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Zr基块状非晶的氢损伤与氢致滞后断裂 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5块状非晶在充氢过程中氢致滞后断裂规律以及氢鼓泡的形核、长大及破裂过程.结果表明,当充氢电流i<20 mA/cm2时,不出现氢损伤(鼓泡及微裂纹),但在恒载荷条件下能发生氢致滞后断裂,其归一化门槛应力强度因子为KIH/KIC=0.63.当i>20 mA/cm2后,无载荷下充氢会产生氢损伤,恒载荷下发生滞后断裂时KIH/KIC从0.63降为0.26.氢鼓泡(直径约为30 nm)形核时的内压pi≈3.6 GPa.随氢的进入,鼓泡不断长大;内压增大至pC≈3.9 GPa时,鼓泡就会解理扩展变成裂纹;但扩展20-30 μm后,内压下降从而止裂.当一定量原子氢进入氢鼓泡后,它又能解理扩展,从而在鼓泡边缘局部解理断口上可以观察到止裂线. 相似文献
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IN SITU TEM STUDY OF DISLOCATION EMISSION AND MICROCRACK NUCLEATION FOR α-Ti AFTER ADSORBING Hg 总被引:1,自引:0,他引:1
用自制的恒位移加载台,在TEM中原位观察了α-Ti在Hg蒸汽中放置前后加载裂纹前端位错组态的变化以及脆性微裂纹的形核和扩展。并和α-Ti在TEM中原位伸的结果进行了比较。结果表明:加载裂纹吸附Hg原子后能促进位错的发射,增殖和运动;当吸附促进位错发射和运动达到临界状态时,脆性微裂纹就在原裂纹顶端或在无位错区中形核并解理扩展。 相似文献
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Ti3Al型金属间化合物中氢促进解理断裂的机理 总被引:1,自引:0,他引:1
对解理开裂,对氢致解理,氢能促进位错的增殖和运动,从而σ_0(H)<σ_0,k>1,即σ_F(H)<σ_F,K_(IH)相似文献
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采用 EAM多体势的分子动力学模拟表明,Ni中固溶的氢能使裂尖发射位错的临界应力强度因子KIe(θ=45°)从 1.00 MPa·m1/2降为 0.90MPam·1/2;使 KIe(θ=70°)从 0.82 MPa>·m1/2降为 0.70 MPa·m1/2,即氢能促进位错的发射 另外 氢能使(111)滑移面上的 Griffith裂纹解理扩展的临界应力强度因子KIG(θ=0°)从 1.03 MP·am1/2降为0.93 MPa·m1/2、即氢使(11)面的表面能下降 γ111(H)=0.82θθγ111;从而促进位错的发射 透射电#(TEM)原位观察表明,在氢致裂纹形核之前氢就能促进位错的发射和运动。 相似文献
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研究了Fe-3%Si单晶Ⅱ型试样在恒载荷动态充氢条件下的氢致开裂。结果表明:当拉伸轴为[001]和[(?)10]方向时。归一化氢致开裂门槛值KⅡ_H/KⅡ_x有极小值;而当拉伸轴在[(?)11)向附近时,KⅡ_H/KⅡ_x取极大值。氢致开裂都是沿(001)面的解理断口,但在空气中则可获得韧窝断口。这说明氢促进了Fe-3%Si的解理断裂。另外,观察到氢致二次裂纹的两边平面可以发生上下、前后的错动,这表明在氢致解理开裂过程中发生了严重的氢致滞后塑性变形。从氢助塑性的观点讨论了氢促进解理断裂的原因。 相似文献
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用Fe-3%Si单晶试样对氢致解理断裂进行了研究。结果表明,Fe-3%Si单晶缺口试样在空气中拉伸时一般不发生解理,但在动态充氢条件下,即使室温慢加载也能产生解理断裂。对于Ⅰ+Ⅱ复合型试样,氢致裂纹并不沿断裂力学预示的开裂角扩展,而是沿解理面扩展,即氢促进了解理断裂。无论Ⅰ型还是复合型,氢致解理裂纹的da/dt—KⅠ曲线都由三个阶段组成,但Ⅰ型试样da/dt的平台值明显地比复合型的高。用各向异性断裂力学计算了作用在裂纹前各滑移系上的分切应立力,并配合断口观察确定了解理裂纹形核机理。研究了氢的促进作用。 相似文献
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利用楔型张开加载(WOL)试样和带缺口的拉伸试样原位研究了Ni3Al NiAl双相合金氢致裂纹形核扩展的过程,当试样中的氢浓度为Co=12.6×10-4%时,氢致裂纹止裂门槛应力强度因子为KIH=15.7 MPa·m1/2.裂纹扩展第二阶段速率为(da/dt)II=0.019mm/h,对氢浓度为Co=24.7×10-4%的试样,SEM下的原位拉伸表明,氢致裂纹形核的临界应力下降.氢致裂纹择优沿NiAl/Ni3Al相界形核、扩展;而未充氢试样的裂纹在NiAl基体中形核、扩展、导致解理开裂,任何裂纹的形核、扩展和NiAl中的滑移带无关,滑移带主要集中在Ni3Al相,它是裂纹扩展的障碍。 相似文献
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本文扼要介绍了X射线微光束技术的原理和用途,以及利用这种技术测定了氢致恒载荷下的工业纯铁裂纹尖端处阴极充氢前后的点阵畸变,亚晶取向差及晶界过剩位错密度的变化。结果表明,充氢后在具有应力梯度的裂纹尖端的弹塑区增大,晶界过剩位错密度增加,越靠近裂纹尖端,晶界过剩位错密度变化越大。说明氢致塑能力随应力梯度的增加而增大,另外在裂纹尖端处点阵畸变不是变化最大点,而最大值在离开裂纹尖端的一定距离处。 相似文献
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求出了有氢和无氢条件下稳定解理裂纹核尺寸ac(H)和ac,由于氢促进部塑性变形,氢降低表面能以及裂纹核中存在氢压,故ac(H)<ac,这就表明,氢能促进解理裂纹的形核稳定化。 相似文献
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本文通过一系列电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层的氢致剥离断裂。利用光学显微镜、电子显微镜和微区分析的手段,对试块氨剥离的断裂途径进行了深入的研究。研究表明,氢致剥离裂纹在脆性相解理开裂或脆性相与基体晶粒界面处形核,并沿晶界生长和传播。 相似文献
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采用高温高压气相热充氢方法将氢充入SA508-3钢,采用J积分方法比较不同载荷速率下未充氢与充氢钢的断裂韧性,考察氢对SA508-3钢断裂韧性的影响。结果表明,在相同载荷速率下,与未充氢SA508-3钢相比,充氢钢断裂韧性明显降低,充氢断口均为韧性和脆性混合断口形貌。随着载荷速率的降低,断裂韧性损失逐渐增加,准解理所占面积增加,脆性提高。在三向应力的作用下,氢与静水应力的交互作用能大于氢与可动位错的交互作用能,静水应力更易捕获到氢。SA508-3钢断裂韧性测试过程中,在三向应力的诱导下会促进氢富集在裂纹尖端碳化物和基体的界面处,从而降低了碳化物和基体的结合强度,致使阻碍裂纹扩展的能力减弱,因此钢充氢后断裂韧性降低。随着载荷速率的降低,三向应力作用在裂纹尖端的时间增加,氢富集在碳化物和基体界面浓度增加,氢压增强,加速裂纹扩展,钢的脆性提高,断裂韧性损失增加。 相似文献