不同疲劳载荷下工业纯钛再结晶热处理对疲劳裂纹扩展行为影响

本文开展热处理后工业纯钛TA2不同载荷水平下疲劳裂纹扩展实验,考虑裂尖塑性变形程度,研究疲劳裂纹扩展规律以及热处理状态对疲劳裂纹扩展不同阶段的适应性。结果表明,不同疲劳载荷下热处理对疲劳扩展速率产生不同的影响。A类加载热处理后的疲劳裂纹扩展速率下降是由于近门槛区有效载荷的降低,以及近门槛值的提高。B类加载下热处理对有效载荷以及裂尖塑性变形几乎没有什么影响。C类与D类加载下热处理后裂尖塑性变形受到限制,而导致疲劳裂纹扩展速率下降。     

基于工业CT的材料疲劳寿命预测

在分析材料的工业CT图像基础上,提出了一种疲劳寿命预测方法。在该方法中,首先将裂纹的萌生、扩展过程分为显微尺度细观裂纹、CT尺度裂纹和宏观裂纹三个阶段;然后采用不同的裂纹萌生、扩展标准对材料疲劳寿命进行预测;最后相加各阶段预测寿命,得到材料疲劳寿命。与疲劳累积损伤理论法、名义应力法等相比,该方法预测的材料疲劳寿命具有较高的精度。     

SiC颗粒对SiC_p/2009Al复合材料疲劳短裂纹扩展的影响

采用粉末冶金法制备15%(体积分数)SiC_p/2009Al复合材料,研究该材料的微观组织、力学性能、高周疲劳性能以及疲劳断口形貌.结果表明:在SiC_p/2009Al复合材料的疲劳短裂纹扩展阶段,SiC颗粒及其表面包覆的2009Al薄层在裂纹扩展面上形成"丘陵"状形貌,使疲劳断口的粗糙度增大,裂纹的闭合效应也随之增大:同时"丘陵"状形貌可以引发疲劳裂纹扩展路径偏析,使裂纹扩展的有效驱动力减小并使裂纹扩展路径增加;上述裂纹迟滞效应使SiC_p/2009Al复合材料在短裂纹扩展阶段具有较高的疲劳裂纹扩展抗力.     

预应变对工业纯钛TA2疲劳裂纹尖端应变场的影响

钛制承压设备在制造和服役过程中会产生塑性变形,影响其抗疲劳性能。为了研究预应变对工业纯钛TA2疲劳裂纹扩展行为的影响,本文对原始材料、预应变量为10%、20%和30%的材料进行疲劳裂纹扩展试验,结合数字图像相关(Digital image correlation, DIC)技术获取裂纹尖端应变场,研究预应变对裂纹尖端应变场的影响。结果表明：随着预应变量的增加,稳态疲劳裂纹扩展阶段的扩展速率减小,裂纹张开位移减小,裂纹张开载荷增大,裂纹尖端塑性区、塑性变形量以及循环塑性应变累积量均减小。因此预应变抑制了裂纹尖端的塑性变形及循环塑性累积,致使裂纹闭合效应愈加明显,从而抑制了裂纹的扩展。研究结果对钛制承压设备的安全评定具有参考意义。     

航空发动机低压压气机三级盘裂纹分析

航空发动机在地面试车过程中,出现低压压气机三级盘裂纹故障。通过对故障件进行尺寸复测、性能测试、组织分析和断口观察,分析故障性质和原因。结果发现:断口为多源疲劳断裂,裂纹起始于三级盘排气侧辐板与轴颈转接R表面,向进气边方向扩展,扩展区疲劳条带细密,具有高周疲劳的特征。源区未见明显的冶金缺陷,但裂纹在宏观上与加工接刀痕迹吻合。分析认为故障盘疲劳裂纹的产生与使用过程中特定条件下的振动有关。三级盘辐板与轴颈转接处转接R尺寸偏小,转接不圆滑,存在应力集中,促进裂纹的产生。     

U75V货运重轨服役损伤及裂纹扩展行为研究

通过量为150 MGT的货运U75V重轨服役状态表面出现明显的磨损、裂纹、剥离掉块等损伤.硬度测试显示钢轨表层由于塑性变形已产生较大的形变强化.XRD测试和显微结构观察显示,在接触疲劳应力作用下,钢轨表层及近表层产生严重的塑性变形,表现为晶粒细化.内部生成的微裂纹和夹杂相互作用连接在一起形成扩展裂纹,裂纹扩展主要是穿晶...     

TP304不锈钢三通失效分析

电厂脱硝设施中所使用的TP304不锈钢三通出现裂纹缺陷,通过成分分析、断口宏观和微观分析、微观组织观察、硬度检测,并结合生产工艺对三通裂纹的产生原因进行分析。研究结果表明:材料中Ni含量偏低使材料的奥氏体稳定化程度降低;基体内含有的2.5~3.0级球状非金属夹杂物对基体造成撕裂作用,促进疲劳裂纹的萌生;同时,三通在加工完成后也缺少固溶处理步骤,使得材料内应力过大。这些原因综合导致材料奥氏体含量降低,硬度过高,同时造成材料塑性变形部位内应力过高,在支管颈部产生较大的应力集中现象。三通内表面同时存在大量加工损伤,强化了应力集中现象,在疲劳载荷的作用下,促进了三通裂纹的萌生。     

轴重对贝氏体车轮钢滚滑磨损及疲劳损伤行为的影响

采用滚滑接触疲劳磨损试验机以及光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪等研究了不同轴重下贝氏体车轮钢的滚滑磨损性能及疲劳损伤行为。结果表明：车轮样品的磨损率随着轴重的增加呈增长趋势，30 t时样品的磨损率是20 t的1.36倍。所有样品表面的损伤机制均为疲劳裂纹和黏着磨损。不同轴重下样品表面存在呈梯度分布的塑性变形层。增加轴重，车轮表层材料的变形层厚度和硬化率呈减小趋势，30 t样品的变形层厚度是20 t的0.86倍，而20 t的表面硬化率是30 t的1.04倍。平均裂纹扩展速率、疲劳裂纹扩展角度和深度随着轴重的提高而增大，20 t时样品表面产生A型裂纹，而A型和B型裂纹主要在25和30 t时形成。此外，随着轴重的增加，磨损的增加趋势弱于疲劳，疲劳损伤占据主导地位。     

双向液压锁裂纹分析

采用金相分析、扫描电镜等方法,对双向液压锁裂纹进行了分析,分析结果表明:表面缺陷与疲劳源的形成有直接关系,而材料质量对裂纹的扩展起重要作用。     

双向液压锁裂纹分析

采用金相分析、扫描电镜等方法，对双向液压锁裂纹进行了分析，分析结果表明：表面缺陷与疲劳源的形成有直接关系，而材料质量对裂纹的扩展起重要作用。