三点弯曲裂纹张开柔度的实验研究

运用裂纹张开柔度法对ASTM E399-1990和GB/T 4161-1984中三点弯曲试样测试断裂韧度KIC中的线弹性加载特性进行实验研究,结合疲劳裂纹扩展过程,得出GB/T 4161对试样加载平行度要求过严的结论,提出平行度放宽到0.05W的范围.     

TC18钛合金组织形貌对断裂韧性的影响

对一组不同断裂韧度的TC18钛合金锻件进行金相组织观察及微观结构分析。结果表明,3件样品的裂纹扩展区断口形貌粗糙度与KIC值呈正相关关系,原始β相晶粒方向与裂纹扩展方向相对取向的不同所导致的晶界对裂纹扩展阻力的不同,以及α相生长形态的不同,是引起该组材料断裂韧度差异的主要因素。     

淬火温度对高碳钢组织和断裂韧度的影响

研究了不同淬火温度对高碳钢组织及断裂韧度的影响。利用紧凑拉伸试样测量其平面应变断裂韧度,扫描电镜(SEM)观察淬回火后的组织演变规律及断裂韧度试样断口形貌。结果表明:随着淬火温度的升高,淬火态组织中残余碳化物数量逐渐减少至920℃时全部消失;晶粒尺寸在淬火温度大于960℃时明显长大。600℃高温回火后,组织由残留大碳化物颗粒、回火析出碳化物及铁素体基体组成;塑性单调下降;断裂韧度在小于960℃时单调下降,大于960℃后基本不变;KIC试验断口逐渐由准解理型断裂转变为沿晶断裂。塑性变化是试验钢韧性降低的主要原因。     

MTS试验机单试样法测定J积分应用研究

对MTS810.23试验机开展单试样法测定J积分的应用研究,对J积分快速试验应用到生产检验提供了条件.试验表明,对于能够保证裂纹缓慢稳定扩展,弹塑性比较好的材料才更适于用J积分试验来获取材料的断裂韧度参数.     

铝合金箔材条形试样改为矩形试样拉伸试验工艺研究

本试验以0.1mm ～0.2mm厚度的箔材为研究对象,研究了箔材试样形状的改变对箔材力学性能结果的影响.试验对比分析了两种试样规定非比例伸长应力、抗拉强度和相对伸长率的检测数值,同时对比分析了两种试样的断裂位置、断裂特征以及矩形试样使用标距轮或标距线确定标距的不同影响.结果表明,矩形试样的性能检测数值稳定性和断裂位置优于条形试样,可代替条形试样成为箔材力学性能检测的标准试样.     

试样取向对15%SiCp/2009Al复合材料断裂韧性的影响

研究了粉末冶金法制备的15%SiCp/2009A1复合材料挤压棒材的断裂韧性,探讨了不同试样取向对复合材料断裂韧性的影响.结果表明:L-R取向的紧凑拉伸试样的KIC明显高于R-L取向和C-R取向.断口形貌观察表明:L-R取向的复合材料试样,断裂以SiC颗粒解理开裂为主.较少出现大面积的基体合金撕裂,没有出现SiCp/基体合金界面脱粘的现象.SiC颗粒的大量断裂以及高的界面结合强度会引起复合材料断裂韧性的提高.     

用多试样法测定16MnR钢焊接接头的断裂韧性

一、前言钢材及焊接接头的断裂韧性是表征焊接结构脆断敏感性的重要指标之一。测定钢材断裂韧性一般是采用多试样阻力曲线法得到J_i与δ_i值,以此作为材料的启始断裂韧度。     

高强钢板材表面裂纹断裂韧度测试方法的试验研究

壳体材料的断裂一般是由于表面裂纹所引起的。断口分析证明,表面裂纹作为裂纹源,多呈近似半椭圆状。因此,用半椭圆表面裂纹试样测定材料的断裂韧度,具有很大的工程实用价值。本文介绍了高强钢板材表面裂纹断裂韧度的测试方法,并对有关试验条件,如 K_(1e)的宽度效应及条件载荷的确定等诸因素进行了分析和讨论。     

砂岩Ⅰ型断裂的尺寸效应试验研究

通过对尺寸成等比例的砂岩试样进行三点弯曲试验,研究了I型断裂问题中试样尺寸对砂岩断裂参数的影响.结果表明:随着试样尺寸的增大,名义张拉强度减小,名义断裂韧度和破裂过程区长度增大,三者均为试样尺寸的函数.基于试验结果,引入有效破裂过程区长度cf,建立等效线弹性断裂力学尺寸效应模型,通过理论分析,发现其尺寸效应曲线介于理想脆性和理想塑性材料之间,体现出准脆性材料的尺寸效应特点,并计算得到了不同尺寸试样的破裂过程区长度等断裂参数.为验证该尺寸效应模型在砂岩中的正确性,采用数字图像匹配技术(DIC)测定相应尺寸砂岩试样的破裂过程区长度,测定结果和理论模型计算值相符.      

不同厚度铝合金试样的应力腐蚀开裂特性研究

鉴于试样厚度对2024-T351铝合金材料的应力腐蚀开裂门槛值KISCC的影响及实际工程应用中厚壁构件的应力腐蚀敏感性评价等问题,选取能够代表实际工程应用中构件壁厚的40 mm厚双悬臂梁(DCB)试样和标准(GB 15970.6-2007)中规定的26 mm厚DCB试样,进行了应力腐蚀断裂特性研究。结果表明,40 mm厚试样得到的材料的应力腐蚀开裂门槛值KISCC值大于26 mm厚试样得到的KISCC。对S-L取向试样,40 mm厚和26 mm厚试样的应力腐蚀开裂门槛值KISCC差别不大,差异在4%左右;对S-T取向试样,40 mm厚和26 mm厚试样的KISCC值差别明显,差异在24%左右。在DCB试样应力腐蚀断口表面发现有纤维状的腐蚀产物生成,经过能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)分析,纤维状的腐蚀产物是氢氧化铝。纤维状腐蚀产物的生成降低了DCB试样裂纹尖端腐蚀产物的积累,从而减轻了腐蚀产物楔形作用对应力腐蚀开裂门槛值KISCC的影响,提高了材料抗应力腐蚀的能力。并且40 mm厚DCB试样应力腐蚀断口表面的纤维状腐蚀产物明显多于26 mm DCB试样,这也是40 mm厚试样的应力腐蚀开裂门槛值大于26 mm试样的一个原因。在应力腐蚀开裂过程中,由于DCB试样裂纹尖端发生阳极反应,与主体溶液形成小阳极大阴极体系,使试样裂纹尖端呈酸性,而主体溶液呈碱性。40 mm厚试样的裂纹尖端pH约3.0,26 mm厚试样的裂纹尖端pH约3.6,厚板试样裂纹尖端处溶液酸化更严重。     

影响金属材料拉伸结果的因素及分析

金属力学性能试验是评定和检测金属材料及产品质量时的一种重要方法.拉伸试验是主要的和应用最广泛的试验.拉伸试验系采用拉力拉伸试样,一般拉至断裂.采用国家标准GB/T228.1-2010方法进行试验.影响拉伸试验结果有很多因素,如材料本身的固有属性,包括强度极限,弹性,屈服极限等;也有外在的因素,如试样各因素和试验温度等....     

热连轧J55钢的V_（GC）参数测试

分别用光滑和轴对称切口两种圆柱形拉伸试样对６ｍｍ厚热轧Ｊ５５钢进行了Ｖ_（ＧＣ）参数测试，结果表明：Ｖ_（ＧＣ）参数因试样取向不同而存在较大差异，但与试样形式无关。这一结果和试验材料在板面上存在各向异性是一致的，本试验为采用小试样评价材料断裂特性提供了尝试。     

重轨钢动态断裂韧度KId的试验研究

采用夏比冲式样，用摆锤式冲击试验机对重轨钢的断裂韧度ＫＩｄ进行了试验研究。用无量纲柔度法测定了重轨钢动态几何因子ｆ（ａ／Ｗ）值。试验结果表明，加载速率芭及试样韧带宽度的取值范围对ＫＩｄ有一定影响。本试验结果对攀钢生产的重轨钢的动态断裂韧度具有一定参考价值。     

锻造工艺对新型低成本钛合金组织和性能影响

研究准β锻造工艺和两相区锻造工艺对新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金显微组织和力学性能的影响规律。采用金相显微镜(OM)观察新型低成本钛合金不同锻造工艺后的退火态组织特征,采用扫描电镜(SEM)分析合金的断口形貌,并测试合金的拉伸性能、断裂韧度等主要力学性能。结果表明:合金采用两相区锻造工艺(895℃),获得双态组织,β基体上均匀分布着约占40%的等轴初生α相;合金的强度和塑性较高,其中抗拉强度σb=1054 MPa,延伸率δ5=17%,断面收缩率ψ=51%;但断裂韧度偏低,KIC=63 MPa(1/2)m。采用准β锻造工艺(940℃),获得网篮组织,细小的板条状次生α相交织分布,无初生α相;合金的强度和塑性有所降低,抗拉强度σb=1008 MPa,延伸率δ5=13%,断面收缩率ψ=33%;但断裂韧度较高,KIC槡=86 MPa m。随着锻造温度从两相区895℃升到β单相区940℃,新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金强度变化幅度小,而断裂韧度、塑性,特别是断面收缩率性能指标对锻造温度变化反应敏感。     

回火温度对高碳钢断裂韧性的影响

研究了回火温度对高碳钢断裂韧性及其他力学性能的影响。利用紧凑拉伸试样测量其平面应变断裂韧度,扫描电镜(SEM)观察回火后的组织演变规律及断裂韧度试样断口形貌。结果表明:随着回火温度的升高,马氏体逐渐分解消失,从过饱和α固溶体中析出的碳化物数量逐渐增多并发生聚集长大,强度和硬度下降,塑性、断裂韧性和冲击韧性上升。位错强化和固溶强化作用减弱是试验钢强度降低、韧性升高的主要原因。     

基于NSCB方法的冻结红砂岩动态断裂特性试验

采用红砂岩制作中心直裂纹半圆盘弯曲试样（Notched semi-circular bend, NSCB）,设置不同的负温温度对岩石试样预处理,随后利用改进后的分离式霍普金森杆（SHPB）实验系统开展动态试验.结果表明：岩石的断裂韧度存在明显的加载率效应,断裂韧度试验值随加载率的增加近似呈指数型增大;当加载率一定时,岩石断裂韧度由常温进入负温后先缓慢后快速增加,在–20℃时达到最大值,随着温度进一步降低,岩石断裂韧度快速减小.进一步对岩石破裂过程分析发现,不同温度下岩石的断裂过程基本一致,且裂纹扩展速度受温度影响较小.基于岩石断面的扫描电子显微镜结果分析岩石断裂模式为：负温下红砂岩的断裂以沿晶破裂和胶结物的撕裂为主,伴有少量的穿晶破裂现象,同时当温度降低至–25℃时,岩石内部微裂隙数量明显增多,说明负温对岩石具有劣化作用.最后探讨了温度对岩石内部结构的影响机制,对分析岩石断裂特性的低温效应具有一定参考意义.     

高碳钢盘条拉伸试样断头原因分析及预防

实验室在进行高碳钢盘条(82B、70#、65Mn等)拉伸试验过程中,经常出现试样在夹头处断裂的情况,试样断口处具有明显的宏观夹持破坏痕迹,影响抗拉强度和断面收缩率数据的准确性,且断头试样不合格时还需重新取样进行试验,造成检测周期延长,加大了分厂的库存压力.本研究通过对高碳钢盘条拉伸试样断头的原因进行分析,借助比对试验验...     

试样缺口形状及加工精度对冲击功的影响

用示波冲击试验技术对V型、U型两种缺口试样的示波曲线进行了分析。结果表明,试样缺口形状尺寸及加工精度,对裂纹形成功有很大影响,是改变冲击功的根本原因。而裂纹扩展功由试验温度和材质因素决定,不受缺口形状尺寸及加工精度的约束。示波冲击试验可以比较直观地反映材料的断裂过程。     

冲击辅助小尺寸试样与标准试样可比性探索

对标准试样和辅助小尺寸试样与冲击功之间的变化规律进行了试验研究。结果表明:缺口形状相同而厚度不同的同一种材料的冲击试样,采用本文确定的试样厚度与试验温度的关系式,可使辅助小尺寸试样和标准试样的冲击试验数据直接换算,这对薄型材料的冲击试验具有重要的实用价值。     

包钢X80管线钢断裂韧度评估试验

X80管线钢在外力作用条件下由于断裂韧度不足可能引起断裂事故。试验测得包钢产X80管线钢CTOD值,按照Wells提出的CTOD断裂判据对其断裂韧度的安全性进行了评估。断裂韧度测试及评估结果可供科研和生产参考。