切口断裂韧性与裂纹断裂韧性之间关系的探讨

由裂纹顶端应变开裂判据ε_(max)=ε_c可知,裂纹体、切口体和光滑体的开裂判据应是一致的,故三种试样所测得的断裂韧性之间必有内在联系,本文通过对广义缺口顶端应变场的理论分析和实验研究,运用松弛滑移的概念,得到裂纹和切口张开位移δ之表达式。同时,在探讨裂纹当量曲率半径ρ_f物理本质的基础上,得到ρ_f与材料中的夹杂物或第二相质点的平均间距λ大致相等的经验关系。从而得到切口断裂韧性与裂纹断裂韧性之间的换算关系:((δ_c)_f)/(δ_c)_n=((δ_(pc))_f)/((δ_(pc))_n)=((δ_(ec)~*)_f)/((δ_(ec)~*)_n)=(ρ_f/ρ_n)~(1/2)=(λ/ρ_n)~(1/2)并通过实验进行了初步验证.     

FRACTURE TOUGHNESS AND FATIGUE FRACTURE OF RARE EARTH-MAGNESIUM NODULAR CAST IRON

本文指出,用断裂力学参数代替冲击韧性更能正确反映球铁承受静、动载荷抗断能力。介绍了稀土镁球铁K_(Ic),da/dN,△K_(th)等参数的测定方法和特点,研究了金相组织如球化率、石墨形态、球径、基体组织等对球铁断裂韧性的影响,对强韧球铁应具有的冶金结构进行了探讨。同时,对疲劳断裂过程各个阶段的裂纹扩展特性进行了观察。作者认为,改善球铁的金相组织有可能在强度和韧性方面出现较大突破。     

全层片组织TiAl基合金的室温断裂及断裂韧性

采用标准试样，测试了全层片组织Ｔｉ３３Ａｌ３Ｃｒ０．５Ｍｏ（质量分数，％，下同）合金的室温断裂韧性（以下简称断裂韧性）。在ＳＥＭ、ＴＥＭ下原位观察了板状和薄膜状合金试样中裂纹产生及扩展的动态过程。发现试样的断裂韧性因层片板条取向的不同而呈现各向异性，α２相层片板条对裂纹的扩展具有阻碍作用并使裂尖发生钝化。基于以上原因，使得层片板条取向呈现随机性的合金试样具有高的室温断裂韧性。     

ESTIMATION OF FRACTURE TOUGHNESS FOR POLYCOMPONENT COMPOSITE MATERIALS

本文导出了包括各组成相尺寸因素在内的、用组成相材料断裂韧性和体积比来估计多相材料断裂韧性的表达式: 通过极限分析,导出了符合混合律的上限值表达式(n→∞) 和下限值表达式 其中V_f~j,K_(Ic)~j分别表示各相材料的体积比和断裂韧性,n是和各组成相尺寸有关的参数。     

CORRELATION BETWEEN NUMERAL FRACTURE CHAR-ACTERISTICS AND FRACTURE TOUGHNESS OF MEDIUM-CARBON CrNiMo STEEL

对中碳铬镍钼钢的四种不同组织,进行了显徽组织、断裂韧度、带裂纹样品冲击韧性实验以及宏观断口和微观断口的观察。对它们之间的对应关系得到一些初步结果。在四种组织中,以600℃回火的索氏体组织样品的断裂韧度最大,在300℃左右的温度范围内出现断裂韧度最低。带裂纹的冲击值与三点弯曲断裂韧度值有一致的趋势。此外,根据不同的微观断口特征,对目前正在发展和积累数据的断口定量分析,进行了初步尝试,对断口特征值与断裂韧度之间的关系进行了一些探讨。     

精细陶瓷材料断裂韧性的测定

通过论述单刃缺口染三点弯曲法、拉伸法、显微压痕法等同定材料断裂韧性Klc值方法的基本原理,综合考虑各种测量方法对精细陶瓷材料测量断裂韧性精确度的影响．以及测定过程的可操作性,结合实际测定试验结果分析,最终确定显微压痕法作为测定精细陶瓷材料断裂韧性KIC值常规检测方法．     

DYNAMIC FRACTURE TOUGHNESS OF ULTRASTRENGTH STEELS FOR AIRCRAFT

The plots of load vs deflection(P-D)for two ultra-strength steels 30CrMnSiNi2A and 300M has been examined on a Charpy impact tester with digital memory and microcomputer. A criterion was found to availably represent the dynamic fracture toughness,K_(Ic)~D ,of the steels under impact loading.The K_(Ic)~D,.can be calculated with suggesting that the turning point of change in compliance on the P-D plot is the point of destabilized crack propagation.The K_(Ic)~D of steel 300M,quenched at 870℃ ,separately tempered at 300℃ and 450℃,was esti- mated to be 55—70 MN/m~(3/2)and 54—67 MN/m~(3/2)respectively.The K_(Ic)calculated with accuracy about 20% seems to be available to the engineering evaluation.     

等温淬火高硅铸钢的断裂韧性

研究了在不同等温淬火温度热处理后高硅铸钢的显微组织与残余奥氏体量和材料断裂韧性间的关系.结果表明,在实验的等温淬火温度范围内,随着等温温度的提高,高硅铸钢中残余奥氏体的量逐渐增加,残余奥氏体含碳量随等温温度的变化也有同样的规律.高硅铸钢的断裂韧性随着等温淬火温度的提高而增加,在360—385℃范围内等温时,断裂韧性达到一个最大值(63MPa·m~(1/2)),然后下降.当高硅铸钢的残余奥氏体量在30%—35%之间时可以获得较高的断裂韧性.     

CORRELATION BETWEEN THE CHARACTERISTIC LENGTH PARAMETER OF THE QUASI-CLEAVAGE FRACTURE AND FRACTURE TOUGHNESS

利用扫描电镜对一些断裂韧性试样的断口表面进行了观察.发现:对于遵从准解理机制开裂的材料,从预制裂纹顶端到其前缘的初始准解理开裂源的平均距离ξ是一个特征参数,它不仅与断裂韧度G_(Ic)有学,而且是塑性区应力场的一个重要参量.     

NONLOCAL THEORY STUDY ON FRACTURE TOUGHNESS OF CERAMIC MATERIALS

ＮＯＮＬＯＣＡＬＴＨＥＯＲＹＳＴＵＤＹＯＮＦＲＡＣＴＵＲＥＴＯＵＧＨＮＥＳＳＯＦＣＥＲＡＭＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬＳ￥Ｘ．Ｈ．Ｓｏｎｇ（ＣｅｎｔｒｅｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓ,ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈ...     

FRACTURE TOUGHNESS OF A CAST Mg ALLOY ZM5

本文按ASTM E399-78规定,用不同厚度(B=20—120mm)的紧凑拉伸试件来测试铸镁合金ZM5的断裂韧性值。从实验结果出发,建议将铸镁合金的P_(max)/P_Q由≤1.1放宽至≤1.6。     

TiAl基金属间化合物的显微组织与断裂韧性

通过复合热机械处理新工艺，得到了细小均匀的ＴｉＡｌ基合金的显微组织，并研究了这些显微组织的断裂韧性。结果表明：全层片组织的断裂韧性最高，近层片组织的稍次，双态组织的最低。最后分析了ＴｉＡｌ基合金的显微组织被均匀细化的原因，并讨论了各种显微组织的断裂机制     

板条马氏体钢的断裂韧性与缺口韧性拉伸塑性的关系

研究了超高强度板条马氏体钢的平面应变断裂的韧性与缺口韧性,拉伸塑性之间的关系,实验结果表明,断裂韧性受控于裂尖前沿很小范围内（１－２倍临界裂纹张开位移δｃ）显微组织的微观塑性,钝缺口韧性,拉伸塑性则受控于奥氏体晶粒尺寸或板条束直径,特征距离与裂纹尖端钝化所产生的有效变形区尺寸（２δｃ）相对应,并提出的断裂性与缺口韧性,拉伸塑性的关系取决于尖裂纹前沿有效变形区尺寸（２δｃ）与原奥氏体晶粒尺寸（ｄｒ）     

航空用超高强度钢的动态断裂韧性SCIEI

用带有TRS-80微型机和快速A/D转换器搜集、处理信息的摆锤式冲击试验机测定30CrMnSiNi2A和300M两种超高强度钢的P-D曲线;假定在P-D曲线上柔度发生急剧变化的转折点即裂纹失稳扩展点,则由此可计算出冲击加载条件下的动态断裂韧性,计算获得K_(Ic)~D值的精确度在2%左右,可适用于工程计算。     

预应变对16MnR钢断裂韧性的影响SCIEI

本文实验发现预应变对16MnR钢的断裂韧性具有显著的影响,断裂过程中裂尖区域材料的组织结构发生了变化,裂纹在二次珠光体组织上扩展。16MnR钢断裂韧性的大小取决于碳原子的扩散及二次珠光体组织生成的难易程度。     

X70管线钢不同温度下断裂韧性实验研究

以三维弹塑性断裂理论为基础，对有限厚度板裂纹端部应力场、三维应力约束进行了分析，通过对不同厚度、不同初始裂纹长度在不同温度下三点弯曲试件的断裂韧性测试断口观测和理论分析获得如下结果：离面约束对裂尖应力场及断裂韧性有强烈的影响；断口均产生分层裂纹，其位置、大小和数量与试样厚度、温度和裂纹初始长度有关；温度较低时，分层裂纹距主裂纹根部一定距离，分层裂纹宽度较小，对厚度效应影响较小；温度较高时，分层裂纹首先出现在主裂纹根部，分层裂纹宽度较大且充分张开，降低了试样的有效厚度，对X70管线钢进行性能评价时必须考虑管道壁厚、层裂和环境温度的耦合作用。     

金属断裂表面的分形(Fractal)与断裂韧性

本文借助于图象分析技术使用Slit island方法研究了两种高强度钢不同热处理制度和不同试验温度条件下平面应变断裂表面的分形维数.结果表明,断裂表面是一种分形结构,断裂韧性K_(IC)值的对数随分形维数D_F增加成单调下降的直线关系.这种关系反映了不同热处理制度所引起的材料微观结构变化和不同试验温度所引起的断裂机制变化,D_F可以做为金属断裂韧性的一种度量。最后,用临界裂纹扩展力与不规则断裂表面真实面积之间的关系对结果进行了理论分析.     

EFFECT OF CREEP FRACTURE TOUGHNESS ON CRACK INITIATION AND GROWTH

本文研究了蠕变断裂韧性对二种低合金耐热钢蠕变裂纹开裂和扩展的影响。试验表明:随着蠕变断裂韧性提高,抗蠕变裂纹开裂和扩展能力增加。材料呈韧性或脆性状态时,蠕变裂纹萌生和扩展过程不同。韧性状态时,裂纹为穿晶和晶界二种混合形式:穿晶裂纹可在晶内碳化物处发生,或在晶界上形核后向晶内扩展,晶界裂纹仍是由晶界上空洞形成和相互连接而成,裂纹可沿晶界和晶内扩展,但不连续。脆性状态时,裂纹沿晶界发生,它是由晶界形成空洞和相互连接而成,扩展仅沿晶界发生。     

硬质合金维氏压痕裂纹与断裂韧性

该文研究了WC－Co和WC－Ni／Co硬质合金Vickers金刚石庄头在抛光的表面上产生的对角裂纹与断裂韧性的关系。合金中粘结金属含量为8到8．5m％，WC平均晶粒尺寸为2．4到3．0μm．合金表面采用常规金相制样方法并随后作短时退火处理。得到的结果是，测量断裂韧性的必须条件是裂纹要比压痕对角线长得多才行，只有较细晶粒的合金适合于本条件。     

Al—2.5Li—1.3Cu—0.9Mg—0.13Zr合金断裂行为及断裂韧性

本文研究了不同热处理状态下Al-2.5Li-1.3Cu-0.9Mg-0.13Zr合金的断裂行为及其韧性,并结合显微组织进行了分析.结果表明:降低固溶温度,合金断口中沿晶分层及颈缩断裂将增多,剪切断裂减少,合金的韧性有较大幅度的改善。