半固态流变压铸铝合金件疲劳性能研究

对比研究了液态压铸和半固态流变压铸对ZL114A铝合金铸件疲劳性能的影响。结果表明,半固态流变压铸件相较于传统液态压铸件疲劳性能更好而且更稳定。液态压铸件的疲劳寿命主要受孔洞尺寸影响,孔洞尺寸越大,疲劳寿命越低。半固态压铸件的疲劳寿命主要受密度(孔隙率)影响,与密度成正比。半固态压铸ZL114A铝合金试样在密度大于2.62g/cm^3时,疲劳性能表现良好。在70MPa应力下,疲劳寿命可达107次。液态压铸件裂纹萌生于大的气缩孔,半固态压铸件的裂纹萌生是于中心缩松多孔的综合作用结果。     

ADC12压铸件卷入氧化膜特征的研究

针对ADC12压铸件的拉伸断口,分析表面氧化膜的形态及其氧元素的含量,对拉伸断口处切割取样,进行了扫描电镜形貌观察和元素含量电子探针显微定量分析,探讨了氧化膜不同的存在特征.结果表明,与孔洞结合的氧化膜中的氧含量相对较高,实验测得单层氧化膜的厚度为1μm.     

轴流压缩机叶片失效断裂分析

轴流压缩机在运行过程中叶片发生失效断裂,通过断口显微观察、能谱分析和力学性能测试对叶片断裂原因进行了研究。结果表明:叶片断裂面中存在着一个组织疏松的孔洞缺陷,该孔洞成为裂纹源,裂纹源在交变应力的作用下萌生裂纹并不断扩展,最终导致叶片出现疲劳失效断裂。     

硫酸阳极化对2E12铝合金力学性能的影响

采用传统的硫酸阳极氧化工艺对2E12航空铝合金进行处理,在铝合金表面制备了一层阳极氧化膜。研究了表面包铝层和阳极氧化时间对铝合金氧化膜表面形貌和硬度的影响,并探讨了硫酸阳极氧化处理对铝合金拉伸性能和疲劳性能的影响规律及机制。结果表明,2E12铝合金基体中的第二相在阳极氧化过程中会发生溶解,使得氧化膜表面出现孔洞。随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度逐渐增加,孔洞数量也增多且尺寸变大。2E12铝合金经硫酸阳极氧化处理后,拉伸性能基本保持不变,但疲劳寿命出现明显下降。其中,去除包铝层的2E12铝合金经阳极氧化后,疲劳寿命最高下降到阳极氧化前的30%。硫酸阳极氧化处理后,疲劳裂纹起源于氧化膜表面的缺陷处,疲劳断口呈现多个裂纹源的特征。     

一种7075铝合金液压油缸的失效分析

采用扫描电镜和透射电镜对7075铝合金缸体出现的断裂现象进行了显微组织观察和失效分析.结果表明,7075铝合金缸体疲劳裂纹的萌生与阳极氧化膜有关,其表面的微孔洞在循环应力作用下容易产生应力集中,从而成为疲劳裂纹形核的场所.防止措施:建议将过渡圆弧半径加大以降低应力集中,减少疲劳裂纹萌生的可能性.     

铸造孔洞对叶片失效断裂的影响

针对叶片在工作过程中出现失效断裂的问题,主要采用扫描电镜、能谱以及金相方法对叶片断口进行了分析。结果表明:一个较大的铸造孔洞形成了应力集中,产生了细小的裂纹,它在应力作用下不断长大和扩展,最终导致整个叶片疲劳断裂。     

镍基单晶铸造气膜孔低周疲劳断裂特征研究

气膜孔结构作为一种重要的热防护技术广泛应用于涡轮叶片中。气膜孔的存在会引入制造缺陷、应力集中等不利因素,成为疲劳失效的主要诱因之一。本研究开展不同温度下镍基单晶铸造气膜孔低周疲劳试验,分析熔模铸造直接成型的气膜孔疲劳断裂特征。结果表明:不同温度下疲劳寿命取决于应力幅值;随温度降低,疲劳断裂路径由Mode-I型转换为晶体学平面断裂,断口形貌呈现出从类解理至韧性断裂特征。气膜孔周围微结构分析表明,在1000 ℃及循环应力作用下,氧化膜发生破裂形成氧化裂纹;在700 ℃条件下,疲劳裂纹形核主要由滑移累积导致;在850 ℃条件下,疲劳损伤由氧化损伤和滑移累积共同作用。晶体塑性有限元分析揭示铸造气膜孔疲劳断裂特征主要受气膜孔附近应力分布的影响。     

热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析

采用扫描电镜及能谱分析对热轧管用失效芯棒的表面缺陷进行分析,探讨了芯棒表面缺陷的产生原因和长大机理。研究结果表明,芯棒表面缺陷主要是服役过程中产生的表面氧化、龟裂以及磨损等,表面氧化和热疲劳开裂是芯棒失效的起因,而热磨损以及各种缺陷的相互作用则导致了芯棒的最终失效。     

热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析

采用扫描电镜及能谱分析对热轧管用失效芯棒的表面缺陷进行分析,探讨了芯棒表面缺陷的产生原因和长大机理.研究结果表明,芯棒表面缺陷主要是服役过程中产生的表面氧化、龟裂以及磨损等,表面氧化和热疲劳开裂是芯棒失效的起因,而热磨损以及各种缺陷的相互作用则导致了芯棒的最终失效.     

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对断裂失效的螺栓件进行宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、金相分析和硬度测试,结果表明,该螺栓属于起裂螺纹根部表面的单向弯曲疲劳断裂,断裂螺栓起裂区断口为穿晶和少量沿晶混合的疲劳断口,扩展区断口为穿晶疲劳断口,终断区很窄,为韧窝断口,说明螺栓起裂过程除受到弯曲疲劳应力外,还受到氢的作用,螺栓终断时弯曲应力并不大。螺栓镀锌后残留氢偏高和工作中存在振动是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因。