疲劳损伤件中温热等静压后的疲劳性能试验研究

对40Cr调质试样先进行了0.6N(N为全寿命）拉-拉疲劳试验，再中温热等静压，在随后的继续拉-拉疲劳试验中，发现其数据分散度降低，疲劳寿命大幅度提高，经分析，认为其主要原因是，中温热等静压使试样表面硬度增加，残余压应力提高，约束并减缓了随后继续疲劳试验时损伤区微裂纹的发展。     

从电阻变化规律看疲劳损伤件中间退火最佳时机

40Cr调质试样在低周应变拉-拉疲劳试验及随后的中间退火过程中,经电阻测量,发现电阻增加率下降最为明显时,即从组织损伤为主将开始发展到几何损伤为主阶段之机,是中间退火最佳时机,具有修复延寿最好效果.     

用夏比冲击试验评估低周疲劳损伤程度

损伤力学给予我们评估材料的损伤程度及预测剩余寿命以有力的理论依据和手段。但是 ,评估材料损伤程度的损伤参量的确定却是比较困难的。人们对疲劳过程中材料的微观组织结构变化已进行了大量的表象的研究 ,但是这些变化与材料损伤程度之间的关系却是不很明确的 ,特别是由驻留滑移带转化为微观裂纹这一阶段。作者采用不同程度的低周疲劳后再进行冲击试验的方法 ,可以从冲击试验的载荷 挠度曲线及扫描电镜断口照片上清晰地看到随着低周疲劳损伤程度的增加 ,沿晶断裂及二次裂纹的百分数增加 ,并且由此导致了撕裂功的增加。所以 ,对于低周疲劳损伤程度的评估 ,可以用冲击韧性试验再配合以扫描电镜断口分析的方法来获得。     

疲劳损伤及中间退火修复的40Cr试件的微观结构分析

利用透射电子显微镜对原始态、疲劳损伤态以及疲劳损伤后经中间退火修复的40Cr钢的微观结构进行研究。结果表明，经高温回火的40Cr钢的原始试样由于合金元素铬的存在使其回火稳定性较高，组织基本上保留了原板条马氏体的形貌。沿板条界或在板条中分布着粒状碳化物M7C3和M23C6，另外在较宽的板条中还有细长的杆状M3C碳化物存在，疲劳损伤态的试样的组织中位错组态与原始态的不同，部分区域位错缠结成位错墙结构，还有一些区域观察到位错胞结构，而且损伤后M23C6碳化物的形貌变大，杆状M3C碳化物的数量增加，杆的长度减小，经过中间退火修复后，碳化物周围的位错缠结减少，而且位错胞的壁厚减小，位错密度降低，在整个组织中只发现了大块圆球状的M23C6碳化物均匀分布，从微观亚结构分析这三种状态的试样的组织存在一定的差异，因而表现为其力学性能和疲劳总寿命都有所不同。     

包申格效应对板料与成品管屈服强度与屈强比的影响

探讨微合金化高强度控轧钢板在制管过程中由于塑性弯曲变形所引起的包申格效应，以及这种效应对屈服强度和屈强比的影响。试验发现包申格效应导致屈服强度降低，应变硬化指数明显分为两个阶段。板与管相比，屈强比无明显改变。这些结果对管道建设业主和制板钢厂均有参考价值。     

不同类型过载下Ⅰ型疲劳裂纹的扩展行为

研究了Ⅱ、Ⅲ型过载对Ⅰ型疲劳裂纹扩展行为的影响并与Ⅰ型过载进行比较．结果表明：单周Ⅱ、Ⅲ型过载也延迟了其后的Ⅰ型疲劳裂纹扩展，但作用程度小于Ⅰ型过载；过载延迟效应随过载时基础载荷的降低和过载比的加大而增强，在近门槛区过载表现为疲劳裂纹扩展停止、疲劳门槛提高，在高基础载荷过载时疲劳裂纹则延缓、减速扩展．过载延迟行为主要由裂尖尾迹塑性诱导裂纹闭合和裂尖附近残余压应力状态引起。     

油(气)管用钢板的包辛格效应

研究了输油（气）管用X70、X80钢板在不同的应变类型（轴向加载和弯曲加载）、不同预应变量和不同反向应变量下所导致的应变抗力的减小（称为包辛格效应，简称BE），并探讨了影响钢板BE的主要因素。结果表明：强度较高的X80钢比强度较低的X70钢有较大的BE，说明材料的形变硬化能力影响到BE的大小；预应变量和反向应变的大小都对BE有显著的影响。弯曲加载方式引起试样横截面上弹、塑性应变分布的不均匀性，在反向应变时产生的宏观残余应力对BE也有不可忽视的影响。     

从电阻变异规律分析疲劳损伤件中温热等静压效果

本文采用直流双臂电桥、QJ-55型高精度仪器,对40Cr调质试样及经过一定疲劳损伤后,分别进行电阻测量,并在试验中途进行中温热等静压,检测电阻的变化和测定剩余疲劳寿命.结果发现疲劳损伤试样经中温热等静压后,电阻有所降低,再继续疲劳试验时,电阻增加趋势变得缓慢.表明中温热等静压减轻了试样疲劳损伤程度和继续疲劳试验时减缓了疲劳损伤程度的发展趋势,从而大幅度提高了疲劳寿命.     

裂纹起始扩展阻力J_i与基本力学性能的关系

韧性裂纹开始扩展的J积分值对于韧性断裂的工程构件是一个重要的材料性能指标。统计了三个钢种两种焊缝 2 0 0多个J积分值。发现当裂纹生长量Δa <0 .6mm时 ,Δa与J积分值存在线性关系 ,可以用J =J0 +K(Δa)表示 ,式中K =di dΔa(Δa =a0 +da) ,a0 是J—Δa曲线与钝化线的交点。当da =0时的J值以Ji 表示 ,它表示了韧性裂纹开始扩展时的J积分值。实验证明 ,只有Ji 与静拉伸发生颈缩时的颈缩比功有良好的线性相关性 ,从而由Ji 换算得KⅠC也应与颈缩比功线性相关 (相关系数 >99% ) ,而与静力韧度无关。而韧性裂纹开始扩展以后 ,各个扩展量下的JR 值与静力韧度、颈缩比功无任何相关性。从J积分的条件、裂纹尖端的特征、断裂的微观机理对试验结果进行了分析。从工程应用角度出发 ,说明Ji 与屈服强度与强度极限之比 (称屈强比 )无关 ,低屈强比不是保证缺陷 (或微裂纹 )抵抗其扩展的有效方法 ,有效的方法是提高强度的同时 ,不降低均匀塑性变形能力Ψb,这可以通过提高冶金质量如细化晶粒来实现。     

近门坎区Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型过载对Ⅰ型疲劳裂纹扩展延滞的影响—2.延滞机制

报导了近门坎区Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型过载导致随后Ⅰ型裂纹扩展中闭合力，断裂表面粗糙度及裂纹尖端区域残余应力场变化的测试结果，分析讨论了影响裂纹扩展延滞的主要因素。