锆－4合金的时间相关低周疲劳

研究了锆－４合金在不同应变速率下的低周疲劳和带应变保持时间相关低周疲劳行为。结果表明：在不同加载方式下，锆－４合金均表现为循环硬化，应变保持和应变速率降低均进一步提高循环饱和应力。应变保持降低材料的疲劳寿命，特别是在高应变幅区域。随着应变速率降低，材料疲劳寿命降低。疲劳变形亚结构观察表明：锆－４合金时间相关疲劳过程中以柱面滑移和晶界滑移方式变形。     

锆及锆合金的疲劳行为及其变形机理

研究了室温,４００℃和６００℃下锆及锆－４合金的低周疲劳行为,其循环应力响应曲线表明：锆及锆－４均表现为循环初期硬化,随后饱和,再逐渐软化,与平面状滑移材料类似,密排六方金属锆的循环变形行为对加载历史敏感。     

一种定向凝固镍基高温合金的高温低周疲劳行为

本文研究了一种定向凝固镍基高温合金的高温低周疲劳行为。结合对合金微观变形结构的观察,分析了温度、应变保持时间对合金低周疲劳性能的影响。结果表明,温度对合金的变形有着明显影响,在760℃以下合金呈现循环硬化,而在850℃和980℃时则表现为循环软化,这是由于合金在不同温度范围内具有不同的微观变形机制。在应变峰值、应变谷值以及同时在应变峰值和谷值分别引入保持时间后,合金的高温低周疲劳寿命均有一定程度的降低。     

温度对Zr—4合金低周疲劳性能的影响

研究了室温和４００℃去应力退火状态Ｚｒ－４合金对称拉－压低周疲劳行为。建立了循环和单调加载方式下Ｚｒ－４合金应力－应变曲线方程和循环应变幅－疲劳寿命之间的关系；分析了温度对Ｚｒ－４合金变形行为和疲劳性能的影响；讨论了高温疲劳寿命预测方法；根据疲劳断口ＳＥＭ观察结果，分析了Ｚｒ－４合金在室温和４００℃疲劳断裂方式的异同。结果表明，Ｚｒ—４合金室温下的循环应力－应变曲线表现为循环硬化，而４００℃下表现为循环软化；室温和４００℃下的循环应变幅－疲劳寿命关系分别为△εｐ·Ｎｆ０．７６６８＝４８．９４，△εｐ·Ｎｆ０．３６８９＝４．９８．     

Zr及Zr—4合金的循环耗散能,分形维数与疲劳寿命的关系

测定了纯Ｚｒ及Ｚｒ－４合金在室温和４００℃下低周疲劳寿命曲线,分别选用循环塑性耗散应变能和疲劳断口表面分形维数作为疲劳损伤参量,根据Ｚｒ及Ｚｒ－４合金表现为循环硬化,饱和、再软化三阶段的特征,建立了不同变形阶段的累积塑性耗散应变能表达式。结果表明,不同塑性应变幅下循环塑性耗散应变能与疲劳寿命之间满足指数关系。疲劳断口表面分形分析表明：分形维数与疲劳寿命之间也满足指数关系,循环塑性耗散能、分形维数与     

组织对医用Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb钛合金低周疲劳行为及变形机制的影响

研究了具有2种不同组织（固溶态、时效态）的Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)合金在室温应变控制的低周疲劳循环变形行为及微观变形机制。结果表明：TLM合金的循环硬化/软化行为与应变幅和组织密切相关。固溶态合金的低周疲劳寿命更高,且弹性模量均随循环周次和总应变幅的增大,从保持不变到急剧增加,时效态的弹性模量则在循环变形过程中基本保持不变。微观组织特征表明,固溶态合金的循环变形机制主要依赖位错滑移、变形诱发的α″马氏体和独特的“Z”型β孪晶协同作用,而时效态合金则只是以位错滑移为主。     

应变速率对IC10合金1100℃低周疲劳性能的影响

研究了不同应变速率（1×10^-2s^-1,1×10^-3s^-1,1.6×10^-4s^-1）下IC10合金1100℃下的低周疲劳性能、弹性模量、屈服强度和循环应力响应行为。研究结果表明：随应变速率的增加,材料的弹性模量没有变化,而材料的屈服强度明显增大,材料的屈服强度与应变速率的对数符合线性关系;材料在3种应变速率下都表现为明显的循环软化,随着应变水平的降低,该材料的循环软化行为逐渐地变弱。应变速率对低周疲劳寿命的影响规律与应变水平的大小有关：当总应变范围大于1.2%时,应变速率为1.6×10^-4s^-1的低周疲劳寿命最长,应变速率为1×10^-3s^-1的疲劳寿命最短,而应变速率为1×10^-2s^-1的疲劳寿命界于二者之间;当总应变范围为0.8%时,随着应变速率的减小,疲劳寿命明显缩短。     

Low-Cycle Fatigue Behavior of a Nickel Base Single Crystal Superalloy at High Temperature

研究了2种高温条件下镍基单晶合金的低周疲劳行为。试验温度和总应变幅是影响合金低周疲劳寿命的2个主要因素,在相同温度下,低周疲劳寿命随应变幅的减小而增大;在同一应变幅下,870℃的疲劳寿命均小于760℃的疲劳寿命。二次细小y相有效阻碍了位错的滑移,提高了合金在760℃低周疲劳变形抗力,位错滑移带成为疲劳裂纹萌生及扩展的主要途径;870℃循环应力曲线前期出现短暂硬化和后期软化的现象,y’相逐渐粗化和高密度的位错缠结是循环软化的主要原因。局部应力集中与合金内微孔的交互作用是疲劳裂纹萌生的源头。     

复杂应力状态下镍基单晶合金低周疲劳寿命预测模型

镍基单晶合金的低周疲劳（ＬＣＦ）晶体取向相关性和其弹塑性的晶体取向相关性有密切关系,基于所建晶体取向各向异性弹塑性晶体滑移模型,本文推导了复杂应力状态下镍基单晶合金低周疲劳寿命预测模型,结论为ＬＣＦ寿命与修正的滑移应变呈指数关系。在详细分析薄壁圆筒试样受拉－扭载荷下应力应变分布规律的基础上,利用不同拉－扭载茶下的低周疲劳寿命数据,对本文所提模型进行了成功的考核。     

应变幅和保持时间对C-276合金低周疲劳寿命的影响

研究了保持时间和应变幅对C-276合金650℃下的低周疲劳寿命的影响。测试中采用应变幅为0.3%,0.35%,0.4%,0.45%和0.5%,保持时间为0,30和60s的梯形波轴向总应变控制疲劳实验,并利用扫描电镜(SEM)观察了合金在各实验条件下的断口特征。结果表明,在同一保持时间下,随着应变幅的增加,裂纹扩展速率增大,疲劳寿命降低。而保持时间的引入对疲劳寿命的影响则与应变幅的大小有关:在较低的应变幅(0.35%~0.4%)下,引入保持时间,造成疲劳裂纹扩展速率增大,并且有微裂纹和空洞形成,在两者的共同作用下使疲劳寿命降低;在较高的应变幅(0.45%~0.5%)下,引入保持时间,造成微裂纹和空洞的焊合,使疲劳寿命不降反升。     

锆－4合金高温疲劳断口分形特征二次电子线扫描法研究

采用二次电子线扫描法研究了锆－４合金ＲＴ、４００℃和６００℃下疲劳断口分形特征，指出锆－４合金疲劳断口是一种与晶粒尺寸相当的材料组织层次上的分形结构；随着断口分形维数的增大，相应的疲劳寿命单调递增。认为相同循环塑性应变幅下，随着试验温度升高，疲劳过程中蠕变作用加强，断口表面蠕变空洞和二次裂纹数量明显增加，断口表面粗糙度增加是疲劳断口分形维数增大的原因。     

不同氢含量的新锆合金(NZ2)的力学性能

通过研究不同氢含量（未渗氢,200,450,730μg／g）对NZ2新型Zr—Sn-Nb系锆合金的室温单调拉伸性能和低周疲劳性能的影响,发现氢化物能够提高NZ2合金的抗拉强度,降低其塑性。随着氢含量的增加,相同应变下材料的低周疲劳寿命下降,但含氢量达到某一饱和值时材料的低周疲劳性能降低幅度变缓。材料有循环软化趋势,NZ2锆合金含氢试样比无氢试样更容易出现循环软化现象。     

大直径钛铸锭的轧制开坯工艺

采用二次电子线扫描法研究了锆－４合金ＲＴ、４００℃和６００℃下疲劳断口分形特征，指出锆－４合金疲劳断口是一种与晶粒尺寸相当的材料组织层次上的分形结构，随着断口分形维数的增大，相应的疲劳寿命单调递增，认为相同循环塑性应变幅下，随着试验温度升高，疲劳过程中蠕变作用加强，断口表面蠕变空洞和二次裂纹数量明显增加，断口表面粗糙度增加是疲劳断口分形维数增大的原因。     

热处理对挤压变形Mg-7%Zn-0.6%Zr-0.5%Y合金低周疲劳行为的影响

对热挤压、时效处理(T5态)及固溶+时效处理(T6态)Mg-7%Zn-0.6%Zr-0.5%Y合金(质量分数)分别进行了低周疲劳实验,探讨了热处理对合金低周疲劳变形行为的影响.结果表明:时效处理和固溶+时效处理可提高热挤压Mg-7%Zn-0.6%Zr-0.5%Y合金的循环变形抗力;时效处理降低了合金的疲劳寿命,固溶+时效处理可以提高合金在较高外加总应变幅下的疲劳寿命,但降低合金在较低外加总应变幅下的低周疲劳寿命;不同状态合金的弹性应变幅和塑性应变幅与载荷反向周次的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述;时效及固溶+时效处理过程中形成的长周期堆垛有序结构(LPSO相)是合金的循环变形抗力大幅提高的主要原因,而疲劳变形过程中形成的孪晶可能是时效态合金疲劳寿命降低的原因.     

3种高温合金的蠕变-疲劳交互作用行为及寿命预测

通过在816和927℃下进行总应变控制的不同拉伸应变保持时间的低周疲劳实验，研究了3种高温合金（HAYNES 188，HAYNES 230和HASTELLOY X）的蠕变-疲劳交互作用行为．结果表明，这3种高温合金的应变疲劳寿命主要取决于合金类型、应变保持周期及实验温度．这些高温合金所表现出的不同应变疲劳寿命行为可归因于蠕变和氧化损伤方面的差异．此外，应用频率修正的非弹性拉伸应变能作为损伤函数对这3种合金进行了应变疲劳寿命预测，结果显示该寿命预测方法对3种高温合金均表现出较好的寿命预测能力．     

热处理对挤压变形AZ31镁合金疲劳性能的影响

研究了固溶处理、时效处理、固溶+时效处理对挤压变形AZ31镁合金低周疲劳性能的影响.结果表明,不同的热处理工艺可以提高挤压变形AZ31镁合金在较低外加总应变幅下的循环变形抗力;不同的热处理工艺可以提高挤压变形AZ31镁合金在较高外加总应变幅下的疲劳寿命,降低合金在较低外加总应变幅下的疲劳寿命;不同处理状态的挤压变形AZ31镁合金的塑性应变幅、弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Coffin-Manson和Basquin公式来描述.此外,不同处理状态的挤压变形AZ31镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系.     

工业纯锆的低周疲劳特性及寿命预估

通过轴向对称应变控制法对工业纯锆的低周疲劳性能进行研究，讨论了工业纯锆的循环应力-应变响应、软硬化特性、累积滞后规律、疲劳寿命以及塑性应变能的影响。结果表明：在总应变幅大于0.5%时工业纯锆均表现出循环硬化；工业纯锆疲劳寿命满足Basquin-Coffin-Manson经验关系式，其过渡寿命为1548周；利用塑性应变能对疲劳损伤进行了有效评估，总应变幅度越低，滞回曲线面积越小，即塑性应变能越低，疲劳寿命越长；疲劳断口呈现明显的疲劳辉纹特征，随总应变幅的增加疲劳辉纹的数量减小宽度增加。     

工业纯钛的室温低周疲劳行为

采用应变控制研究了工业纯钛的室温低周疲劳行为,对循环应力-应变行为和低周疲劳寿命数据进行了分析,得到了低周疲劳的相关参数;并对疲劳组织和疲劳断口进行观察与分析。结果表明:当总应变幅为0. 5%和0. 6%时,工业纯钛在疲劳变形前期表现为循环硬化,后期发生轻微的循环软化;当总应变幅大于0. 6%时,工业纯钛在疲劳变形过程中均呈现循环硬化现象。由显微组织观察可知,在低应变幅下,位错滑移是工业纯钛主要的疲劳变形机理,孪生变形在局部高应力集中区被激活;在高应变幅下,微观变形机制以孪生为主导,伴随着滑移。疲劳断口表明工业纯钛发生多源疲劳失效,在裂纹扩展区还会呈现二次裂纹,疲劳断裂为混合型断裂。     

Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金的显微组织及其低周疲劳行为

为了确定稀土元素Sc对T6态铸造Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金(质量分数)的低周疲劳行为的影响规律,研究了T6态铸造Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金和Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg-0.3%Sc合金的低周疲劳行为.结果表明,在低的外加总应变幅下,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金在整个疲劳变形期间均表现为循环应变硬化,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg-0.3%Sc合金在疲劳变形初期表现为循环应变硬化,在疲劳变形后期则表现为循环稳定;当外加总应变幅较高时,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金均呈现循环应变硬化.Sc的加入可以有效地提高T6态Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金的循环变形抗力和低周疲劳寿命.在较低的外加总应变幅下,T6态Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金的循环变形机制为平面滑移,当外加总应变幅较高时则为波状滑移机制.     

多轴载荷下ZL101铝合金的低周疲劳行为

研究不同等效应变幅下ZL101铝合金在多轴比例和非比例载荷下的低周疲劳行为,并用透射电镜观察合金的疲劳行为中的位错结构。结果表明：合金在两种加载方式下均表现为循环硬化;在非比例载荷下合金表现出附加强化,但程度不明显;合金的疲劳寿命随等效应变幅的增加而降低,合金在非比例加载下的疲劳寿命低于比例加载时的疲劳寿命。对位错结构的观察表明,随等效应变幅度的提高,合金的低周疲劳位错结构从交叉位错带转化为位错胞,合金在非比例加载下更易形成位错胞结构。