烧结工艺下合金的疲劳性能。结果表明:3组不同烧结工艺制备的试样在104~109循环周次下的应力幅值-循环周次(S-N)曲线均为一条连续下降的曲线,不存在传统疲劳概念上的疲劳极限,只存在条件疲劳极限;在107循环周次下,3组试样的条件疲劳极限分别为280、264和239 MPa。断口分析发现,3组试样的疲劳裂纹均萌生在试样表面的棱角处,且均表现为多源萌生;疲劳裂纹扩展以穿晶断裂为主,不同的组织对裂纹的扩展有明显的影响;扩展区存在典型的解理和疲劳辉纹形貌;断裂区有塑性韧窝出现。     

A Methodology to Predict Fatigue Life of Cast Iron: Uniform Material Law for Cast Iron

 Mechanical, physical and manufacturing properties of cast iron make it attractive for many fields of application, such as cranks and cylinder holds. As in design of all metals, fatigue life prediction is an intrinsic part of the design process of structural sections that are made of cast iron. A methodology to predict high-cycle fatigue life of cast iron is proposed. Stress amplitude-strain amplitude, strain amplitude-number of loading cycles relationships of cast iron are investigated. Also, fatigue life prediction in terms of Smith, Watson and Topper parameter is carried out using the proposed method. Results indicate that the analytical outcomes of the proposed methodology are in good accordance with the experimental data for the two studied types of cast iron: EN-GJS-400 and EN-GJS-600.     

钛合金榫头微动疲劳试验研究现状与发展

综述了涡轮发动机钛合金叶片榫头微动疲劳失效的两种试验方法(轴向微动疲劳试验和榫型微动疲劳试验)的研究现状。轴向微动疲劳试验技术适用于微动疲劳失效机理的研究,应用于抗微动疲劳防护层试验验证的研究也较多;而榫型微动疲劳试验技术则多用于力学分析和模型建立等方面。榫头微动疲劳问题的研究还远未完善,应综合运用微动磨损、轴向微动疲劳和榫型微动疲劳等技术,并配合有限元分析手段,开展微动疲劳机理、多因素影响及防护层作用等方面的系统研究。     

超高周疲劳的研究进展

论述了超高周疲劳研究的背景及意义，总结了近年来超高周疲劳的研究成果包括超高周疲劳的典型特征如S-N曲线、裂纹起源、起裂机理、影响超高周疲劳行为的因素等，介绍了超高周疲劳的常用实验手段，提出了今后超高周疲劳研究的课题。     

15Cr14Co12Mo5Ni2齿轮钢的扭转疲劳特性及裂纹扩展行为

通过扭转疲劳试验,研究了15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳断裂的裂纹扩展行为和夹杂物尺寸与扭转疲劳寿命之间的关系。得到了钢的扭转疲劳极限强度和τ-N曲线,15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳极限强度为350 MPa,扭转疲劳寿命分散度较大。通过断口观察,发现15Cr14Co12Mo5Ni2钢的疲劳破坏模式以表面破坏和近表面破坏为主,主要由氧化物夹杂引起。通过计算应力强度因子ΔK和裂纹扩展门槛值ΔKth分析15Cr14Co12Mo5Ni2钢的疲劳裂纹扩展的断裂力学条件,试验钢在断裂过程中受载荷情况为,II型载荷—I型载荷—II型载荷—I+II型载荷,分别对应起裂源区、纤维区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区;当有大裂纹产生时,则不会产生纤维区,受载荷情况则为:II型载荷—I+II型载荷。通过公式推导和数据拟合得到夹杂物尺寸和15Cr14Co12Mo5Ni2钢扭转疲劳寿命的关系,发现随着夹杂物尺寸减小,钢的τ-N曲线向高寿命区移动。当引起裂纹萌生的夹杂物尺寸小于5μm时,在350 MPa应力下,15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳寿命超过107循环周次。     

Very High Cycle Fatigue of Two Ductile Iron Grades

Two ductile iron grades, EN‐GJS‐600‐3 a ferritic–pearlitic grade, and EN‐GJS‐600‐10 a silicon strengthened ferritic nodular iron grade, are studied in the very high cycle fatigue range using a 20 kHz ultrasonic test equipment. Fatigue strengths and SN‐curves are achieved, and fracture surfaces and microstructures are investigated. The ferritic grade with higher ductility displays a lower fatigue strength at 10⁸ load cycles than the ferritic–pearlitic grade, 142 and 167 MPa, respectively. Examination of fracture surfaces shows that fatigue failures are controlled by micropores in both of the ductile iron grades, while the graphite nodule distributions do not seem to influence the difference in fatigue strengths. Prediction of the fatigue strengths, using a model for ductile iron proposed by Endo and Yanase, indicates a large potential for improvement in particular for the ferritic grade.     

声发射技术在抽杆疲劳实验中的应用

The acoustic emission （AE） real time monitoring of fatigue damage of pump rods samples during fatigue test was introduced. Under severe environmental noise caused by vibration, the real time monitoring of the fatigue crack initiation and expansion was realized successfully by using the parameters analysis method combined by AE Hits and Amplitude. The characters of the methods are simple and real time, which can provide a more accurate and impersonal basis for judging whether the fatigue test piece has been destroyed, thus can provide a scientific assistant method for accurately determining the life of pump rod.