低碳钢疲劳裂纹的萌生及扩展的观察

对低碳钢进行了疲劳破坏试验，较细致地观察了疲劳裂纹萌生、扩展过程及其对应的断口形貌。     

6A02铝合金腐蚀疲劳断口分析

借助于扫描电镜以及能谱分析技术对预腐蚀6A02铝合金疲劳断口形貌进行了研究,分析了带有腐蚀损伤的6A02合金疲劳断口形貌以及合金中的Si,Mg等元素和腐蚀损伤对断裂过程的影响。结果表明其疲劳断口是以韧性为主的多源性断口;腐蚀损伤在试件表面形成的腐蚀坑使得材料局部弱化,成为新的裂纹萌生源;当合金中的Si,Mg元素含量能够完全形成强化相Mg2Si,而不出现单晶Si过剩相时,材料强度与塑性相匹配,能够提高材料的抗疲劳性能。     

激光冲击强化对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

通过残余应力测量、腐蚀疲劳试验和疲劳断口形貌观察,研究了不同激光冲击层数对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。试验结果表明,LSP会在2Cr13不锈钢表面产生高幅残余压应力,且表面残余压应力值随LSP冲击层数的增加而增加。与未强化试样相比,LSP试样的腐蚀疲劳寿命提升,且随LSP冲击层数的增加而提高;LSP试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低,且随LSP冲击层数的增加而降低。经分析,未强化试样疲劳断口形貌比较平坦,二次裂纹较少;LSP试样由于表面产生了较高的残余压应力,有效抑制了腐蚀疲劳裂纹的扩展,最终断口表现出河流花样形貌。     

临界区热处理对腐蚀疲劳抗力的影响

用悬臂梁弯曲试样测定了低碳钢和高强度结构钢经临界区热处理和常规热处理后的腐蚀疲劳裂缝扩展速度。试验是在恒电位下浸入天然海水中进行的。为了弄清临界区热处理对腐蚀疲劳抗力的影响机制,还作了广泛的电子扫描断口分析,金相分析和特殊的浸蚀试验, 结果表明,临界区热处理不但能显著提高低碳钢的屈服强度。还能大幅度地提高腐蚀疲劳裂缝扩展的门坎值△K_(tho)。后者是复合组织中大量岛状铁素体的存在,从而增强裂缝尖端的闭塞效应造成的。高强度结构钢,经临界区热处理后。由于岛状铁素体细小,并且数量少,在相同强度条件下,与常规热处理相比,对△K_(th)没有明显影响,但是,由于临界区热处理可以减轻晶间杂质的偏析,从而导致了裂缝扩展速度的降低。     

腐蚀对复合绝缘子芯棒力学性能的影响

为探究腐蚀条件下复合绝缘子芯棒的力学性能,以FXBW4-110/100型绝缘子为研究对象,在自制绝缘子扭振模拟试验机上,对不同腐蚀条件下的复合绝缘子进行了整体疲劳试验。应用三维形貌仪和扫描电镜对试样断口表面形貌进行宏观与微观分析,结合表面分析技术,研究不同腐蚀试验条件下绝缘子芯棒断裂与其摆动力、扭转力和拉伸力之间的关系。结果表明,当污染液体为中性和碱性腐蚀溶液时,对复合绝缘子芯棒力学性能影响不大,当污染液体为酸性溶液时,对复合绝缘子芯棒的腐蚀作用明显,芯棒内部树脂玻璃纤维受到强酸腐蚀时,试样呈平起光亮的结晶状,表层在位错断裂下形成扩展裂纹,绝缘子芯棒切片断面易发生疲劳断裂;绝缘子被酸性盐雾腐蚀不同时间后,酸液渗入芯棒表面与护套粘接处,对芯棒表面或内部的树脂玻璃纤维界面产生腐蚀,当疲劳断裂发生后,其断口表面由光亮平整向灰暗凹凸不平变化,裂纹由河流花样状向贝纹线状变化,形貌由台阶状向纤维散状变化,表面形貌分布的均方根高度和最大凹陷高度也随之减小;随着腐蚀试验时间的增加,芯棒的抗摆动力能力下降,进而降低了绝缘子整体机械力学性能,导致芯棒断裂时间变短,断口分形维数变大,断口表面形貌更为复杂。     

7050铝合金盐雾腐蚀疲劳性能的研究

为了研究7050铝合金盐雾腐蚀后的疲劳性能,以不同表面处理和装配方式对7050铝合金进行了盐雾腐蚀试验,测试其疲劳寿命,采用DFR法和统计学中T检验法和F检验法分析处理所得疲劳寿命数据,利用光学显微镜和扫描电镜手段研究了盐雾腐蚀深度、断口形貌等腐蚀特征.研究结果表明:7050铝合金盐雾腐蚀试样的疲劳寿命显著降低,疲劳裂纹在腐蚀点处萌生;不同表面处理状态的7050铝合金与TC18接触时,不涂胶和不涂漆的腐蚀最为严重;7050铝合金阳极化后涂漆和涂胶是保护材料的有效措施.     

FV520B-I在不同介质的疲劳失效分析

为了研究FV520B-I在腐蚀环境下的疲劳失效行为与机理,本文在不同介质条件下对FV520B-I做了的疲劳失效分析的工作。利用超声疲劳试验系统对FV520B-I进行空气、水及3.5%NaCl溶液环境下的疲劳试验,使用扫描电镜显微镜对断口表面进行观察,分析不同试验环境、不同寿命范围的断口形貌特征,确定引起失效的损伤形式。根据断口能谱分析结果研究腐蚀介质对FV520B-I疲劳失效行为,分析不同的试验环境对疲劳寿命的影响。结果发现：在小应力幅值条件下,腐蚀介质在疲劳失效过程中起主导作用。应用经典幂函数公式建立超高频率载荷作用下不同环境的FV520B-I的应力-寿命曲线模型。研究内容对FV520B-I零部件维护及失效研究具有积极意义。     

海洋大气环境下7475铝合金的疲劳寿命及断裂机理

为了研究海洋大气腐蚀条件下7475铝合金疲劳寿命及疲劳断裂机理.对不同表面处理的7475铝合金试样在海南暴晒1年,测定对比试样和经1年暴晒试样的疲劳寿命.对疲劳断口形貌进行扫描电子显微镜观察,分析了海洋大气腐蚀对7475铝合金疲劳寿命的影响程度及疲劳断裂机理.试验结果表明:7475铝合金经海南海洋大气环境暴晒1年后,其疲劳寿命下降了一个数量级,表面涂漆试样寿命高于不涂漆试样的寿命,不涂漆的7475铝合金表面出现明显的点蚀,降低疲劳寿命;7475铝合金经硼硫酸阳极化后涂漆,一定程度上可防止其在海洋大气环境中的腐蚀.     

海洋大气中30CrMnSiNi2A钢接触腐蚀疲劳性能研究

为了研究海洋大气环境下30CrMnSiNiA钢的接触腐蚀性能,将磷化后喷涂漆层的30CrMnSiNi2A钢在海南和青岛进行大气暴露试验,利用疲劳寿命均值、安全寿命、概率统计t检验、表面腐蚀形貌和断口形貌观察,研究不同连接状态的30CrMnSiNiA钢的腐蚀特征和表面防护效果.研究结果表明:磷化后涂漆的30CrMnSiNiA钢暴晒于海南和青岛,腐蚀都很轻微,海南试样比青岛试样的腐蚀较严重;海洋大气腐蚀对磷化后涂漆的30CrMnSiNiA钢的疲劳寿命无影响;磷化层和漆层可有效防止30CrMnSiNiA钢的大气腐蚀和接触腐蚀.     

300M钢在海洋大气下的疲劳性能研究

为了研究300M钢在海洋大气暴晒环境中的接触腐蚀和疲劳性能.文中将300M钢与TC18钛合金在海南进行1年和2年的海洋大气暴晒实验,通过对300M钢暴晒试样的表面腐蚀形貌及疲劳断口观察,分析其抗腐蚀性能.采用DFR法测定300M钢在不同状态下的疲劳寿命,分析了暴晒时间和装配方式对300M钢疲劳寿命的影响.实验结果表明:300M钢与TC18钛合金胶结装配在海洋大气暴晒后,在相同载荷下疲劳寿命由105降低到104,300M钢在海洋大气腐蚀环境下以点蚀为主,暴晒1年的300M钢在不装配和装配的状态下其平均疲劳寿命分别为51 947和45 487周次,暴晒2年的分别为29 801和17 376周次.     

卡车地板梁支撑架断口的SEM分析

应用扫描电子显微镜(SEM)对卡车地板梁支撑架受损组织及断口进行了分析研究.结果显示,断口呈现疲劳断口、解理断口及腐蚀断口特征,片状组织是解理断裂的成因;支撑架固定螺孔处由于存在应力集中,受到反复冲击作用而产生疲劳断裂;长期处于废气弱腐蚀介质下,是形成应力腐蚀的条件.该结果可对改善支撑架设计、生产工艺及防止构件损伤断裂提供相关的理论依据.     

考虑表面形貌的腐蚀钢板疲劳缺口系数

为有效模拟钢板腐蚀后的复杂形貌,得到基于真实表面形貌的钢板疲劳缺口系数,采用盐雾法对Q235钢板进行快速腐蚀试验,并对腐蚀表面进行三维测量.利用逆向工程软件Geomagic Studio和数值分析软件ANSYS建立三维腐蚀实体模型,分析表面应力分布.最终通过计算得到了疲劳缺口系数值,并将计算结果和试验结果进行对比.结果表明有限元分析结果与疲劳试验结果两者误差非常小,从而验证了模拟方法的可行性.通过Geomagic Studio可实现快速三维可视化建模,非常好地模拟腐蚀形貌特征,结合ANSYS可灵活、高效地估算各种复杂形貌构件的疲劳缺口系数.     

海洋结构用钢的临界腐蚀疲劳试验研究

本文对两种新的高强度低合金钢在不同介质,阴极保护电位和载荷频率下的亚临界腐蚀疲劳特性进行了实验研究。实验得出了上述各因素对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响结果,并对各因素影响裂纹扩展速率的原因进行了分析。     

压铸模具失效分析

利用扫描电镜对失效压铸模具热疲劳裂纹的宏观、微观、断口形貌进行了分析．分析表明,裂纹尖端不断分枝,裂纹内的氧化物内部被破坏,并产生了新的裂纹．热疲劳断口形貌为典型的沿晶加韧窝混合型断口．     

锆-4合金低周疲劳断口三维能量特征研究

为了定量描述锆-4合金低周疲劳断口的疲劳特性,利用小波变换,研究了断口能量在三维空间的变化特征以及试样状态和加载方向对合金疲劳寿命的影响。结果表明在裂纹扩展期,沿裂纹扩展方向上,能量曲线都具有明显的阶段性;断口表面的形貌随裂纹扩展过程变化较大,在裂纹扩展的初始阶段断口形貌最粗糙,而在扩展期后期则比较平坦、光滑;在与裂纹扩展过程垂直的方向上,裂纹的能量远比周边基体能量大,表明锆-4合金疲劳裂纹的形貌明显比周边区域陡峭。进一步研究还发现,相同加载方向,渗氢试样的能量曲线位于无氢试样的上方,说明氢能改善Zr-4     

GC—4超高强度钢腐蚀疲劳断口分维特征的研究

用垂直剖面法研究了GC－4超高强度钢在NaCl水溶液中,不同电化学腐蚀条件下腐蚀疲劳（CF）裂纹亚稳扩展区断口表面的分维特征,并与机械疲劳断口进行了比较。结果发现,弱腐蚀条件下,断口分维值Df与裂纹亚稳扩展速率（da／dN）s之间存在良好的相关性,但相关规律依赖于测量码尺范围;强腐蚀条件下,Df与（da／dN）s之间无明确相关性。同时,Df具有方向性和部位差异性。     

AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能研究

利用高频疲劳试验机对AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能进行了试验研究,给出了本实验条件下的S-N曲线,得到循环基数为107的疲劳极限是15.3MPa,并与相同材料光滑试样疲劳性能对比.运用扫描电镜对断口形貌进行了观察,分析了断裂机理.经分析认为:AZ31B挤压镁合金螺纹型缺口试样高周疲劳的断裂过程包括裂纹萌生、裂纹扩展、最终断裂3个阶段,疲劳源主要发生在螺纹根部,为多发性裂纹源;裂纹扩展区微观断口具有典型的解理断口形貌,断裂表现为脆性断裂.     

09CuPTiRE钢的断口形貌分析

通过对09CuPTiRE耐大气腐蚀钢断口形貌的宏观和微观分析，及该钢的冲击性能试验结果，探讨了09CuPTiRE钢的断裂规律以及冲击韧性与断口形貌之间的关系。结果表明，温度对断口形貌的影响较大，随着温度逐渐降低，试验钢的断口从韧窝型变为解理型，冲击韧性减小。     

09CuPTiRE钢的断口形貌分析

通过对 0 9CuPTiRE耐大气腐蚀钢断口形貌的宏观和微观分析 ,及该钢的冲击性能试验结果 ,探讨了0 9CuPTiRE钢的断裂规律以及冲击韧性与断口形貌之间的关系。结果表明 ,温度对断口形貌的影响较大 ,随着温度逐渐降低 ,试验钢的断口从韧窝型变为解理型 ,冲击韧性减小     

热处理对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响

本文通过热疲劳试验、电子金相、扫描断口分析等方法研究了热处理对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响。结果表明:不同热处理状态的钢在热疲劳过程中均有循环软化效应,热疲劳抗力主要受钢的强度及其热循环稳定性控制;热疲劳断口由萌源区和扩展区组成,断口上兼有疲劳损伤和氧化腐蚀的特征;热疲劳裂纹以沿晶楔入为源,按穿晶一沿晶混合方式扩展。