晶粒尺寸对奥氏体不锈钢疲劳裂纹低速扩展及其顶端塑性变形的影响

以往的研究结果表明,晶粒尺寸不仅影响材料的门坎值,而且也与常规机械性能特别是强度指标有一定的关系。为了解材料的门坎值、晶粒尺寸和强度之间的关系,本工作以奥氏体不锈钢为研究对象试图探索这一关系,同时用浮凸法研究晶粒尺寸对门坎值和低速扩展中裂纹顶端塑性变形的影响。     

EFFECT OF GRAIN SIZE ON SLOW FATIGUE CRACK PROPAGATION AND PLASTIC DEFORMATION ZONE OF CRACK TIP

<正> 以往的研究结果表明,晶粒尺寸不仅影响材料的门坎值,而且也与常规机械性能特别是强度指标有一定的关系。为了解材料的门坎值、晶粒尺寸和强度之间的关系,本工作以奥氏体不锈钢为研究对象试图探索这一关系,同时用浮凸法研究晶粒尺寸对门坎值和低速扩展中裂纹顶端塑性变形的影响。     

STUDY OF PLASTIC ZONE AND FATIGUE CRACK PROPAGATION MECHANISM

本文用三点弯曲试样测定15MnVN钢在淬火和200℃低温回火状态下疲劳裂纹扩展速率。试验在循环载荷比R=0.5的恒幅条件下进行,并利用金属塑性变形在光滑表面上产生浮凸的现象,用相衬显微镜测定裂纹顶端单调塑性区尺寸。在平面应力状态下垂直于裂纹面方向的单调塑性区尺寸与相应的(K_(max)/σ_s)~2成正比,其比例系数为0.21。根据Rice循环塑性区尺寸与单调塑性区尺寸关系,得到垂直裂纹面方向的循环塑性区尺寸与相应裂纹扩展速率之间为一指数关系。 在裂纹扩展过程中,相对裂纹尺寸a/W约等于0.687时裂纹顶端从小范围屈服进入大范围屈服;a/W<0.687裂纹顶端的塑性变形约在θ=30—60°方向角内向两翼伸展;当a/W>0.687,不仅两翼向更大的θ角展开,而且在θ=0°附近塑性变形也有相当发展。 金相和扫描电镜观察结果,具有板条状马氏体组织的15MnVN钢疲劳裂纹扩展是以穿晶型的解理开裂方式进行的,是一种再生核扩展机制。     

疲劳裂纹扩展机制和塑性区的研究

本文用三点弯曲试样测定15MnVN钢在淬火和200℃低温回火状态下疲劳裂纹扩展速率。试验在循环载荷比R=0.5的恒幅条件下进行,并利用金属塑性变形在光滑表面上产生浮凸的现象,用相衬显微镜测定裂纹顶端单调塑性区尺寸。在平面应力状态下垂直于裂纹面方向的单调塑性区尺寸与相应的(K_(max)/σ_s)~2成正比,其比例系数为0.21。根据Rice循环塑性区尺寸与单调塑性区尺寸关系,得到垂直裂纹面方向的循环塑性区尺寸与相应裂纹扩展速率之间为一指数关系。在裂纹扩展过程中,相对裂纹尺寸a/W约等于0.687时裂纹顶端从小范围屈服进入大范围屈服;a/W<0.687裂纹顶端的塑性变形约在θ=30—60°方向角内向两翼伸展;当a/W>0.687,不仅两翼向更大的θ角展开,而且在θ=0°附近塑性变形也有相当发展。金相和扫描电镜观察结果,具有板条状马氏体组织的15MnVN钢疲劳裂纹扩展是以穿晶型的解理开裂方式进行的,是一种再生核扩展机制。     

等强螺纹钢锚杆杆体加工工艺改进

近年来吉林煤业集团的锚杆支护及加固技术的应用越来越广泛,随着这项技术的发展,多种类型锚杆不断涌现.结合自己多年来,加工制作锚杆杆体的工作实践经验,阐述了矿用锚杆的支护特点、等强螺纹钢锚杆的特点、等强螺纹锚杆杆体加工工艺改进、杆体改进后的特征及优点.