气瓶瓶口螺母裂纹分析

飞机试飞后进行检查时发现5A06铝合金制氧气瓶瓶口螺母开裂。对裂纹形貌进行检查,裂纹断口宏、微观检查表明,断口呈沿晶开裂特征。能谱分析结果表明,断口含有腐蚀性元素Cl和S。通过对气瓶材质进行分析,结合气瓶瓶口螺母加工工艺及使用状态,确定瓶口螺母裂纹开裂性质为应力腐蚀开裂,并提出了相应的预防措施和改进建议。     

热处理工艺对Ni-Bi合金晶界硬度影响的纳米力学探针分析

晶界脆化问题一直是提高金属材料服役性能所必须关注的重要问题,但目前并没有直接的实验方法来确定晶界的硬度,因而也无法直接判定晶界的脆化状况。以经过不同工艺热处理的Ni-Bi二元合金为研究对象,利用光学金相显微镜和透射电镜观察了合金的微观组织,同时利用纳米力学探针进行了合金晶界和晶粒基体载荷—位移曲线的测定,并计算出了晶界和晶粒基体硬度的变化规律。结果表明,Ni-Bi二元合金的晶界和晶粒基体都不存在沉淀相;晶界硬度要低于晶粒基体的硬度,而且时效时间较长的合金,其晶界硬度更低。由此,确认了纳米力学探针在测量晶界脆化方面的可行性,并分析确定了晶界软化的原因:Bi的晶界偏聚。     

从失效案例探讨不锈钢的应力腐蚀问题

对三种不同牌号不锈钢构件的应力腐蚀失效案例进行了分析,讨论了影响不锈钢实际使用效果的常见因素.分析认为,在不锈钢材料和构件的制造和使用过程中,要严格控制冷热加工的变形率和温度,并避免材料长期在敏化温度下工作;要充分了解各类不锈钢的材料特性以及构件的使用环境,特别是要考虑某些极端条件对材料耐蚀性的影响,才能更加合理地选择...     

磁记忆切向分量信号的检测试验

针对金属磁记忆切向信号检测方向难以确定的问题,提出同时检测切向平面上相互垂直的两个切向分量,采用矢量合成法进行合成,进而得到金属磁记忆最大切向分量的方法,并用ANSYS仿真对该分量的有效性进行验证。通过铁磁性金属构件拉伸试验对磁记忆切向分量信号与应力集中部位和应力集中程度的关系进行研究,并对磁记忆切向分量信号的K曲线进行分析。结果表明,采用矢量合成法合成的金属磁记忆切向分量信号可以作为金属磁记忆最大切向分量,能直观和准确地反映应力集中部位和应力集中程度。     

飞机侧窗PMMA裂纹分析

某型飞机侧窗有机玻璃即聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的边缘连接部位出现多处裂纹.对侧窗PMMA裂纹分布位置、形貌做了宏观分析,对裂纹断口进行了微观分析,对PMMA本体及其表面棕黄色带状区进行了傅立叶红外光谱分析,做了PMMA应力-溶剂腐蚀断裂试验;确定了侧窗PMMA裂纹为应力-腐蚀裂纹,主要是由于受到FN-303氟丁橡胶...     

弹壳开裂失效分析

对某型H68黄铜弹壳进行检查时发现大量弹壳存在裂纹。通过对弹壳进行宏观和微观观察、能谱分析、金相检验和残余应力测定等,分析了弹壳开裂的原因。结果表明:弹壳的开裂性质为应力腐蚀开裂,其原因是由于收口位置存在一定的残余拉应力,且该位置的晶粒尺寸较大,在外界介质的协同作用下产生了应力腐蚀裂纹。     

钛合金装甲材料动态压缩力学性能及其抗弹能力关系

采用分离式Hopkinson Bar技术针对不同热处理制度的TC6、ATI425以及TC3钛合金Φ5 mm×5 mm圆柱形标样进行了动态压缩实验,测定得到了试样在3000 s~(-1)高应变率条件下的动态强度、动态塑性及冲击吸收功;同时开展了以钛合金为面板、A3钢为背板的复合装甲抗弹性能试验,分析了钛合金动态力学性能与其抗弹性能之间的关系。结果表明:钛合金面板的抗弹性能与其动态强度和动态塑性均密切相关;钛合金的动态强度对材料抗弹性能的影响比动态塑性更加显著,其抗弹性能主要取决于动态强度;同时,表征钛合金动态力学性能优劣的冲击吸收功不能直接反映钛合金的抗弹能力;较大区域的正面开坑和较小的剪切充塞可以明显提高钛合金面板的抗弹性能。     

NiCoCrAlYHf涂层与一种Ni基单晶高温合金循环氧化行为研究

在第三代Ni基单晶高温合金上制备NiCoCrAlYHf(HY5)高温抗氧化涂层,采用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,对涂层表面及界面进行组织形貌观察和相结构分析,研究涂层试样的循环氧化动力学和元素互扩散行为。结果表明:采用真空电弧镀(AIP)方法制备的HY5涂层,提高了单晶高温合金的循环抗氧化能力;在1100℃大气环境中扩散600h后,涂覆HY5涂层的单晶高温合金基体中形成了互扩散区IDZ,互扩散主要由Cr,Ni元素从基体向高温抗氧化涂层的外扩散以及Al元素从高温抗氧化涂层向基体的内扩散构成;在涂层下方60μm左右有拓扑密堆相TCP析出,并形成二次反应区SRZ。     

高强高模聚酰亚胺纤维/环氧树脂复合材料力学性能与破坏机制

以高强高模聚酰亚胺（PI）纤维为增强体,以航空级环氧树脂（EP）为基体,通过热熔法制备预浸料并采用热压罐成型技术制备了PI/EP复合材料层合板,对其力学性能和破坏形貌进行了分析。结果表明:高强高模PI纤维与EP具有良好的界面结合力,PI/EP复合材料的层间剪切强度为65.2 MPa,面内剪切强度为68.6 MPa;良好的界面结合状态能充分发挥PI纤维优异的力学性能,PI/EP复合材料的纵向拉伸强度达1 835 MPa,弯曲强度为834 MPa;PI/EP复合材料纵向拉伸破坏模式为散丝爆炸破坏,同时由于高强高模PI纤维还具有优异的韧性和较高的断裂伸长率,PI/EP复合材料从受力到失效断裂的时间较长;PI/EP复合材料纵向压缩破坏模式为45°折曲带破坏。高强高模PI/EP复合材料为航空航天先进复合材料增加了一个全新的选材方案。      

2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测

石英纤维增强树脂复合材料常用于多物理场耦合环境下,为保证足够的层间性能,常采用2.5D机织的结构形式。本文对一种浅交弯联2.5D机织石英纤维增强双马树脂复合材料的三维力学性能进行全面测试,对比分析了材料在不同方向的拉伸性能和压缩性能,以及面内、面外剪切性能。测试结果表明,该复合材料的纬向拉伸、压缩模量略高于经向,而拉伸、压缩强度远高于经向,导致经向和纬向拉、压破坏模式差异显著,拉伸时弯曲的经向纤维被拉断,平直的纬向纤维劈裂,压缩时平直的纬向纤维压断,弯曲的经向纤维屈曲。同时,该种材料具有较高的面内、面外剪切变形能力。此外,本文基于混合定律,提出了一个2.5D机织复合材料经、纬向模量估算公式。基于材料微观结构特征,以包含经纱和纬纱的一个单胞作为代表性体积单元,建立有限元模型,预测该2.5D机织复合材料经向模量,预测结果与试验结果吻合很好。本文的研究对2.5D机织石英纤维/双马树脂复合材料的研发具有一定的指导意义。