片层厚度对损伤容限型TC21合金裂纹扩展速率的影响

分别采用α β锻造和β锻造方式制备了TC21合金φ90mm棒材,研究了两种加工方式下同规格棒材的裂纹扩展速率,分析了粗细两种片层结构对裂纹扩展速率的影响.结果表明:β锻造获得了细片层组织结构,具有较低的疲劳裂纹扩展速率;α β锻造得到粗片层组织结构,裂纹扩展速率较快.疲劳裂纹扩展速率随着组织片层厚度的增加而加快.在疲劳裂纹稳态扩展区,裂纹以条带循环机制向前扩展,同时能看到许多疲劳条纹.     

显微组织及频率对Ti_3Al基合金疲劳裂纹扩展速率的影响EI北大核心

以不同的频率对具有不同显微组织的Ti3Al基合金的疲劳裂纹扩展行为进行了研究。结果表明,显微组织及频率对材料的da/dN有强烈的影响,1080℃固溶处理组织具有最低的疲劳裂纹扩展速率,1110℃固溶处理组织具有最高的疲劳裂纹扩展速率。随着频率的降低,三种显微组织的疲劳裂纹扩展速率都有所增加。初生α2相的体积分数是影响疲劳扩展速率的重要因素。含有初生α2相的组织及不含初生α2相的组织的疲劳裂纹扩展有不同的机制。     

WNQ570桥梁钢及其对接焊缝疲劳裂纹扩展性能试验研究

对WNQ570桥梁钢及其对接焊缝进行了疲劳裂纹扩展速率和疲劳裂纹扩展门槛值测定试验,采用两种不同数据拟合方法分别得到具有95%保证率的疲劳裂纹扩展参数。结果表明：本批次的WNQ570钢材具有良好的疲劳裂纹扩展性能,其中对接焊缝疲劳裂纹扩展速率高于母材;在应力强度因子幅值处于10 MPa·m^1/2～70 MPa·m^1/2的常规区间时,基于单试件数据点的处理结果对应的裂纹扩展速率明显高于基于成组数据点的处理结果;WNQ570的疲劳裂纹扩展速率随应力比增加而增加,疲劳裂纹扩展门槛值随应力比增加而降低。     

微观组织对贝氏体钢疲劳裂纹扩展行为的影响

为了研究组织对疲劳裂纹扩展行为的影响,对3种不同贝氏体组织钢进行了疲劳裂纹扩展实验,并采用SEM和EBSD等方法对裂纹进行了分析.结果表明,板条贝氏体组织在近门槛区和稳定扩展区阻碍裂纹扩展的能力最强,具有最小的裂纹扩展速率.板条贝氏体组织中的大角度晶界使裂纹更容易发生偏折,导致断口表面粗糙度增加,裂纹扩展受到较强的粗糙度诱导裂纹闭合效应的作用.随着ΔK的增大,塑性诱导裂纹闭合效应取代粗糙度诱导裂纹闭合效应开始占据主导作用,是板条贝氏体组织中裂纹扩展速率对ΔK的变化较敏感的原因.     

服役条件下螺旋焊接管线钢疲劳裂纹扩展机理分析

对服役条件下螺旋焊接管线钢裂纹扩展机理进行了分析,通过试验测定了两种母材区和两种焊缝区的疲劳裂纹扩展速率,通过扫描电子显微镜分析了螺旋焊接管线钢中裂纹扩展速率不同的原因。结果表明:焊缝疲劳裂纹扩展速率快于母材中的疲劳裂纹扩展速率;焊缝组织中分布着许多孔洞和表面裂纹,导致组织疏松,使焊缝金属的韧性降低,从而使管线钢承载能力降低,在循环波动载荷下易发生螺旋焊缝疲劳断裂失效。     

镍基高温合金蠕变-疲劳-环境交互作用研究

为了研究在高温下常见的疲劳裂纹扩展速率在低频下显著增加的现象而进行了本研究工作。对两种不同热处理状态的lnconel718合金,在空气和氦_7环境中于650℃进行了蠕变试验和0.01、0.1与1.0Hz三种频率下的疲劳试验。蠕变裂纹扩展速率在空气中比在氦中快50～100倍。在氦中的疲劳试验表明,裂纹扩展速率对频率几乎不敏感;但在空气中的试验表明,在较低频率下,裂纹扩展速率显著增加。这些结果说明,无论在蠕变试验还是在疲劳试验中,空气环境都起了主要的作用。氧扩散到晶界中好象是加速空气中裂纹扩展的原因。过时效热处理降低了裂纹扩展速率。     

SiC颗粒体积分数对SiCp/Al复合材料疲劳裂纹扩展的影响

本文通过对疲劳裂纹扩展速率的测试和对疲劳裂纹扩展路径及疲劳断口的观察分析,研完了SiC颗粒体积分数对SiCp/Al复合材料疲劳裂纹扩展的影响.结果表明:随着SiC颗粒体积分数的增加,复合材料疲劳裂纹扩展抗力增加,但只有SiC颗粒体积分数为15％时,复合材料的疲劳裂纹扩展抗力才优于基体.      

挤压AZ31B镁合金圆棒不同取向的疲劳裂纹扩展

使用紧凑拉伸(CT)试样,研究了挤压AZ31B镁合金圆棒三个方向的组织及疲劳裂纹扩展性能。结果表明,疲劳裂纹以穿晶为主的混合方式沿滑移带扩展。T-L方向裂纹呈直线扩展,扩展速率最高,T-R方向孪生和滑移协同塑性变形,裂纹局部偏转,呈波浪形沿径向扩展,扩展速率较低,强织构和不均匀组织引起L-T方向裂纹分叉和偏离,降低了裂纹尖端有效驱动应力强度因子幅,裂纹扩展速率最低,在疲劳裂纹扩展速率(da/dN)与应力强度因子幅(ΔK)的关系曲线上出现水平段。在ΔK较小时加载频率对裂纹扩展速率的影响不大,ΔK>3 MPa m时裂纹扩展速率随着加载频率的提高而减小。     

750℃时效对GH4742合金疲劳裂纹扩展行为的影响

研究了在750℃时效处理的GH4742合金的组织演化对疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明,随着时效时间的延长合金中的块状一次γ′相长大且其边界圆滑化,花瓣状二次γ′相沿界面分裂,三次γ′相回溶在基体中或聚集长大成圆角方形γ′相。随着时效时间的延长合金疲劳裂纹的扩展速率呈增加趋势,主裂纹以绕过一次和二次γ′相的方式扩展。近门槛区的疲劳裂纹扩展速率对组织较为敏感,一次γ′相和二次γ′相边界的圆滑化使疲劳裂纹扩展速率提高,三次γ′相适当粗化可提高合金强度和ΔK较低区域裂纹的扩展抗力;Paris区和快速扩展区的应力强度因子范围ΔK较高,组织对疲劳裂纹扩展速率的影响降低。     

显微组织对Ti-6Al-4V ELI合金疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了Ti-6Al-4V ELI合金板材的显微组织对疲劳裂纹扩展速率的影响.用金相显微镜对不同热处理制度下该合金α和β转变组织的变化进行了观察分析.采用MTS-810低周疲劳试验机测试合金的裂纹扩展速率.通过Origin 6.0软件对数据进行处理并绘制裂纹扩展速率(△a/△N)与应力强度因子幅△K的关系曲线.结果表明:在Pairs区范围内,疲劳裂纹扩展速率对双态组织中初生α相含量的多少不敏感,而在近门槛区和快速扩展区,裂纹扩展速率对组织比较敏感;在本实验研究的条件下,细针编织状魏氏组织的da/dN<平直状片层组织的da/dN<双态组织的da/dN.