保持时间对定向合金DZ125热/机械疲劳断裂行为的影响

对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了应变比为-1.0的同相位三角波和同相位梯形波,550℃()1000℃热/机械疲劳实验研究.实验结果表明:在相同应变幅下,同相位三角波载荷情况下的热/机械疲劳寿命比同相位梯形波载荷情况下的热/机械疲劳寿命长.研究了在两种载荷情况下材料的热/机械疲劳循环应力响应行为.试样断口的微观分析表明:在热/机械疲劳过程中,同时存在疲劳、蠕变和氧化损伤;在同相位三角波载荷下,穿晶 沿晶断裂为疲劳断裂的主要特征;在同相位梯形波载荷下,裂纹主要为沿晶萌生与扩展.这是导致在同相位梯形波载荷下疲劳寿命缩短的主要原因.     

疲劳/蠕变复合作用下聚苯乙烯的交互损伤研究

探讨了在疲劳／蠕变复合作用下聚苯乙烯的损伤交互作用，结果表明，在疲劳／蠕变复合作用下聚苯乙烯存在疲劳和蠕变的交互损伤，其断裂寿命比纯疲劳或纯蠕变的断裂寿命低；断裂机制是疲劳循环载荷松动和活化了分子链或链段，从而促进蠕变运动和断裂，并且，疲劳／蠕变的交互损伤程度与温度密切相关。     

镍基高温合金GH4033的高温低周疲劳和断裂

研究了镍基高温舍金GH4033在400℃-700℃的疲劳循环应力行为和疲劳寿命曲线，结果表明，500℃处由于材料强化显示出好的抗疲劳性能。此外，还借助扫描电镜对疲劳试样的断口进行了分析，揭示了疲劳断裂机制。     

变形高温合金缺口试样静蠕变和循环蠕变断口分析

本文对GH33,GH37和GH49三种变形高温合金的缺口静蠕变和缺口循环蠕变的断样断口进行了观察和分析。结果表明,GH33合金的缺口循环蠕变断口与缺口静蠕变断口相比,除存在编变空洞之外,还存在大量的滑移线和疲劳条纹,二次裂纹明显增多,沿晶界链状碳化物明显长大并连接成裂纹,而原来在缺口静蠕变下的三叉点裂纹消失。GH37合金的断口上存在大量的蠕变空洞。与缺口静蠕变相比,缺口循环的蠕变空洞明显长大,晶界氧化加剧,二次裂纹增加,但疲劳条纹明显减少。GH49合金在缺口循环蠕变时的断口,蠕变空洞和晶界氧化也远比缺口静蠕变时的严重得多,其二次裂纹也严重得多,但除在个别区域发现少量的滑移线外,未见疲劳条纹。本文还就所观察到的结果对循环加载大大降低缺口试样蠕变断裂寿命的实质进行了讨论。     

应变比对定向凝固高温合金DZ125低循环疲劳行为影响的研究

对定向凝固镍基高温合金DZ125在850℃和980℃应变控制的低循环疲劳(LCF)行为进行研究。对比分析应变比R=-1和R=0情况下的应力-应变迟滞环、循环平均应力以及断裂循环次数(寿命)的差异。结果表明:在所研究的两个温度水平下,相同应变范围条件下应变比R=-1和R=0的低循环疲劳寿命差别不大。利用扫描电子显微镜对不同应变比作用的试样断口进行观测,初步分析裂纹萌生机理。     

变形高温合金缺口试样循环蠕变断裂寿命研究

本文就GH33、GH37和GH49三种变形高温合金在不同试验应力下的光滑试样的静蠕变、循环蠕变和缺口试样的静蠕变、循环蠕变断裂寿命进行了研究。分析了缺口、循环和应力因索对寿命的作用和相对重要性。探讨了缺口循环蠕变断裂寿命增减的实质。研究表明,在缺口循环蠕变条件下,其宏观力学现象比较复杂,既不能简单地把其断裂寿命的增减看作是循环强化或软化,也不能以材料在静蠕变条件下的缺口敏感性指标来评估在循环蠕变条件下无缺口敏感性。     

镍基高温合金GH4169的热机械疲劳行为

在不同温度区间、不同条件下进行GH4169合金的热机械疲劳实验测试其热机械疲劳数据,研究了这种合金的热机械疲劳行为。结果表明：GH4169合金在热机械条件下的迟滞回线具有明显的拉压不对称性;同相位时材料承受压应力,反相位时承受拉应力。拉应力,是影响疲劳寿命的主要因素。应变幅较高时GH4169合金出现平均应力松弛,在高温半周为先循环软化后循环稳定,在低温半周始终趋于循环稳定。     

低倍晶粒尺寸对GH0033合金涡轮盘低循环疲劳的影响

本文中,从GH33高温合金涡轮盘选择低倍细晶和粗晶试样测定650℃下低循环疲劳试验结果表明,低倍粗晶严重地降低低循环疲劳性能。它已为断裂分析方法所证实。除此之外,试验还发现低倍细晶和粗晶的稳定应力(σ_(ST))和疲劳寿命(N_f)之间,在双对数座标上均呈线性关系,如下: N_f=(σ_(f′)/σ_(ST))~(-b) 最后,文中还讨论了晶粒尺寸的影响和疲劳断裂机理。     

发动机用灰铸铁的低周疲劳行为

研究了发动机缸体用灰铸铁材料在室温、150℃和250℃下的低周疲劳行为。根据对拉伸应力-应变、循环应力-应变和应变-疲劳寿命数据的分析,给出了疲劳参数。结果表明:在高温下灰铸铁的弹性模量、强度降低,延伸率增大;循环应力响应表明,在较小的应变幅下经历初期循环硬化、循环软化、断裂,而在高温和较大应变幅下几乎没有硬化阶段,循环软化至断裂;其室温疲劳寿命最长,150℃最短,250℃居中。微观分析结果表明:疲劳裂纹萌生于片状石墨尖端、夹杂物及孔洞处,沿石墨扩展,夹杂物导致分支裂纹及裂纹偏转,延缓裂纹的扩展;灰铸铁的疲劳断裂方式为沿晶和准解理断裂的复合机制,存在扇形解理面和二次裂纹,解理台阶上观察到疲劳条带和韧窝。     

循环加载对三种变形高温合金持久断裂寿命的影响

本文根据舰船功力装置运行周期较长的特点,着重研究了在较长保载停留时间(不短于0.5小时)下,以不同温度和应力组合的循环加载对GH33、GH37和GH49三种变形高温合金持久断裂寿命的影响。研究结果表明,循环加载一般都降低试验合金的持久断裂寿命,最严重的约降低寿命的一半。随着保载停留时间的延长,这种有害作用随之减小,但二者之间没有明显的线性关系。提高温度、降低应力一般都降低寿命的损伤率,但单纯降低应力却没有收到同样的效果。三种合金表现出三种完全不同的行为。 本文在分析试样断口和金相结果的基础上,根据循环加载可能对不同的损伤机制产生影响的观点,定性地解释了试验中出现的主要现象,并得出了一些初步的结论。     

热障涂层对K417G合金高温低周疲劳行为的影响

研究了涂覆热障涂层的K417G合金800℃下由应变控制的高温低周疲劳行为,并对其循环应力-应变数据和应变-疲劳寿命数据进行了分析,给出了涂覆热障涂层K417G合金的高温应变疲劳参数。结果表明:K417G合金无涂层和涂覆热障涂层状态下的低周疲劳均属于应力疲劳,以弹性损伤为主;总应变幅较大时,涂覆热障涂层的K417G合金低周疲劳寿命稍优于无涂层的K417G合金。疲劳试样断口的微观分析表明:热障涂层对K417G合金低周疲劳裂纹萌生方式无明显影响;疲劳裂纹通常萌生于疲劳试样的表面或近表面,表现为穿晶扩展。     

FGH96镍基高温合金的高温低周疲劳断裂机理研究

研究了FGH96镍基高温合金在550,720℃条件下应变控制的高温低周疲劳断裂机理.结合断口宏微观观察和位错组织结构观察,探讨了FGH96合金疲劳行为的微观机理,并建立了扩展区面积和疲劳寿命的定量关系,结果表明:FGH96合金的断裂特征以穿晶解理为主;合金在较高温度下具有较低的疲劳寿命是与氧化损伤和合金的塑性变形密切相关;应变幅较小时(＜0.6%左右),温度对合金的疲劳寿命起主导作用,氧化损伤效应明显;位错密度在较高的应变幅下比在较低的应变幅下高得多,较高应变幅下,位错发生了交滑移甚至是攀移运动;合金的疲劳断口扩展区面积与疲劳寿命存在线性对数关系.     

过载循环对GH37合金持久寿命的影响

本文研究了GH37合金在700℃下经过100小时超载循环后的寿命,通过与此合金在相同状态下的纯持久寿命对比发现,当循环超载量控制在12％以内,材料呈现循环强化效应,超载量大于14％,呈现循环软化效应。由试验结果得到寿命与超载量的函数关系。微观特征与观察结果很好相符。     

真空环境下峰时效态2A12合金的疲劳行为

在低温真空拉-压疲劳试验机上对峰时效态2A12合金的疲劳行为进行了研究,并采用扫描电镜(SEM)分析了真空对疲劳断口形貌的影响.结果表明,真空使疲劳寿命提高,疲劳曲线右移.在低循环应力时,真空环境中的疲劳断裂次数可比室温大气环境中的多2至3倍.真空和室温大气环境下的疲劳断口均为穿晶断口.在室温大气疲劳断口上可观察到轮胎花样与疲劳条纹.在低循环应力时出现疲劳条纹的区域增多.真空环境下极少出现轮胎花样与疲劳条纹.对真空影响峰时效态2A12合金疲劳行为的原因进行了讨论.     

缺口应力集中系数对TC4 ELI合金低周疲劳性能的影响

研究了缺口应力集中系数不同的深海潜水器耐压壳用TC4 ELI(Extra-low-interstitial)合金板材在恒总应变幅控制下的低周疲劳行为。结果表明,在应变幅较低(0.7%以下)和应变幅较高(0.8%和0.9%)条件下的光滑试样在循环初期分别发生了循环硬化和循环软化,而缺口试样在0.2%～0.7%应变幅条件下的循环初期均发生了循环硬化。通过循环载荷作用下材料滞回能的变化描述了TC4 ELI合金试样低周疲劳的损伤程度,得到了缺口应力集中系数与低周疲劳性能参数之间的关系,建立了相对裂纹萌生寿命预测模型。利用该模型能较好地预测缺口应力集中系数较低的TC4 ELI合金在高应变幅条件下的相对疲劳裂纹萌生寿命。     

铸造铝合金AlSi_9 Cu_3低周疲劳行为

研究了铸造铝合金AlSi9Cu3在不同应变幅值下的单轴低周疲劳行为。利用MTS疲劳实验机测试了材料的宏观疲劳性能,揭示了应变幅与疲劳寿命之间的关系,使用金相和扫描电子显微镜观察样品的疲劳断口,并对其进行分析。研究结果表明,铸造铝合金AlSi9Cu3在应变控制下表现为循环硬化,且应变幅值越大硬化速率越高;应变幅值越大,其寿命越短;合金塑性应变、弹性应变与断裂时的载荷反向次数之间呈直线关系,实验结果符合Coffin-Manson公式。对材料的疲劳断口在SEM下观察,发现疲劳条纹的宽度和应变幅值相关,疲劳损伤程度也与应变幅值相关。     

真空环境下欠时效态2A12合金的疲劳行为

在低温真空拉-压疲劳试验机上对欠时效态2A12合金的疲劳行为进行了研究,并采用扫描电镜(SEM)分析了真空环境对疲劳断口形貌的影响.结果表明,真空环境使疲劳寿命提高,疲劳曲线右移.在低循环应力时,真空环境中的疲劳断裂次数可比室温大气环境中的多一个数量级.真空和室温大气环境下的疲劳断口均为穿晶断口.在室温大气疲劳断口上可观察到轮胎花样与疲劳条纹.疲劳条纹在低循环应力时出现疲劳条纹的区域增多,真空环境下极少出现轮胎花样与疲劳条纹.文中对真空环境影响欠时效态2A12合金疲劳行为的原因进行了讨论.     

真空环境下欠时效态2A12合金的疲劳行为

在低温真空拉-压疲劳试验机上对欠时效态2A12合金的疲劳行为进行了研究,并采用扫描电镜(SEM)分析了真空环境对疲劳断口形貌的影响.结果表明,真空环境使疲劳寿命提高,疲劳曲线右移.在低循环应力时,真空环境中的疲劳断裂次数可比室温大气环境中的多一个数量级.真空和室温大气环境下的疲劳断口均为穿晶断口.在室温大气疲劳断口上可观察到轮胎花样与疲劳条纹.疲劳条纹在低循环应力时出现疲劳条纹的区域增多,真空环境下极少出现轮胎花样与疲劳条纹.文中对真空环境影响欠时效态2A12合金疲劳行为的原因进行了讨论.     

多孔试件在热循环下的复合疲劳的损伤特性研究

根据航空发动机工作叶片实际工作中的载荷环境,即气冷叶片承受低周的离心力负荷,气动载荷及温度负荷,同时还叠加高弯曲振动载荷,进行了一系列热循环下复合疲劳和常温机械疲劳的组合试验,在试验研究基础上提出复合疲劳中耦合损伤的概念及分析,     

热—机械疲劳影响因素的试验研究

本文对影响GH500、GH33A、DZ—22、DZ—4、GH37、GH132、GH36等高温合金和石墨铸铁的热-机械疲劳寿命的某些主要因素(温度、频率、保持时间、载荷波形、同相位和反相位、恒应力和恒应变)进行了试验研究。