一种新型的低周疲劳裂纹扩展速率模型

基于低周疲劳裂纹扩展机制,假设裂纹尖端循环塑性区内应变分布服从HRR理论解,利用裂纹尖端锐化、钝化启裂低周疲劳裂纹扩展机制,结合Ramberg-Osgood循环应力应变曲线和Manson-Coffin疲劳寿命曲线等断裂力学理论,推导出一种新的低周疲劳裂纹扩展速率数学模型.与30Cr1Mo1V和St-4340的低周疲劳裂纹扩展速率试验数据进行对比,结果表明该低周疲劳裂纹扩展速率模型能够较好地预测材料的低周疲劳裂纹扩展速率.     

低周疲劳中结构钢的宏观与细观变形行为

应用显微硬度法研究了低周疲劳过程中退火１６Ｍｎ钢和正火４５钢的表面细观循环塑性状态变化及其硬化、软化行为，并在统计意义上与材料的宏观循环塑件变形规律进行了比较。结果表明，宏观材料的循环塑性响应与细观尺度上材料的循环硬化、软化行为两者在统计意义上是一致的，而后者在空间分布与时间序列上均表现出显著的不均匀性和非同时性特征。     

阻尼器用低屈服点钢BLY160的低周疲劳性能

对BLY160低屈服点钢低周疲劳性能进行了研究。采用轴向应变控制方法,在MTS809电液伺服疲劳试验机上开展低周疲劳试验,分别研究了在循环载荷作用下试验材料的循环应力响应特征、循环应力与应变的关系以及应变幅和应变速率对材料低周疲劳性能的影响。试验结果表明,BLY160钢具有良好的低周疲劳性能,完全满足耗能阻尼器用钢的需要。     

LZ50车轴钢低周疲劳性能研究

研究了L730车轴钢的循环相关特性、循环疲劳特性及循环应力-应变关系。试验结果表明：LZ50车轴钢的循环疲劳特性曲线及循环应力-应变曲线很好地符合双对数线性关系；其循环相关特性表现为先循环软化，稳定后又发生循环硬化，而且循环软化和循环硬化的程度随控制应变的不同而不同，     

TC4ELI钛合金低周疲劳性能研究

研究了具有网篮组织的TC4ELI钛合金材料在不同应变幅值下的低周疲劳性能,给出了TC4ELI钛合金在低周疲劳下的循环应力-应变曲线,拟合出循环应变硬化指数、循环强度系数以及应变-寿命特征系数,并通过光学显微镜进行金相分析,通过扫描电镜进行断口形貌分析。结果表明,TC4ELI钛合金呈现出循环软化的特性;距离疲劳断口1.5 mm处的组织形态与断口处无明显变化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展直至断裂;随着应变幅值增大,韧窝变大变深,韧性断裂特征变得更加显著。     

高强度热轧双相钢的低周疲劳性能

从热轧双相钢的实际应用需求出发,研究了高强度热轧双相钢DP600的低周疲劳性能。采用轴向应变控制方法对DP600钢进行了低周疲劳试验,并对试验数据进行拟合计算,得到DP600钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线和过渡疲劳寿命。通过扫描电镜观察疲劳断口,结果显示低周疲劳条件下,DP600钢断裂裂纹起源于试样表面,裂纹扩展前期呈现部分脆性断裂特征,后期则以明显的韧性断裂为主。     

X12CrMoWVNbN10-1-1转子钢室温低周疲劳特性

采用应变控制对超超临界汽轮机转子钢X12CrMoWVNbN10-1-1进行室温低周疲劳试验,并对试验结果进行了讨论.拟合了循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线,得到该材料的室温低周疲劳特性参数,包括Ramberg-Osgood参数和Manson-Coffin参数,推测出该材料的转变寿命.对低周疲劳试验开始和结束两个阶段的拉压应力峰值、拉压卸载弹性模量以及迟滞回线面积进行了对比分析,并对不同应变幅控制的低周疲劳对应的应力变化进行了讨论.     

10CrNiMo高强钢的低周疲劳特性

采用圆形横截面光滑试样,通过轴向不同应变幅控制的低周疲劳试验,研究了10CrNiMo高强钢的低周疲劳特性,包括循环应力-应变行为、应变-寿命特点、循环应力响应及其力学滞后现象,给出了相应的疲劳参数、循环软硬化特性及应变滞后规律.对裂纹扩展方向及试样疲劳断口的观察表明:裂纹扩展面与轴向力呈现多角度关系,裂纹萌生于试样表面,沿断口周边分布,且具有多源性;疲劳裂纹主要以锐化——钝化机制扩展.     

M5合金的高温低周疲劳性能研究

M5合金是一种适用于高燃耗组件的新型锆合金,主要用作燃料棒包壳、端塞、导向管和定位格架材料。采用棒材试样,对M5合金在375℃温度下进行了5个应变水平的低周疲劳实验,应变比R=-1。对合金的循环响应特征进行了分析,并根据实验数据拟合出了疲劳寿命曲线和方程。用扫描电镜分析了低周疲劳样品的断口,讨论了合金的低周疲劳断裂特征。结果表明,在循环变形过程中,M5合金表现出了明显的硬化、饱和、软化阶段,其中饱和阶段所占比例较大,而硬化和软化阶段所占比例较小;其循环应变寿命特性遵循Coffin-manson关系;疲劳裂纹均起源于试样表面,且存在有多个裂纹源,断裂区布满发达的韧窝,属于明显的韧性断裂。     

Ti3Al基金属间化合物低周疲劳研究

利用ＳＥＭ和ＴＥＭ研究了Ｔｉ３Ａｌ基合金室温和６５０℃下恒应力低周疲劳的断口形貌和变形行为。研究表明，疲劳裂纹均起源于试样表面缺口处，室温下断口呈解理特征；６５０℃下断口中可观察到延性疲劳条带，且有沿晶的二次裂纹。合金的变形集中于β转变组织，β转变组织主要通过位错运动及形变孪晶的产生来协调变形，初生α２相晶内亚晶协调变形，６５０℃时非基面弯曲位错的开动使塑性变形更加有利。     

预应变对Zr702/TA2/Q345R复合板低周疲劳行为的影响

研究了预应变对Zr702/TA2/Q345R复合板低周疲劳行为的影响。研究表明,预应变对Zr702/TA2/Q345R复合板微观组织的影响与各层材料的晶体结构有关。在Zr702纯锆和TA2纯钛层中,随着预应变水平提高,滑移带和孪晶明显增多。预应变促进了Zr702/TA2/Q345R复合板的循环软化变形,使应变范围、循环塑性变形程度提高而疲劳寿命降低。预应变后,材料的反向屈服极限降低,棘轮损伤程度因此降低。尽管预应变提高了复合板组成材料的抗裂纹扩展阻力,但复合板在预应变后应变幅提高,加剧了塑性损伤累积,因此疲劳寿命降低。     

连续油管用钢CT80低周疲劳性能研究

对CT80连续油管用钢进行了低周疲劳性能试验,通过应变幅为0．4％-1．5％,7个级别的恒应变控制实验,研究了CT80的循环特性、疲劳特性,确定了疲劳寿命与应变幅之间的关系式,并使用扫描电镜对疲劳断口形貌进行了观察和分析。结果表明：该材料为循环软化,疲劳裂纹起始于试样表面,呈多源性特征。     

P92钢高温低周疲劳性能试验研究

对扬州诚德钢管有限公司生产的P92(10Cr9MoW2VNbBN)钢管(φ610 mm×102mm)材料进行了室温20、600、625℃的低周疲劳试验。结果表明:诚德钢管所生产的P92铜管在室温600、625℃均表现为循环软化,在总应变幅Δε_t/2较低时,室温20℃的低循环疲劳寿命最长,温度越高,疲劳循环寿命越短。与某进口P92钢管相比,在相同总应变幅下,扬州诚德所生产P92钢管材料室温时与进口P92钢管(φ350 mm×80mm)低循环疲劳寿命相近;高温时,扬州诚德所生产P92钢管材料低周疲劳性能优于进口P92铜管。     

钒钛微合金化对钢的低周疲劳性能的影响

本文对几种钒钛微合金钢进行了恒应变低周疲劳试验,得到不同元素微合金化及不同轧制方法下的几种钢的低周高应变疲劳寿命及裂纹扩展速率,并用SEM和TEM分别观察了断口形貌和显微组织,分析了影响低周疲劳抗力的因素及微观机制。     

微钒钛高抗震建筑结构钢低周疲劳性能

以微钒钛高抗震性能建筑结构钢进行了模拟地震载荷高应变低周疲劳试验。试验结果表明,400MPa级高抗震钢筋按等强度代换原则代替335MPa级20MnSi作混凝土构件是可行的,疲劳寿命相近,避免了脆性断裂,优于20MnSi钢。     

船体结构钢低周疲劳表面裂纹扩展规律

采用悬臂弯曲加载方式,以总应变范围（ΔεＴ）作为受检参数和控制参数,对船体结构钢低周疲劳表面裂纹扩展行为进行了研究,得到表面裂纹扩展速率ｄ（２ｃ）／ｄＮ与ΔεＴ的关系,提出了结构疲劳寿命指标的估算方法和表面裂纹低周疲劳扩展机制。