硬质合金断裂韧性的测试新方法

在选择应用脆性、高耐磨材料时,需要了解材料的硬度、横向断裂强度及断裂韧性等参数.特别是在金属切削工具领域,良好的加工性能和长久的使用寿命是关键的性能参数.在测量硬质合金断裂韧性KIC时,Leoben大学研究发现,用通常的Palmqvist方法测量的结果与疲劳实验测出的KIC值有偏差,特别是在对高硬度合金进行测量时.奥地利普兰西硬质合金中心研究出一种新的测试硬质合金KIC的方法.这个方法所用的试样先要预制裂纹,并可以控制裂纹的扩展.所用的是三点单边梁V形内切口试样,如图1所示.     

表面处理对Ti-6-22-22合金高温疲劳寿命的影响

采用喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金机械加工样品进行表面处理,研究表面处理对Ti-6-22-22合金室温和高温疲劳寿命的影响.结果表明,喷丸和离子注入对材料疲劳S-N曲线的影响与实验温度有关.喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金的室温疲劳强度影响较小,400℃时的疲劳强度明显提高.SEM断口分析显示,400℃长寿命疲劳后的表面处理样品裂纹在亚表面萌生.     

TC11合金大圆精锻棒材低倍暗斑分析及挽救措施

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等试验手段对TC11合金大圆精锻棒材的低倍暗斑进行分析研究,确定了其低倍暗斑的形成主要是由于精锻工艺设计不合理造成的,属于锻造缺陷。通过β相区高温扩散、在α+β相区生产小圆轧棒,可以消除该类缺陷,不会造成材料判废。     

硬质合金断裂韧性的测试新方法

在选择应用脆性、高耐磨材料时，需要了解材料的硬度、横向断裂强度及断裂韧性等参数。特别是在金属切削工具领域，良好的加工性能和长久的使用寿命是关键的性能参数。在测量硬质合金断裂韧性KIC时，Leoben大学研究发现，用通常的Palmqvist方法测量的结果与疲劳实验测出的KIC值有偏差，特别是在对高硬度合金进行测量时。     

Ti-62222合金的热机械疲劳行为

研究了Ti-62222合金在200-400℃内不同机械应变幅的热机械疲劳(TMF)行为和等温疲劳(IF)行为.结果表明,200℃的IF寿命高于400℃的IF寿命,同相位的TMF寿命高于反相位的TMF寿命.IF寿命与TMF寿命对比,同相位的TMF寿命高于200℃的IF寿命,反相位的TMF寿命高于400℃的IF寿命.在不同应变幅下,TMF应力响应曲线和IF应力响应曲线不同.SEM断口和纵向剖面金相观察表明,穿晶断裂是主要破坏方式.     

退火工艺对TA15钛合金板三向硬度及显微组织的影响

对TA15钛合金薄板进行了退火处理,然后测试了板材的三向（板面法向、横向、纵向）硬度,同时观察了退火温度和时间对板材组织的影响。结果表明,板材具有明显的各向异性,板面硬度高于纵、横向硬度;同时,板硬度随着退火温度提高,至850℃硬度降至最低。金相观察表明,在850℃以下的组织无区别,高于850℃组织变化明显,920℃时为双态组织。     

缺口对TC21合金高周和低周疲劳的影响

研究了缺口对TC21合金在不同温度高周和低周疲劳强度的影响。疲劳试样为光滑和V型缺口（Kt=3）2种试样，疲劳载荷为应力控制，循环应力比为0．1，高周疲劳实验温度为315℃，低周疲劳实验温度为室温及400℃。结果表明，在循环应力较低，缺口根部未塑性变形时，缺口使疲劳强度明显降低。循环应力升高使缺口根部产生塑性变形时，缺口对疲劳强度影响降低，当循环应力升高使光滑试样失稳时，缺口试样的疲劳强度高于光滑试样的疲劳强度。断口的SEM分析表明，缺口试样的疲劳裂纹在缺口根部萌生，即使高周疲劳裂纹源也是多个。     

TC25合金板材的热处理工艺

研究了不同热处理工艺对TC25合金板材力学性能的影响。结果表明：普通退火的塑性高于双重退火。随着普通退火温度的升高,TC25合金板材的强度呈缓慢上升趋势,塑性先升高后降低。随着冷却速度的提高,塑性明显增大,抗拉强度略有升高,屈服强度显著下降。采用900 ℃×1 h,水冷的热处理工艺可以确保TC25合金板材的强度、塑性匹配最佳。     

TC21合金应力控制和应变控制的低周疲劳行为

研究TC21合金应变控制和应力控制的低周疲劳行为.实验温度为室温,循环应变比和应力比均为0.1,载荷波形为三角波.结果表明,在应变疲劳的最初阶段,TC21合金循环拉应力时快速软化,循环压应力时快速硬化,随着循环进行软化和硬化速度降低.在整个循环阶段,软化速度与应变有关;背应力影响较小,摩擦应力一直在变化,循环应力的变化与摩擦应力有关.应力控制的低周疲劳结果表明,TC21合金循环蠕变明显,循环蠕变与应力大小有关,摩擦应力是影响循环蠕变的主要因素.     

TC21钛合金缺口疲劳试样的应力分布计算

采用有限元程序计算TC21钛合金圆形缺口试样不同载荷下缺口根部的应力分布，以及循环载荷下缺口根部的循环应力比的变化。结果表明，缺口根部的轴向应力集中因子Kσ和应变集中因子Kε与载荷大小有关，但变化趋势不同。缺口根部区处于三向应力状态，尽管三向应力的最大值的位置随载荷变化而变化，但等效应力最大值在表面。根部位置切向应力与轴向应力的比值随着载荷的变化而变化。由于缺口根部的塑性变形，随载荷升高，缺口根部的应力比降低，当名义应力超过1100MPa时，应力比反而增加。在疲劳过程中，高循环应力时，缺口根部的应力比也有一定变化。