铝合金板预腐蚀坑萌生疲劳裂纹的几何构型

由于腐蚀坑不同位置的应力状态的差异,由腐蚀坑萌生的裂纹扩展行为仅仅用应力强度因子分析无法得到准确预测。考虑裂纹闭合效应的存在,本工作对于这种裂纹的应力场进行了分析,研究了其几何尺寸在裂纹扩展过程中的变化,理论分析表明这种几何形状的变化与材料形状以及应力范围的大小关系不大。对于裂纹扩展的几何形状变化的验证性试验的试验结果与理论分析的结果吻合程度良好。     

高强度铝合金构件腐蚀疲劳失效分析

在应力作用下对带有涂层的高强度铝合金构件在 3.5%NaCl溶液中腐蚀疲劳断口进行了研究.结果表明:在腐蚀条件下高强度铝合金构件断口上不仅出现疲劳辉纹,还出现准解理、解理、沿晶等断裂特征,腐蚀疲劳过程属于阳极溶解机制控制.失效形式为多裂纹断裂,在各个铆孔处均有裂纹萌生,其中有一处为主裂纹,其位置不固定,主裂纹扩展距离较长,最后与其它裂纹汇合,最终导致疲劳断裂.     

同级别国产与进口海洋平台用钢腐蚀疲劳裂纹扩展性能的比较

本文研究了国产海洋用钢36Z及其焊缝材料在人工海水中的疲劳裂纹扩展速率,并与同强度级别的国外A537钢及其焊缝进行了比较,对其差别进行了分析讨论。     

高压油管断裂失效分析

采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相显微组织分析、力学性能测试、SEM微观形貌分析等手段,对321不锈钢高压油管的断裂原因进行了分析。结果表明,该高压油管断裂属于轴向交变应力作用下的疲劳断裂,粗管段焊接后热处理工艺不良是造成高压油管发生疲劳断裂的主要原因。     

石油钻杆刺穿失效原因分析

某石油钻杆在油田使用过程中发生早期刺穿失效。运用理化检测技术对失效的钻杆进行宏观形貌、化学成分、显微组织、力学性能分析和硬度测定。结果表明,钻井过程中在腐蚀介质的作用下,在钻杆内壁起刺处首先形成腐蚀坑,在复杂交变应力载荷作用下,钻杆表面腐蚀坑底部形成微裂纹并迅速扩展,最终导致钻杆发生腐蚀疲劳失效。为预防此类失效的发生,要严格控制钢管轧制工序,选用合适轧制工具尺寸,提高钢管内外壁表面质量,避免钻杆在油田使用时再次发生腐蚀疲劳失效。     

腐蚀疲劳过程中裂尖阳极溶解对裂纹扩展的作用

在模拟腐蚀疲劳裂尖介质中,分别用铂丝和40CrNiMo钢为辅助电极测定了在不同拉伸速率下中温回火的40CrNiMo钢的腐蚀电流密度i_(a)与应变速率、塑性应变量的关系,其结果为:利用疲劳裂纹尖端应变的弹塑性有限元计算,得到腐蚀疲劳裂尖阳极溶解引起的裂纹扩展与△K的关系,结果表明:中温回火的40CrNiMo钢在3.5％NaCl水容液中裂尖阳极溶解对腐蚀疲劳裂纹扩展的直接贡很小,阳极溶解的主要作用是影响为裂尖断裂区氢致开裂提供氢原子的阴极过程。     

腐蚀疲劳裂纹扩展的断裂模型

将修正的疲劳裂纹扩展静态断裂模型和裂尖腐蚀溶解相结合,提出了腐蚀疲劳裂纹扩展(CFCP)的腐蚀-钝化-断裂模型.根据该模型和断裂力学原理,导出了CFCP速率的定量表达式,它揭示了CFCP速率与力学条件,裂尖表面腐蚀率、加载频率、假设的裂尖材料元临界断裂应力之间的定量关系,并能说明氢脆对CFCP率的影响规律。实验结果表明,应用所提出的模型可很好地描述铝合金在35％NaCI中CFCP的一般规律。     

腐蚀预损伤铝合金的疲劳行为研究进展

腐蚀损伤是老龄飞机所面临的一个关键问题,是引发裂纹萌生、扩展并导致飞机结构失效的重要原因,对铝合金的疲劳寿命起决定性作用;腐蚀预损伤如何影响铝合金的疲劳行为是建立含腐蚀损伤铝合金疲劳寿命预测方法的基础,是近年来航空界疲劳断裂领域研究的热点和难点.综述了近年来国内外关于腐蚀预损伤铝合金,尤其是在点蚀情况下的疲劳裂纹萌生和...     

锅炉水冷壁管失效原因分析

对锅炉水冷壁外壁横向裂纹的产生原因进行了宏观观察、金相组织分析、扫描电镜和能谱分析等。结果表明,锅炉水冷壁管裂纹的形成是由于壁温波动下的轴向交变应力和烟气中腐蚀介质共同作用产生的腐蚀性热疲劳开裂,针对问题的产生提出了具体的防范措施。     

52CrMnBA钢板弹簧断裂失效分析

渣土车的钢板弹簧(52CrMnBA)在工作过程中发生多片板簧片断裂或开裂失效。采用宏观裂纹分析、金相分析、扫描电镜分析及能谱分析、硬度检测、化学成分检测等手段对失效板簧进行了分析。结果表明:板簧失效模式为起源于表层腐蚀坑处的疲劳断裂。板簧在使用过程中表面防护层脱落,基体裸露在大气环境下,表层产生许多腐蚀坑,导致应力集中,裂纹从腐蚀坑底部萌生,裂纹萌生后,板簧在大应力作用下发生了疲劳断裂。板簧的硬度偏低也导致了板簧的疲劳寿命降低。板簧表面腐蚀坑内的腐蚀产物主要为铁的氧化物,在腐蚀坑与基体交界处发生了Cr元素的富集。     

增压机风扇叶片断裂原因分析

某增压机在运行过程中出现异常响动,经检验发现其风扇叶片断裂。通过光学金相显微镜、扫描电镜等实验手段,对增压机风扇叶片断裂原因进行了分析。结果表明,该叶片断裂是单向疲劳断裂。产生疲劳断裂的主要原因是油漆剥落后产生的腐蚀坑及边缘打磨形成尖角而造成的应力集中所致。     

腐蚀疲劳裂纹扩展的机理

针对高强度低合金钢、钛合金和镁合金进行了腐蚀疲劳裂纹的扩展FCG、外加电压对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响以及断裂表面的研究。在外加电压对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率影响的研究过程中,在一段时间内发生极化,可以根据此期间内的开路电压记录裂纹扩展速率,并测量极化情况下的裂纹增长速率。由于裂纹扩展测量技术的进步,测量的时间很少超过300s,这使观测非独立模式阴极极化对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响成为可能。当最大应力强度（Kmax）超过给定材料--溶液组合的特定临界特征值时,阴极极化会加速裂纹的扩展。当Kmax低于临界值,而所有其他条件（试件、溶液、pH值、载荷频率、应力比率、温度等）不变时,同样的阴极极化会妨碍裂纹扩展,或者对于裂纹扩展无影响。断口显微分析结果显示,阴极极化下加速裂纹的扩展是由于氢致腐蚀(HIC)。因此,根据氢致腐蚀机理以及KHIC和△ KHIC的显示,Kmax的临界值,以及应力范围（△ K）是由相应的腐蚀疲劳裂纹扩展的症状所确定的。当Kmax > KHIC（△ K > △ KHIC）时,腐蚀疲劳裂纹扩展的主要机理是HIC。对于大多数的材料--溶液组合的研究表明,当Kmax < KHIC（△ K < KHIC）时,应力协助扩散在腐蚀疲劳裂纹扩展中起决定性作用。     

环境对双相钢疲劳性能的影响

本文研究了自来水和3.5％NaCl水溶液分别在全浸和干湿交替状态下对热轧双相钢疲劳性能的影响.结果表明:与空气中的疲劳寿命相比,腐蚀环境有不同程度的降低作用,并以喷雾盐水影响最大.在相同腐蚀条件下,环境的影响随应力幅的降低而增强.马氏体抗疲劳断裂的能力高于铁素体.试样表面和断口的观察结果发现,腐蚀疲劳裂纹萌生与腐蚀坑密切相关,蚀坑以阳极溶解方式形成.     

核电厂常规岛小支管断裂失效分析

通过对核电厂常规岛小支管断裂位置的宏观检查,角焊缝检查,断口检查,裂纹源、扩展区、终断区的分析,结果表明：断口的启裂区、扩展区和终断区特征明显,符合疲劳断口的特征,裂纹启裂于角焊缝高度最小处,终断位置与启裂处对称,试样断口为疲劳断口,常规岛系统主管在运行期间的长时间震动,小支管的外载荷、震动等,是导致小支管启裂和扩展的主要因素,为后续同类型接头的断裂分析提供借鉴。     

核电结构材料腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究现状与进展

综述了核电结构材料腐蚀疲劳裂纹扩展的研究现状及环境、力学、材料等因素的影响规律,讨论了高温高压水环境中考虑环境效应的疲劳裂纹扩展模型,提出了当前核电结构材料高温高压水腐蚀疲劳裂纹扩展机制及模型研究面临的主要问题及未来可能的研究方向。     

医用可降解镁合金腐蚀疲劳行为研究进展

镁合金由于良好的生物安全性和力学承载性,同时兼具可控的体内外降解速率,被誉为新一代的"革命性医用金属材料"。然而,在湿润气氛条件下镁合金的耐蚀性能较差,尤其是在复杂载荷和腐蚀疲劳作用下(经历动态交变载荷及腐蚀介质协同作用)镁合金的力学固定/支撑功能急剧骤减,导致植入物过早/提前失效。因此,本文从医用镁合金疲劳失效的施加载荷、频率与腐蚀因素的耦合机理出发,针对医用镁合金体内外腐蚀疲劳寿命、断口微区特征和腐蚀速率间定量关系,阐述交变载荷下腐蚀疲劳失效微观机制。同时,深入解析了疲劳微裂纹萌生/扩展机理,全面总结了提升镁合金腐蚀疲劳性能的举措,以及展望了生物医用可降解镁合金的应用前景和发展方向。     

马氏体与贝氏体组织GC—4超高强度钢的腐蚀疲劳裂纹扩展

本文研究了马氏体组织与贝氏体组织４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ（ＧＣ－４）超高强度钢的腐蚀疲劳（ＣＦ）裂纹扩展特性及机理。结果表明，不显微组织状态下，ＧＣ－４钢在３．５ＮａＣｌ溶液中的ＣＦ裂纹扩展曲线上，都出现了类似于应力腐蚀的平台区，而且马氏体组织ＧＣ－４钢的平台区裂纹扩展速度远大于贝氏体组织。断口分析与理论研究表明，氢脆在ＧＣ－４钢的腐蚀疲劳中起重要作用。     

焊接结构断裂寿命估算的试验研究

以天然气输送管道和桥梁为典型构造，对其对接接头进行疲劳裂纹扩展速率的实测，并按国内外标准进行断裂寿命估算，绘测出应力幅与寿命的关系曲线，从而给出了焊接结构寿命估算的完整方法。     

拨码开关触点腐蚀失效分析与预防

电表在加速寿命试验（ALT）中,由于其内部轻触开关接触不良,导致电表功能失效。通过电阻测试、扫描电子显微镜、聚焦离子束等手段研究轻触开关在ALT环境中的失效行为及机理。结果表明：开关失效部位为锅仔接触面,原因为锅仔接触面的镀Ag层存在凹坑,且凹坑处的Ag镀层太薄,在ALT环境中无法有效保护Cu基体,导致基体发生腐蚀。由于腐蚀产物的导电性差,使得开关因接触不良而失效。其机理为ALT环境中,凹坑处Ag镀层本身氧化以及Ag层表面微电池的形成两方面的协同作用,加速凹坑处Ag层与基体的腐蚀破坏。可通过控制锅仔铜基体的粗糙度和增加锅仔镀银层厚度来改善锅仔在ALT环境中的腐蚀失效问题。