考虑材料微观塑性损伤的焊接接头延性裂纹扩展行为分析

通过考虑材料微观塑性损伤，定量研究了焊接接头中强度匹配、试件几何形状对接头抗延性裂纹扩展行为的影响。对管线用钢焊接接头，测试了标准三点弯曲试样、同种接头及不同匹配状态的双边裂纹拉伸试样的阻力曲线。通过考虑材料塑性损伤的数值模拟，由标准三点弯曲试样的阻力曲线测试结果，得出反映材料微观损伤的特殊单元模型控制参量，再根据该参量对同种接头及不同接头强度匹配下双边缺口拉伸试件的阻力曲线进行了定量预测，其结果与试验结果相当吻合。结果表明，考虑塑性损伤的特殊单元模型能很好地描述接头的抗延性裂纹扩展阻力特性。     

热处理工艺对硅锰钢组织和力学性能的影响

为了提高Q&P钢的强度、塑性性能,将试验钢经过奥氏体逆转变+淬火配分工艺处理。通过SEM、XRD和室温拉伸试验分析了试验钢的相变、元素配分行为和力学性能。结果表明,ART-Q&P钢的马氏体板条边界模糊光滑,部分马氏体表现出一定的回火特征;铁素体为针状或不规则块状,针状铁素体存在于马氏体板条之间。逆转变过程可进一步促进C和Mn在高温下配分,使奥氏体更加稳定,室温下得到更多的残余奥氏体。相比I&QP处理,经ART-Q&P处理后,试验钢获得了良好的强度塑性结合,抗拉强度为1191MPa,总伸长率为14.47%,强塑积达17.24GPa·%。     

回火温度对低合金超高强钢Q1300组织与性能的影响

为开发出屈服强度1300 MPa级的超高强度工程机械用钢,研究了回火温度对Q1300超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:淬火态钢板经220℃低温回火后,由于淬火应力消除和晶内ε碳化物的析出,试验钢的规定塑性延伸强度和低温冲击性能提高,硬度和抗拉强度下降;当回火温度高于250℃时,板条间的薄膜状残留奥氏体开始析出碳化物,降低晶界结合能,恶化试验钢的冲击韧性,回火温度为450℃时试验钢的冲击性能最差,此后继续增加回火温度,试验钢的冲击性能不断提高;当回火温度在200～300℃范围内变化时,试验钢的规定塑性延伸强度基本保持不变,此后随着回火温度增加,试验钢的规定塑性延伸强度逐渐下降。试验钢在250℃回火时,可以获得最优的力学性能,规定塑性延伸强度1381 MPa,抗拉强度1571 MPa,断后伸长率(A_(25)) 10. 6%,半尺寸试样-40℃的冲击吸收能量达到50 J。     

低频振动作用下45钢压缩力学行为分析

利用低频振动拉/压试验机,将激振频率、激振力作为主要影响参数,对45钢进行了低频振动作用下的压缩试验,主要对试验钢的强度变化进行了研究。结果表明:试验钢在拉伸过程中,添加低频振动后,与超声振动作用类似,也表现出金属振动塑性成形的"体积效应",即平均应力减小,屈服强度和抗拉强度均降低;随激振力增大,试验钢在拉伸中的平均载荷减小;随激振频率减小,试验钢拉伸时的平均载荷呈外凸曲线变化,在185 Hz时平均载荷达到最大值。     

退火温度和冷却速率对TC4钛合金的组织和性能的影响

采用室温拉伸试验和冲击试验方法,对TC4钛合金分别进行940, 960, 980 ℃退火,并在980 ℃退火后采取不同的冷却方式得到的试样进行强度（σb、σ0.2）,塑性（δ、ψ）和冲击韧性（ak）的测试,结合扫描电镜进行组织和形貌观察,得到了在相变点以下退火温度和冷却速率变化时,TC4钛合金的组织、强度、塑性和冲击韧性的变化规律：随着退火温度的升高,材料的强度、塑性和冲击韧性呈降低趋势;随着冷却速度的加快,材料的强度呈升高趋势,塑性和冲击韧性呈下降趋势。     

B280VK高强钢的Johnson-Cook本构模型与失效参数确定

通过对B280VK高强钢进行动态和准静态拉伸试验获取了其相关力学性能，并基于Johnson-Cook本构模型反求出B280VK高强钢的本构模型参数。结果表明，Johnson-Cook本构模型拟合曲线与试验拉伸曲线具有较高的一致性，能够反映出B280VK高强钢材料拉伸应力及应变变化趋势，可用于预测B280VK高强钢的应力-应变关系。然后，利用不同缺口样件准静态和动态拉伸载荷工况下获得的失效应变和应力三轴度值，通过最小二乘法拟合获得Johnson-Cook失效模型参数。最后，通过对比仿真与试验结果发现仿真与试验的载荷-位移曲线具有较高的一致性，并且峰值载荷最大相对误差被控制在9.23%以内，验证了B280VK高强钢的Johnson-Cook失效模型的准确性。     

Custom450钢拉伸的晶体塑性有限元分析

基于Voronoi方法建立了Custom450钢拉伸的二维晶体塑性模型,分析了初始硬化模量、参考剪切应变率、应变率敏感系数、初始屈服应力以及饱和流动应力对材料应力-应变曲线的影响,并对晶体塑性参数进行了标定。结果表明,晶体塑性本构模型可以较为准确地反映该材料的单轴拉伸行为,相关塑性参数可影响材料的硬化过程和屈服强度,对比拉伸试验结果发现,通过晶体塑性有限元仿真得到的结果与试验结果的误差不超过3%。晶体塑性参数及模型经过标定后,为进一步研究材料在介观尺度上的应变局部化及损伤不均匀性提供了基础。     

热采井用套管材料高温拉伸性能试验研究

研究某热采井用110H钢级套管材料在不同温度下的拉伸性能。试验温度选用相关标准推荐的180,240,290,325,350℃,另增加室温拉伸试验。试验结果表明:随着温度升高,该110H钢级热采井用套管材料的屈服强度、抗拉强度均呈下降趋势,且屈服强度对温度更加敏感,下降程度满足相关标准要求;弹性模量随着温度升高也呈下降趋势。对试验结果进行拟合,拟合可信度较高,可用于套管柱设计和选材时参考使用。     

热处理工艺对30MnCrNiMo高强钢组织与性能的影响

借助全自动淬火膨胀仪测定钢的Ac₁、Ac₃相变点,通过对试验钢进行淬火+亚温淬火+回火热处理和淬火+回火热处理,研究了两种热处理工艺下30MnCrNiMo高强钢的组织与性能。结果表明:30MnCrNiMo高强钢的Ac₁、Ac₃相变点分别为653、807 ℃。采用淬火+亚温淬火+回火的热处理工艺所获得的马氏体和铁素体复相组织比直接淬火+回火得到的全马氏体组织更为细小、均匀,试验钢的屈服强度为1499 MPa,伸长率为14.0%,室温、-40 ℃冲击吸收能量分别为35.5和29.5 J,钢的塑性和冲击性能显著提升,有效改善了30MnCrNiMo高强钢的强韧性能。     

HC340LA动态力学性能研究及在碰撞工况中的仿真应用

利用万能试验机、液压伺服高速拉伸试验机和霍普金森杆3种设备,开展了HC340LA低合金高强钢多个应变速率的拉伸试验,得到了不同应变速率下的应力-应变曲线,研究了其动态力学性能。对高速拉伸试验数据进行二次开发,采用SwiftHockett-Sherby本构模型进行拟合外推,建立了HC340LA低合金高强钢的材料模型,并进行了纵梁部件落锤试验过程的数值模拟,数值模拟结果与落锤试验结果基本一致,验证了所建立的材料模型的准确性。同时,对比分析了液压伺服高速拉伸试验机和霍普金森杆设备的高速拉伸试验结果。结果表明:液压伺服高速拉伸试验机测量得到的中低应变速率动态曲线与材料准静态曲线有更好的对应关系;霍普金森杆设备适合更高应变速率的试验,无法精准获取材料的真实变形,只能准确测得材料的抗拉强度。     

LNG储罐弹性毡拉伸强度测试及分析

基于国家标准GB/T17911-2018《耐火纤维制品试验方法》,采用破坏性拉力测试的方法对LNG储罐弹性毡材料进行了拉伸强度测试.求得拉伸强度的平均值,同设计要求进行对比,结果发现,弹性毡材料的拉伸强度满足工程设计的要求.另外,根据试验测得的拉力-位移曲线分析,弹性毡材料在弹性变形期间达到峰值后开始断裂,直至最终完全...     

Study on static and fatigue strength of structural adhesive-bonded joints of steel sheets for automotive application

The static and fatigue strength of crush durable structural adhesive-bonded lap joints of steel sheets for automobiles was evaluated by tensile shear tests. The steel sheets used in this study were uncoated and galvannealed (GA) with tensile strength ranging from 270 MPa-grade to 980 MPa-grade and the thickness ranging from 0.7 to 1.8 mm. Also, the effects of the adhesive types were evaluated. The results are as follows: In the static tensile shear tests, when the steel sheets deformed during the tensile test, the tensile shear strength increased with the increase in the base metal properties, such as the yield strength and thickness; however, when the base metal properties were sufficiently high not to undergo plastic deformation, the tensile shear strength exhibited a constant value. On the other hand, the effect of base metal properties on the fatigue joint strength was relatively small. The static joint strength of the GA steel joints was slightly lower than that of the uncoated steel sheets; however, the fatigue strength of the GA steel joints was higher than that of the uncoated steel sheets. The coating failure of the GA was affected by the type of adhesive, base metal properties and type of test. Choosing the proper adhesive can reduce the failure of the GA coating, and the high strength steel showed fewer coating failures than the mild steel.     

控轧控冷对高强建筑用钢组织与性能的影响

对一种试验性的高强建筑用钢进行了控制轧制和控制冷却处理,研究了终冷温度对试验钢力学性能和显微组织的影响,并对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,试验钢在终冷温度为450℃时具有较高的强塑性和低屈强比,能够满足780 MPa级高层低屈强比建筑用钢的要求;在终冷温度为650℃时,试验钢中的M-A岛状组织更加粗大、含量相对较高,形状主要以多边形和和条带状形态为主,而终冷温度为450℃时,试验钢中M-A岛状组织的数量相对较多,尺寸相对细小,且主要以颗粒状形态存在;贝氏体铁素体基体上弥散分布着颗粒状M-A岛的复相组织有利于提高试验钢的强塑性并降低屈强比;终冷温度为450℃时试验钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率和屈强比分别为1070 MPa、825 MPa、16. 6%和0. 771。      

不锈钢纤维多孔材料拉伸性能研究

以316L不锈钢纤维毡为原料,采用不同的烧结工艺,制备出孔隙度为70%~95%的不锈钢纤维多孔材料,研究了纤维丝径、孔隙度、烧结温度和保温时间对其拉伸性能的影响。研究表明,不锈钢纤维多孔材料的拉伸过程主要分为3个阶段:弹性阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。纤维越细,多孔材料的抗拉强度越高;随着孔隙度的增加,多孔材料的抗拉强度逐渐降低;提高烧结温度或延长保温时间,均会提高多孔材料的抗拉强度。     

过时效温度对冷轧双相钢组织性能的影响

研究了过时效温度(室温～500℃)对超高强低碳冷轧双相钢力学性能的影响.研究表明,随着过时效温度升高,马氏体发生分解,抗拉强度呈现下降的趋势;且在回火过程中,晶粒呈现出明显的长大趋势;过时效温度高于300℃时,实验钢出现屈服延伸.该钢种最佳过时效温度以200～300℃为宜.     

低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能

采用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜和扫描电镜等研究了低碳高强舰船用钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)及热轧后终冷温度对组织性能的影响。结果表明,试验钢连续冷却转变只发生了铁素体、贝氏体相变。试验钢轧后快速冷却至不同终冷温度立即空冷工艺下,室温组织主要为贝氏体和多边形铁素体,且随着终冷温度降低,贝氏体的含量增多。与直接空冷至室温相比,随着终冷温度提高,试样的强度呈先降低后增加趋势,然而,终冷温度提高到650 ℃时,试样强度却降低。终冷温度为600 ℃时,屈服强度和抗拉强度最高,分别为644.28 MPa和为679.71 MPa,－20 ℃的冲击吸收能量最优,为112 J。     

Effect of tensile deformation on micromagnetic parameters in 0.2% carbon steel and 2.25Cr–1Mo steel

The influence of prior tensile deformation on the magnetic Barkhausen emission (MBE) and the hysteresis (B–H) curve has been studied in 0.2% carbon steel and 2.25Cr–1Mo steel under different tempered conditions. This study shows that the micromagnetic parameters can be used to identify the four stages of deformation, namely (i) perfectly elastic, (ii) microplastic yielding, (iii) macroyielding and (iv) progressive plastic deformation. However, it is observed that the MBE profile shows more distinct changes at different stages of tensile deformation than the hysteresis curve. It has been established that the beginning of microplastic yielding and macroyielding can be identified from the MBE profile which is not possible from the stress–strain plot. The onset of microplastic yielding can be identified from the decrease in the MBE peak height. The macroyielding can be identified from the merging of the initially present two-peak MBE profile into a single central peak with relatively higher peak height and narrow profile width. The difference between the variation of MBE and hysteresis curve parameters with strain beyond macroyielding indicates the difference in the deformation state of the surface and bulk of the sample.     

Effect of low temperature treatment on tensile yield strength of SiCw/6061 Al alloy composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎＳｉＣｗ/ 60 61ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ,ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ(ＳｉＣｗ)ａｎｄｍａｔｒｉｘ(Ａｌａｌｌｏｙ)ｉｓｖｅｒｙｌａｒｇｅ.Ａｓａｃｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ,ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｓｃｏｏｌｉｎｇｄｏｗｎｆｒｏｍｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｏｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ,ａｌａｒｇｅｍｉｓｍａｔｃｈｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒ…     

快速回火工艺条件下超高强低碳贝氏体钢的组织与性能

采用盐浴热处理试验,结合扫描电镜、透射电镜及室温拉伸试验,研究了快速加热+短时保温快速回火条件下超高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,快速回火工艺下,超高强低碳贝氏体钢发生碳过饱和贝氏体和马氏体中的碳化物析出、铁素体和马氏体的重构以及微合金析出物的析出等现象,进而影响材料的强塑性;在700℃以下快速回火时,与以板条状贝氏体(LB)组织为主的复相贝氏体钢相比,以粒状贝氏体(GB)组织为主的钢具有更好的回火稳定性;在750～800℃两相区快速回火时,铁素体和马氏体相大量重构,最终形成粗大铁素体和马氏体,抗拉强度大幅提升,屈强强度大幅降低,且以LB组织为主的复相贝氏体钢中重构铁素体晶粒更为粗大,导致其屈服强度更低。