加载速率对30A钢断裂韧性的影响

采用裂纹尖端张开位移 (COD)实验及Hopkinson压杆实验技术研究了 30A钢在不同加载速率下的断裂韧性特征 ;采用扫描电镜研究了 30A钢在静态和动态下的微观断裂特征 ,得出加载速率对 30A钢断裂行为的影响规律 ,并用位错贫化带理论解释了不同加载速率下材料微观断裂机制的变化。     

圆筒压力容器表面裂纹和穿透裂纹的断裂分析

应用作者以前所研究的断裂准则分析带表面裂纹和穿透裂纹的圆筒压力容器断裂数据,以了解此准则与断裂数据符合的情况如何。用此断裂准则分析了文献中铝合金、钢和环氧树脂压力容器表面裂纹的断裂数据及铝合金、钛合金、钢和黄铜容器穿透裂纹的断裂数据。对很宽范围的裂纹尺寸和容器直径,表面裂纹或穿透裂纹的破坏应力与断裂准则的偏差在10％以内。对含有穿透裂纹的平板(中心裂纹或双边裂纹的拉伸试件)和圆筒压力容器,也发现破坏应力与断裂准则的偏差在10％以内。     

应力波载荷作用下弹塑性断裂全过程的动态分析

本文利用Hopkinson单压杆实验装置 ,对材料的弹塑性动态断裂特性进行了研究 ,建立了应力波载荷作用下动态裂纹起裂、扩展、止裂全过程的动态分析方法 ,采用该方法可同时测得材料的动态断裂韧性、裂纹扩展速度和止裂韧性。 90 7A钢三点弯曲试样的实验结果表明 ,该钢的动态裂纹扩展是先加速后减速过程 ,在 1 4 9× 10 7MPam /s的加载速率下 ,最大裂纹扩展速度为 2 36 13m/s ,动态断裂韧性和止裂韧性分别为JⅠd=5 5 2 .4 2kJ/m2 ,JIa=4 14 .0 5kJ/m2 .     

瞬态热载荷下身管热防护涂层表面开裂行为

火炮身管在服役中受剧烈瞬态热载荷作用,对身管热防护涂层表面裂纹的形核与扩展有重要影响。为探究不同热力学参数和几何参数对镀铬层-钢基底系统表面裂纹在瞬态热载荷下扩展的影响,进行含周期性表面裂纹镀铬层-钢基底系统在瞬态热载荷作用下的裂纹扩展行为研究。结果表明:随对流强度增大,涂层内瞬态热应力增大,表面裂纹扩展驱动力提高;随裂纹长度增加,裂尖能量释放率峰值先增后减;裂纹间距越大,裂尖能量释放率越大。表面裂纹能量释放率越大裂纹越易扩展,引起防护层开裂并过早剥落,降低身管寿命。     

高温形变对结构钢组织与性能的影响

<正> 在近年来发表的一系列论著中,都讨论过高温淬火可显著提高高强度钢断裂韧性的可能性。其结论表明:提高奥氏体化温度(t_a)可降低疲劳裂纹的扩展速度,也可降低淬火钢的延迟断裂倾向。但高温淬火的实际应用是较为复杂的,因为提高温度(t_a)常常使冲击韧性(a_H)急剧降低,这是由于钢加热至1100～1200℃时奥氏体晶粒急剧增大的缘故。     

炮钢的K_（IC）与炮管的安全性

测出了两类炮钢的断裂韧性Ｋ_（ＩＣ）及其随温度变化的系统数据，并由三维有限元、位移法分析求解作为研究对象的某火炮身管高膛压区内表面裂纹前沿的应力强度因子Ｋ_Ｉ数值，以Ｋ_Ｉ＝Ｋ（ＩＣ）作为临界状态的判据，判定了身管射击使用安全性。结果表明，炮管射击安全性随炮钢Ｋ_（ＩＣ）的降低和使用温度的降低而降低。故在炮管设计中，除强度外，应对炮钢常、低温韧性提出定量要求。改善炮钢韧性是提高炮管使用安全性的重要途径之一     

用Hopkinson杆技术研究材料动态断裂韧性的进展

综述应用Hopkinson杆技术进行材料动态断裂韧性研究的实验方法。介绍入射波整形技术和力传感器技术在动态断裂韧性实验中的应用。简要总结动态应力强度因子的计算方法和裂纹起裂时间的确定方法。展望动态断裂韧性研究的发展趋势。     

两种实验性低合金高强度含硅贝氏体钢的断裂韧性

本研究曾经试验性地测定了两种含硅贝氏体钢的断裂韧性,并阐明了断裂韧性和钢的显微结构的关系。具有高强度和高韧性相结合的最佳贝氏体显微组织由贝氏体铁素体和取代渗碳体的残余奥氏体交织状薄板条构成。这种组织可以用往钢中加硅的方法加以获得。残余奥氏体薄膜具有热稳定和机械稳定性,其作用在于减小实际断裂晶粒尺寸,并可能使扩展的微裂纹钝化。块状残余奥氏体则是不稳定的,因此,不利于提高韧性。这两种试验性钢的强度和韧性值相当于或高于某些工业用马氏体钢。     

0.36C Ni-Cr-Mo电渣重熔钢的断裂韧性与疲劳性能

本文报导了三种具有不同显微组织状态的电渣重熔钢的断裂韧性和疲劳裂纹扩展数据。在这三种组织状态中,两种是经过淬火加回火但各自晶粒度不同的全马氏体组织,第三种为原始马氏体材料在重新加热后经不完全淬火和回火处理的组织。经不完全淬火的组织是由马氏体基体中含35％左右的下贝氏体所组成,所有三种显微组织状态均经回火,以获得相同的抗拉强度。 不完全淬火钢的断裂韧性(K_(1c))高于粗晶粒的全马氏体材料。但是,经进一步试验证实,不全完淬火材料的断裂韧性之所以高,原因仅在于奥氏体晶粒的细化。所有三种显微组织状态下的疲劳裂纹扩展性能都很相似。扫描电镜显微检验表明,裂纹扩展的第二区表现出“常规”的条纹状,因此其结果可采用形式为da/dN=c△K~m的Paris-Erdogom定律表达。基于本研究工作的结果,提出如下观点:下贝氏体组织降低了经淬火、回火处理的0.36C Ni—Cr-Mo钢的断裂韧性。裂纹扩展速率高于10~(-5)毫米/次时,则不受微观组织状态或晶粒度的影响。     

硝胺发射药的冲击断裂韧性及其增韧机理研究

实验研究了硝胺发射药及其基体材料的冲击断裂韧性，应用冲击断裂韧性增强率的概念分析了硝胺填料对塑化硝化纤维素基体材料冲击断裂韧性的影响。根据硝胺发射药受冲击时材料内部裂纹形成和扩展方式，分析研究了硝胺微粒的增韧机理。     

夹杂物对超高强度钢韧性的影响

本文以D6AC超高强度钢为基体,系统配制含量不同的氮化物和硫化物共五套试样,测试各试样的断裂韧性和冲击韧性,用准动态方法研究裂纹在各类夹杂物上成核和扩展的规律,比较了夹杂物间距、类型和含量对韧性的影响,得出:①试样的韧性随夹杂物含量增加和夹杂物间距减小而降低;②在夹杂物含量较低的情况下,试样中同时含有硫化物和氮化物时,可以改善韧性;③在疲劳预裂纹前方的夹杂物,若成聚集分布,会使预裂纹的扩展加速而降低韧性。     

渗碳钢中疲劳裂纹的萌生与扩展

在渗碳试样疲劳断口上,通常能看到一个小而光滑的穿晶起始裂纹,周围是大面积的沿晶区域,裂纹可以位于表面或表面以下。迄令,尚不知第一条小裂纹是如何萌生和如何长大的,以及沿晶部分是否真是疲劳裂纹。为阐明这一点,在承受弯曲疲劳的渗碳梁型试样上进行了裂纹萌生与扩展的研究。用醋酸纤维素复型记录表面裂纹形状,再用显微镜仔细观察其复型。由一系列复型的观察结果就能估算出裂纹长大速率。根据从复型和断口得到的资料讨论了裂纹的萌生机制。本文还提供了由最终断裂的实际裂纹形状计算的断裂韧性数据。     

高强度低合金钢在低温下的疲劳裂纹扩展行为

本文研究了高强度低合金钢在低温下的疲劳裂纹扩展速度和疲劳断裂韧性,结果表明,在FDBTT(-40℃),与其它温度的断口相比,其疲劳裂纹扩展区最大,疲劳条纹宽度最细,da/dN最低;准解理的出现,减少了临界裂纹尺寸,从而降低了疲劳断裂韧性。同时还研究了断裂机制随温度降低时的变化规律,讨论了疲劳韧脆转变特性。     

微量预应变和超载对15MnVN钢疲劳裂纹起始寿命的影响

本文实验研究了微量预应变和超载对15MnVN钢疲劳裂纹起始寿命Ni的影响。实验结果与分析表明,当超载引起的切口根部表面残余应变等于微量预应变时,超载后或微量预应变后,15MnVN钢的裂纹起始寿命无明显差异,且两者的裂纹起始寿命与热轧状态15MnVN钢的裂纹起始寿命接近。决定15MnVN钢疲劳裂纹起始寿命超载效应的主要因素可以认为是超载引起的切口根部表面层材料性能的变化,而不是残余应力。此外,本文还简要阐明了实验结果的工程应用意义。     

兵器用钢断裂韧性和冲击韧性之间的数量关系

<正> 断裂力学是研究裂纹体裂纹扩展规律,分析裂纹尖端的应力、应变分布,建立断裂判据。这方面的研究工作提出了缺陷尺寸、应力大小和材料的断裂韧性三者之间的关系。断裂韧性是描述材料阻止裂纹开裂和扩展能力的特征参数,其韧性值可用于工程结构的设计计算。 工程实际多年来广泛应用缺口试样的冲击弯曲试验,测定试样最后断裂前吸收的总     

残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响

研究了高强韧低合金冷模具钢(代号GD钢)马氏体-下贝氏体复相组织中残余奥氏体的组织形态和数量,测定了残余奥氏体的热稳定性和机械稳定性,探讨了残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响。结果表明:随着硅含量的变化,残余奥氏体具有不同的分布形态和数量。含硅越高,残余奥氏体的机械稳定性越高,钢的断裂韧性越好。残余奥氏体应变诱发马氏体相变对钢的断裂韧性有利。     

涂层断裂韧性的声发射辅助拉伸测量方法

涂层的断裂韧性与界面结合强度是表征涂层／基体材料体系力学性能的重要指标。但如何准确地测量涂层的断裂韧性和强界面结合的涂层／基体材料体系的界面结合强度至今仍存在困难。以铬涂层／钢基体材料为对象，采用声发射和显微镜实时动态检测技术与拉伸实验相结合的方法，探索了铬涂层的断裂韧性以及铬涂层／钢基体的界面剪切强度。根据相关力学模型和实验测量结果，得到铬涂层在室温下的断裂韧性为27. 41 J／m2．同时，发现在铬涂层裂纹饱和后界面开裂都未发生，获得了该种材料体系界面剪切疆度的一个下限值。     

30CrNi2MoVA钢显微组织与机械性能间的关系

<正> 一、前言 1972年以来,许多研究者报导了淬火温度对钢机械性能的影响,尤其是对钢断裂韧性K_(1C)的影响,但这些报导讨论的问题往往集中在超高温淬火提高钢断裂韧性的原因及其影响因素,以及随着淬火温度升高K_(1C)及CVN变化的不一致性等问题上,至于高温淬火在生产上的应用,不同淬火回火温度对钢组织性能影响的规律,却报导较少。本文的目的是较全面地研究30CrNi2MoVA高强度低合金钢经不同温度淬     

结构钢强韧性及断裂过程研究

探讨了30CrMnSiA钢亚温淬火强韧性变化规律和机制。用金相分析和定量金相分析研究了亚温淬火后的各种组织形态,用硬度、冲击、拉伸、断裂韧性试验方法测定了相应的强韧性变化规律,用扫描电镜断口形貌分析和断口剖面金相分析研究了裂纹扩展特点。结果表明,亚温淬火后若经高温回火,针状复合组织中的裂纹系通过相界面和剪断铁素体而交替扩展;小颗粒状组织中的裂纹仅沿相界面而扩展;大颗粒状组织中的裂纹则以解理断裂方式通过铁素体。亚温淬火后若经低温回火,无论对于何种形态的复合组织,裂纹均系通过铁素体本身解理断裂而形成,并以解理方式通过铁素体而扩展。     

重熔条件对铸态电渣重熔炮钢性能的影响

虽然国外已探索过电渣重熔铸造炮管的可行性,但是一般说来目前尚缺乏铸造和热处理状态电渣重熔炮钢的性能,特别是断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展方面的资料,也缺乏可供性能评定的详细重熔工艺资料。澳大利亚国防部国防科学技术委员会材料研究实验室评定了铸造和热处理状态电渣重熔炮钢的性能和重熔条件对这些性能的影响。