A356.0断裂机理研究

通过对铸铝A356.0进行拉伸性能测定,同时利用KYKY-1000B扫描电子显微镜(SEM)对其断口形貌进行分析,研究其断裂机理。结果发现铸铝A356.0裂纹起源于铸造缺陷处,裂纹是穿晶扩展,断口为准解理型,其断裂机理为穿晶型脆性断裂。     

铸造Ti-6Al-4V合金拉伸断裂机理研究

对铸造Ti-6Al-4V合金进行拉伸性能测试,利用KYKY-1000B扫描电子显微镜(SEM)对其断口形貌进行观测,分析其断裂机理.结果表明,铸造Ti-6Al-4V合金拉伸试样裂纹起源于心部;裂纹扩展为穿晶型,断口为准解理型,断裂机理为穿晶型脆性断裂.     

30CrMnSiA�ܲĶ���ԭ�����

 针对30CrMnSiA碰撞断裂样品,经宏观分析并采用扫描电子显微镜微观断口观察,配合能谱仪成分分析,及金相显微镜组织观察可知,断面原有陈旧性大裂纹,深达管厚一半,碰撞断裂起始于陈旧裂纹根部,是陈旧裂纹再扩展。主裂缝根部晶粒粗大,缝旁有大型氧化铝夹渣及点状内氧化物,缝边脱碳,陈旧裂纹形成与穿管有关。穿管裂纹与大型夹渣及局域粗晶,共同造成碰撞非正常断裂。其中,夹杂物和粗晶区域是管材断裂主要原因。     

感应电渣熔铸WC颗粒增强钢基复合材料的力学性能研究

采用电渣熔铸技术,制备了以5Cr Ni Mo模具钢为基体,WC颗粒为硬质相的钢基复合材料。利用扫描电子显微镜、冲击试验机、摩擦磨损试验机等研究了复合材料的冲击韧度、断口形貌、摩擦系数、磨损量和磨损机制。结果表明,复合材料冲击韧度值较小,断裂方式均是脆性断裂。顶部和中部试样分布着沿晶或穿晶二次裂纹,为解理断裂。尾部试样部分区域具有一些韧性特征,断口为细韧窝和部分沿晶断口。热处理后试样的耐磨性得到很大提高,在干滑动磨损条件下,试样的磨损机制主要是粘着磨损引起的表面剥落及磨屑充当第三体引起的磨粒磨损。     

铝合金用ASSAB 8407钢压铸模早期断裂失效分析

对铝合金用ASSAB 8407钢压铸模断口进行宏观观察,初步推断断口的特征形貌,确定裂纹源的位置以及裂纹扩展的状态特征。采用金相显微镜及扫描电子显微镜,对失效件断口及组织进一步检测,分析断口裂纹形成和扩展机理。检测结果表明,由于基体中存在大量沿晶裂纹,材料强度大幅度降低,脆性显著增大,模具在服役过程中发生早期断裂失效。沿晶裂纹的产生是由于模具锻造过热后慢冷析出片状碳化物,材料强度显著降低。在热处理过程中,热应力及组织应力的影响,使材料基体组织产生沿晶的应力开裂裂纹。同时锻造过热使得材料强度大幅度降低,进一步促使模具表面裂纹的萌生和扩展。     

波纹不锈钢换热板腐蚀开裂失效分析

对失效开裂的波纹不锈钢板进行了外观检查，用电子显微镜观察了开裂断口和裂纹断口的形貌与特征；能谱分析得到了断口腐蚀产物和不锈钢板上沉积物的元素组成与含量；红外光谱分析结果表明使用在波纹不锈钢板端之间的三元乙丙橡胶密封垫片用粘合剂为氯丁橡胶，分析推断氯离子来源于氯丁橡胶的高温分解.综合分析结果表明，波纹不锈钢换热板失效开裂是由氯离子导致的应力腐蚀开裂所致；以穿晶型开裂为主，同时也存在沿晶型开裂.      

5A06铝合金及其焊接接头的疲劳断裂行为

对5A06防锈铝合金及其焊接接头疲劳性能断裂行为进行研究,采用疲劳试验、光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对5A06铝合金的疲劳性能、金相组织、裂纹扩展特征和疲劳断口进行分析。结果表明:在循环次数为2×106时,铝合金母材、对接接头、横向十字、侧面连接和纵向十字接头的疲劳性能分别为99.97、70.96、57.48、48.20和41.80 MPa;铝合金母材疲劳裂纹起裂于截面最小部位,对接接头和横向十字接头裂纹起裂于焊趾等应力集中部位,裂纹沿着热影响区扩展;侧面连接接头裂纹起裂于两板连接处应力集中部位,纵向十字接头裂纹起裂于热影响区;微观裂纹为沿晶和穿晶混合的扩展特征。对母材及其焊接接头的宏观断口呈暗灰色纤维状,具有一定的塑性;接头的微观断口具有准解理特征,断口中存在球状孔洞、疲劳条纹和韧窝,并存在二次裂纹。     

PH13-8Mo钢在3.5%NaCl水溶液中应力腐蚀性能研究

研究了PH13 8Mo钢在 3 .5 %NaCl水溶液中的应力腐蚀敏感性。研究表明 ,PH13 8Mo钢具有较好的抗应力腐蚀性能 ,其应力腐蚀断口形貌为穿晶型 ,并有二次裂纹     

316Ti不锈钢在模拟核电高温高压水中的腐蚀疲劳裂纹断口研究

研究了轻水堆核电站关键设备材料316Ti不锈钢在模拟核电高温高压水环境下的低周疲劳裂纹断口,讨论了疲劳裂纹扩展、断口特征及环境致裂机理。结果表明,疲劳裂纹为穿晶扩展,且呈折线状,裂纹之间相互交叉、连接、分叉呈现出典型的多裂纹特征;高变速率时裂纹短且数目多,低应变速率时裂纹长但数目少,并且高应变速率的辉纹间距小于低应变速率时的;裂纹尖端产生严重塑性变形,并伴有一些滑移带生成,裂纹尖端或者两侧铁素体/基体界面出现二次裂纹。讨论了裂纹扩展滑移溶解机理,实验结果证实了力学和电化学反应协同作用促进了疲劳裂纹扩展,其扩展机理可用滑移溶解模型解释。     

电连接器4J29合金接触体断裂分析

采用体视显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、光学显微镜,对断裂的电连接器接触体进行表面和断口的宏微观形貌观察,断口表面化学成分及显微组织分析。结果表明:电连接器接触体在含Cl~-介质中发生应力腐蚀开裂,最终在工作振动应力作用下发生疲劳断裂;裂纹萌生阶段主要特征为腐蚀坑和沿晶,扩展阶段的主要特征为裂纹穿晶、分叉和疲劳条带。酸洗后腐蚀性Cl~-的残留与接触体表面镀层开裂导致接触体断裂。     

MICROSTRUCTURE AND FRACTURE FEATURE OF ZTA-SiC_W COMPOSITE

A ZTA-SiC_W ceramic composite of room temperature strength 935—1110 MPa and frac-ture toughness 9.7MPa·m~(1/2) was prepared using the sol-gel proeess.Its microstructure andfracture feature have been examined by means of X-ray diffraction analysis and electron mi-croscope observations.The results show that the whiskers are well dispersed and the matrixhas an obvious texture character.Between the whisker and matrix,there is a great number oftranscrystalline and transcrystalline connective relation other than part of conventionalpolycrystalline connective ones.Certain secondary cracks closely related with local whiskergroup are found on the fracture surface.It may be a new reinforcing and toughening mecha-nism by whisker group,of which the whiskers in the local whisker group arrest synergeticallythe crack propagation accompaning with the formation of secondary cracks.     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF SiC W/BAS (BaAl 2Si 2O 8) GLASS CERAMIC COMPOSITE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢＡＳ（ＢａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２）ｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｓｗｉｔｈｃｅｌｓｉａｎａｓｍａｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅａｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｍａｔｒｉｃｅｓｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｉｂｅｒｏｒｗｈｉｓｋｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｍｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔ（１７６０℃）ａｎｄｇｏｏｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｅｌｓｉａｎ．Ｃｅｌｓｉａｎｗｉｔｈｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｔａｂ…     

Si_3N_4复合陶瓷材料的微观组织和断裂机制

使用AEM和HREM研究了添加纳米SiC颗粒和同时添加纳米SiC颗粒及SiC晶须的两种Si3N4 复合陶瓷材料的微观组织和断裂机制。结果表明 ,部分SiC颗粒分布在Si3N4 晶内 ,SiC晶须分布在Si3N4 晶粒之间 ,SiC颗粒和晶须与Si3N4 界面之间不存在第二相组织 ,非晶组织大多分布在Si3N4 三叉晶界。断裂裂纹主要沿晶界和相界面扩展 ,也可能穿过少数Si3N4 晶粒。当裂纹扩展遇到SiC颗粒和 /或SiC晶须时 ,会发生转弯 ,产生分枝裂纹或微裂纹并在Si3N4 晶内和Si3N4 晶粒的断裂表面引起晶格畸变 ,这降低了裂纹扩展能量 ,从而改善复合陶瓷材料的断裂强度和断裂韧性     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

氢化物对N18锆合金原位拉伸断裂行为的影响

对电解渗氢后的N18锆合金进行了扫描电镜下原位拉伸试验,观察了裂纹在氢化物中的萌发与扩展过程,研究了氢化物对拉伸性能和断裂行为的影响。研究发现,拉伸时试样会发生颈缩,基体断口上存在大量韧窝,呈韧性断裂,使渗氢后的N18锆合金具有一定的塑性。小裂纹在带状氢化物簇中萌发并迅速扩展,但基体对小裂纹的扩展有钝化作用,使小裂纹转化成孔洞。断口表面上,脆性氢化物与基体之间还会形成二次裂纹,其形状和分布与氢化物的形状和分布相似。孔洞与二次裂纹都会使含氢锆合金的塑性降低。     

球磨工艺对Mg2B2O5w/6061Al基复合材料微观组织演变及力学性能的影响

采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对球磨工艺参数、粉末特性及热挤压态复合材料间的相互关系进行了研究。研究结果表明,在球磨过程中,增强体晶须的添加促进了基体合金的变形,加快了铝粉颗粒的焊合与断裂过程的发生。在球磨过程中,经过适当时间的高速球磨后,铝合金基体晶粒尺寸减小,增强体晶须在基体中的分布得到显著改善,从而使热挤压态复合材料力学性能得到大幅度的提高。     

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

Effect of Extrusion Forming on Compressive Strength of Al_(18)B_4O_(33)w/Mg Composites

The aluminum borate whisker reinforced magnesium matrix composites (Al18B4O33w/Mg) were fabricated by pressure infiltration technique and extrusion-vacuum infiltration technique respectively to study the effect of extrusion forming on their mechanical behaviors. The microstructure of the composites was observed by scanning electron microscopy. The compressive strength was investigated and compared with that of the matrix alloy AZ91D. The results show that the extrusion forming could cause fracture of the wh...     

Deformation behavior and crack propagation on interface of Al/Cu laminated composites in uniaxial tensile test

The microstructural characterization and uniaxial tensile tests of Al/Cu laminated composites were taken to investigate the interface effect and fracture process of the composites.The electron microscopic graphs before and after tensile test were used to evaluate the fracture behavior.Experimental results show that the fracture surfaces of laminated composites mainly present brittle failure characteristics,accompanied with several dimples on the matrixes and a few tearing on the interface.Cracks generally initiate from the interfacial interlayer and variously propagate depending on the interfacial bonding.It is found that Cu/Al interface with enhanced bonding strength generally hinders the propagation of interlayer cracks,while the interface with weak bonding delaminates by the cracks propagation through the interfacial defects.The additional shear stress on the interface between Cu and Al layers due to their different tensile ductilities aggravates the interfacial propagation of cracks.The local plastic deformation of individual matrix layer then occurs after cracks coalesce and failure in the interface.Therefore,the strong bonding interface and matching properties between individual matrix layers are required to improve the fracture performance of Al/Cu laminated composites.     

低体积分数SiCW/Al复合材料的制备

提出了一种低体积分数SiCw／Al复合材料的制备方法，将SiCw与铝粉混合制成预制件，再将其与铝基体用挤压铸造法制成复合材料，通过微观组织观察发现，用该方法制备的低体积分数复合材料中晶须分布均匀。经挤压后可使铝粉颗粒和铝基体充分融合。断口观察发现，复合材料中晶须与基体间的结合非常好。