超声喷丸对工业纯Zr疲劳裂纹扩展行为的影响

对厚度为2.0 mm的工业纯锆板材进行双面超声喷丸（USSP）处理,研究了超声喷丸（USSP）对微观组织演变和疲劳裂纹扩展（FCG）行为的影响。通过光学显微镜、激光共聚焦显微镜、背散射电子衍射仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪分别对微观结构演变进行表征。采用紧凑拉伸试样进行FCG试验,对断口形貌和裂纹扩展路径进行分析。结果表明,USSP处理后形成了具有约250 μm深度残余压应力的表面梯度结构,USSP试样比原始试样表现出更高的强度和表面粗糙度。值得注意的是,USSP-8 min和USSP-12 min试样的疲劳裂纹扩展寿命比原始试样分别提高了28.1%和50.9%。USSP处理有助于提高疲劳裂纹扩展抗力,进而在一定程度上降低疲劳裂纹的扩展速率。FCG性能的提高可归因于残余压应力和晶粒细化的共同作用,残余压应力增强了裂纹闭合效应,降低了有效应力比。同时,晶粒细化使晶界比例增加,循环塑性区尺寸减小,从而有利于抵抗裂纹扩展。     

退火温度对1060Al/TA2/CCSB爆炸复合板结合界面 微观组织与力学性能的影响

研究了1060Al/TA2/CCSB爆炸复合板结合界面在不同退火温度下的显微组织、力学性能。结果表明,复合板在其界面处呈现连续均匀分布的波状结合,界面处存在漩涡、熔化块、表面微裂纹和绝热剪切带等缺陷。对复合板进行拉脱测试和剪切测试,拉脱断裂发生在1060Al/TA2界面,1060Al/TA2界面的剪切强度低于TA2/CCSB界面。复合板波状界面的存在,阻碍了拉伸过程中的颈缩过程,使复合板塑性提高。随着退火温度升高到400℃,结合界面发生回复,消除了加工硬化效应,使得界面硬度降低;ASB消失并转变为等轴α晶粒,缺陷减少;界面处的熔化块发生溶解,使复合板结合界面组织结构更加均匀,获得良好的综合性能。