X80管线钢氢致断裂断口分析

用光学显微镜和扫描电镜观察了不同充氢电流下恒载荷拉伸试样、慢应变速率拉伸试样的显微组织和断口形貌。结果表明：随氢浓度增加、应力减小或应变速率降低，试样断口逐渐从韧性断口向脆性断口过渡；氢致开裂微裂纹通常在杂质处形成并呈不连续扩展，形成穿晶断裂。     

轧态CrCoNi中熵合金动态拉伸本构模型的建立和变形机理研究

CrCoNi中熵合金在准静态拉伸下具有良好的强度和塑性,而其动态拉伸力学行为还有待研究。利用霍普金森拉杆分别对CrCoNi中熵合金试样进行了室温(298 K)和低温(77 K)下不同应变率的动态拉伸力学行为研究,建立了修正的J-C(Johson-Cook)本构模型对其塑性流动行为进行了较好的描述,通过断后样品的微观组织表征揭示了其变形机理。结果表明：室温下CrCoNi中熵合金的强度和塑性随着应变率增大逐渐提高。与准静态拉伸相比,动态拉伸应变率为1 200～5 000 s^-1时,试样的屈服强度增大至560 MPa到1 150 MPa,伸长率增长至60%到90%;低温下强度表现出相似的应变率效应且强度较室温下更高,但韧性有所降低。变形机理结果表明：相比于室温准静态,室温动态拉伸下试样内部孪晶密度更大且交叉孪晶出现、FCC→HCP相变发生、纳米晶形成,三者共同作用促使CrCoNi中熵合金加工硬化提高;相比于室温动态拉伸,低温动态拉伸下试样孪晶密度过大导致孪晶增厚,且纳米晶形成,促使试样加工硬化进一步提高,而孪晶增厚加强了对位错的阻碍致使韧性降低。     

预应变对X60管线钢疲劳裂纹形成寿命的影响

采用U型缺口试样研究了X60管线钢经5％、10％和15％的预拉伸应变后的疲劳裂纹形成寿命。结果表明：X60管线钢拉伸变形表现出显著的应变强化效应，但塑性降低；预应变可以延长疲劳裂纹形成寿命，提高疲劳裂纹形成的抗力系数和裂纹形成的当量应力门槛值；裂纹形成的断裂为穿晶解理机制，预应变可导致更多的二次裂纹。     

聚氯乙烯汽车门窗密封条配方及老化性能研究

以高聚合度PVC弹性体为主体树脂,用丁腈橡胶进行共混改性制备了汽车门窗密封条;对试样进行了硬度、拉伸强度、断裂伸长率、热老化等性能试验;对老化后的试样表面进行了SEM表征。试验结果表明:随着增塑剂DOP含量的增加,试样表面硬度逐渐降低,拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐增加;加入丁腈橡胶拉伸强度有所下降,硬度有所增加;100℃热老化条件下,随着老化时间的延长,其拉伸强度有增大的趋势;但70℃、16天热老化试验后,试样表面没有产生明显的微裂纹。     

SCT模拟试样断裂试验研究

通过对由标准CT试样发展而来的异形紧凑拉伸(SCT)试样的应变测试和断裂试验，证明SCT试样能够很好地模拟压力容器接管等高应变梯度区的主要特征。其试验结果与实物容器实测结果非常接近。文中给出了推荐的高应变区裂纹张开位移(COD)估算式。     

COEC微小试样用于延性断裂行为评定的规则化法研究

在材料断裂行为评定中,试样小型化不仅具有取样方便和节约成本的优点,而且对满足特殊取样要求的断裂韧度测试有重要工程意义。采用含外侧边裂纹C形压缩（C-shaped outside edge-notched compression, COEC）小试样,基于量纲一载荷分离理论发展了其用于获取延性材料的断裂韧度的规则化测试方法。采用A508-III压力容器钢完成了不同规格COEC、紧凑拉伸（Compact tension, CT）和单边裂纹弯曲（Single edged-notched bending, SEB）试样的J阻力曲线试验。结果表明,相比试样厚度,初始裂纹长度对COEC试样的J阻力曲线测试结果影响更大。同时,由于COEC试样具有更高的裂尖约束水平,其J阻力曲线明显低于标准CT、SEB试样的结果。     

全层状TiAl基合金拉伸试验断裂过程及机理

通过对全层组织TiAl基合金不同缺口试样进行原位拉伸试验,结合数据分析以及断口形貌的观察,研究TiAl基合金拉伸的断裂过程和断裂机理.研究发现在原位拉伸试验中,对于直缺口试样,裂纹起裂于缺口根部,其断裂过程主要是主裂纹(沿层裂纹)首先起裂、扩展、连接,然后形成解理断裂起裂源.这一起裂源形成的同时,在刚好能满足Griffiths脆性解理断裂所需要的临界裂纹尺寸时,引起整个试件发生脆性解理断裂.裂纹首先起裂于层间,层间是薄弱环节,断裂方式是穿层断裂和沿层断裂的混合体,以穿层断裂为主.对于大圆弧和平板试样,这种材料的断裂过程是:首先在较高外加载荷下,在标距范围内比较薄弱的区域沿层开裂,随着外加载荷的进一步增加,这些微裂纹扩展,当微裂纹引起的应力集中和外加载荷共同作用足以引起微裂纹进一步贯穿的瞬间,即能量积累到一定程度时,试样整体发生解理断裂.很多试样的断裂是直接起裂的过程,一旦产生裂纹试样立即解理断裂,即这种材料的强度较高,材料很难产生裂纹,也不易损伤.     

光固化光敏树脂蜂窝结构试样动态力学行为及本构模型

为明确光固化成型技术制备的蜂窝状结构光敏树脂材料的力学性能,使用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆实验装置对原始实心试样和不同胞元直径的圆形蜂窝结构试样进行不同应变率的力学性能测试.结果表明:光敏树脂的弹性模量和屈服极限随应变率的增加而增加.低应变率下,光敏树脂达到屈服极限后出现了应变软化和应变硬化现象,体现出光敏树脂的粘弹性.高应变率下,光敏树脂呈现出显著的应变率效应以及应变率敏感性.蜂窝结构试样的弹性模量和屈服极限随着胞元直径的增加而降低.最后建立了高应变率下光敏树脂的ZWT非线性粘弹性本构模型,拟合的数据与实际数据能够较好地吻合.     

LZ50钢车轴的旋转弯曲疲劳性能

在LZ50钢车轴上制取了光滑试样和环形缺口试样,按照AAR M-101-2009新标准测试了其旋转弯曲疲劳性能,并观察了断口形貌。结果表明:光滑试样的旋转弯曲疲劳裂纹萌生于试样表面,而环形缺口试样的裂纹萌生于缺口前缘,并呈多源开裂形式,两种试样均形成与轴向垂直的平断口;当车轴的拉伸强度提高5%后,其光滑试样旋转弯曲疲劳性能也得到明显提高,环形缺口试样虽中值疲劳强度比光滑试样的降低18%,但其旋转弯曲疲劳极限缺口敏感系数仍与国外碳素钢车轴保持在同一水平上。     

梯度过渡层对异质树脂材料并联结构拉伸强度和延性的影响

选择弹性模量依次减小的7种树脂材料,利用多材料喷射打印技术制备由最大和最小弹性模量材料并联形成的具有4种界面结构的拉伸试样,界面结构分别为无过渡层、宽度3 mm均质过渡层(由弹性模量居中的1种材料组成)以及宽度分别为3,5 mm的梯度过渡层(由另外5种材料组成),分析了其界面成形质量及拉伸性能.结果表明:无过渡层试样的界面处存在纹道和较多孔洞,成形质量较差;添加均质过渡层后,界面缺陷减少,拉伸强度略微增大,但是断裂应变降低了14.8％;添加梯度过渡层后,界面成形质量进一步提高,拉伸强度略微增大,延性明显提高,含宽度3,5 mm梯度过渡层试样的断裂应变分别比无过渡层试样提高了10.6％,37.9％.