γ—TiAl层状结构裂尖应力场的有限元分析

根据γ-TiAl层状晶体（PST晶体）的微观结构,构造了可使用有限元计算的夹心基元。由有限元计算表明,当裂尖平行于片层时,裂尖前端所有滑移系上的分切应力都很小。即滑移较弱,而沿片层界面（它总是解理面之一）的正应力有最大值,这表明,裂尖将沿片层扩展,而且塑性小,当裂纹垂直于片层时,裂尖前端很多滑移系上的分切应力都很大,最大正应力并不在片层界面上,而总在跨片层的解理面上,这表明,裂尖在片层内解理,并且塑性很大。     

层状组织对双相TiAl合金裂纹扩展的影响

在ＴＥＭ下原位观察了双相ＴｉＡｌ层状组织对裂纹扩展的影响，发现了裂纹尖端的钝化以及裂纹的扩展方式与裂纹和片层界面的夹角有关。当裂纹接近平行片层界面时，主裂纹前端有微裂纹产生，此时剪切带韧化机制起主导作用。而当裂纹垂直于片层界面以及介于平等我恶性循环之间进，片支界面对扩展裂纹的阻碍，界面滑移造成的裂纹尖端钝化是层状组织韧化ＴｉＡｌ合金的主要原因，依据裂纹形核的位错理论地上述现象进行了分析。     

Ti3Al金属间化全物氢致解理断裂及其机理

Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时，氢通过促进裂纹在滑移面上的解一，促进了裂纹扩散，不连续的氢致解理裂纹优先在α２相形核，α２／β相界面是裂纹扩展的有效障碍，氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂无位错区（ＤＦＺ）的形核以及解理裂纹，导致氢致解理断裂。     

Ti_3Al金属间化合物氢致解理断裂及其机理

Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时，氢通过促进裂纹在滑移面上的解理，促进了裂纹扩展。不连续的氢致解理裂纹优先在α_２相形核，α_２／β相界面是裂纹扩展的有效障碍。氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂纹在无位错区（ＤＦＺ）的形核以及解理裂纹的扩展，导致氢致解理断裂     

一种镍基单晶合金的中温蠕变断裂机制

通过对一种镍基单晶合金进行中温不同应力条件下的蠕变性能测试及组织结构与断口形貌观察,研究了合金在蠕变期间的损伤及断裂机制。结果表明:合金在蠕变后期的变形机制是主、次滑移系的交替开动,主/次滑移系的多次交替开动,可在两滑移系交错区域的γ′/γ两相界面萌生裂纹;随蠕变进行,沿与应力轴垂直的γ′/γ两相界面发生裂纹的扩展,形成与<110>方向平行的正方形解理面,其中,裂纹在(001)面沿<110>方向扩展,与{111}二次解理面相截时,可终止裂纹扩展。这是使(001)解理面具有四方形特征的原因。由于蠕变期间在不同横断面发生多个微裂纹扩展,并在裂纹尖端沿较大剪切应力方向形成撕裂棱或发生二次解理,使多个裂纹连通,直至发生蠕变断裂。这是使合金蠕变断口呈现凹凸不平多层次解理特征的主要原因。     

全层状TiAl基合金断裂机理原位观察

通过对裂纹与晶内片层和晶界的交互作用的原位观察,研究了全层状组织TiAl基合金的断裂机制。结果表明：裂纹萌发和扩展方式不仅依赖于片层与拉伸轴的相对取向,还受晶界取向的制约。当片层与拉伸轴成较大角度时,沿片层裂纹扩展是通过主裂纹与沿片层微裂纹的连接及剪切的过程;而当拉伸轴近乎平行片层时,跨片层裂纹依靠对界面分离和跨片层微裂纹这两种形式的微裂纹的连接进行扩展的,纵向交叉晶界有利于断裂韧性的提高,而横向晶界则不利于材料断裂韧性。     

几种硬质履层体在滑动接触时的性能比较

在运用有限元软件,分别对在受相同表面载荷作用下的单覆层体、三明治覆层体及梯度覆层体的滑动接触进行了弹一塑性计算。结果表明梯度硬覆层体在改善界面附近应变、应力场及裂纹应力分布场等方面比其它覆层体具有较明显的优点。三明治层能有效地减小膜层与基体间的应力值,且在界面处裂纹尖端处的应力也很小,但接近界面处的应力、应变梯度却很大。普通多层膜与单层膜相比,应力、应变分布没有很大的改进。     

试样尺寸对SA508-3钢焊接接头断裂韧度的影响

针对大型核容器SA508-3钢焊接接头断裂韧度进行了研究.结果表明,在大试样条件下,母材、焊缝金属及热影响区的断裂韧度存在差异,焊缝金属的断裂韧度优于热影响区,母材的断裂韧度最低.试样几何尺寸直接影响裂纹尖端的应力状态,小试样时裂纹尖端处于平面应力状态,母材、焊缝金属及热影响区全部呈韧窝断裂,表现出良好的塑性;大试样时裂纹尖端处于平面应变状态,母材断口特征转变为准解理与解理混合断裂,热影响区为典型的准解理断裂,焊缝为韧窝断裂.     

多层表面膜在滑动接触时的弹塑性有限元分析

本文研究梯度层、三明治层及普通多层膜覆层体受相同表面载荷滑动接触作用下的弹塑性变形情况。结果表明从表层至基体弹性模量逐渐降低的正样度硬覆层体,能显著改善膜层与基休界面附近的应变分布,沿纵向的应力分布曲线非常平滑,在膜层与基体界面阃及基体中的应力较小;三叫治覆层能显著降低膜层与基体界面处的最大剪应力,且裂纹尖端的应力值最小,但在界面附近的应力值和应变梯度很大：普通多层膜与单层膜相比,应力、应变分布没有明显的改进。通过对上述四种覆层体在应变、应力分布及裂纹应力场的分析可知,梯度层在这几方面都有较明显的优点,其它三种覆层体虽在某一方面有最突出的优点,但却在其它方面存在最明显的缺点。本文研究结果可为选择及设计覆层膜提供参考。     

脆—韧转变的模型化

众多结晶体在低温环境下呈现解理断裂，在高温环境下呈现塑性断裂。在过渡温区，解理断裂的应力随温度增加而增加，反映了屈服应力的下降以及裂纹尖端区塑性的相应增加。裂尖塑性可钝化裂纹并因塑性区中的压应力而屏蔽裂纹。本文简短评述了脆－韧转变模型。在该模型中，计算屏蔽效应的塑性区是由位错的产生、运动和相互作用形成的，这些位错匀在含裂尖的滑移面上运动，并且服从速度／应力／温度定律。对模型在实验结果中的应用也进行     

FRACTURE MECHANISM AND MICROMECHANICAL ANALYSIS OF POLYSYNTHETICALLY TWINNED CRYSTALS OF γTiAl ALLOYS

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＧａｍｍａｔｉｔａｎｉｕｍａｌｕｍｉｎｉｄｅｈａｓｒｅｃｅｉｖｅｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｔｒｏｏｍａｎｄｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ,ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｃｒｅｅｐｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄａｄｅｑｕａｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［１］．ＴｉｒｉｃｈγＴｉＡｌｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓｈａｖｅｇｏｏｄｐｒｏｓｐ…     

In-situ crack propagation observation in fully lamellar Ti-49%Al alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＡｌｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅａｅｒｏｓｐａｃｅｃｏｍｍｕｎｉｔｙｆｏｒｉｔｓｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｇｏｏｄｏｘ ｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ .Ｉｎｌａｓｔｄｅｃａｄｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅ ｔｗｅｅｎｉｔｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｋｎｏｗｎｍｏｒ…     

TiAl裂纹形核和塑性变形关系的研究

对层状结构ＴｉＡｌ在扫描电镜中原位拉伸,发现裂纹前端首先出现滑移带,只有当局部塑性变形发展和临界状态,位错塞积应力等于原子键合务时才会使微米尺寸卑贱 裂纹不连续形核,裂纹可沿滑移带形核,可沿其它是面形核,方扩展,新的不连续裂纺的阻力不为民增大     

α2板条在TiAl合金全层状组织形变和断裂中的作用

通过单轴压缩及TEM原位拉伸研究了全层状TiAl合金（PST晶体）中α2板条的形变和断裂特征。结果表明,全层状TiAl合金中α2相形变和断裂特征与加载方向有关,当片层与加载轴平行时,α2相中的滑移沿柱面进行,微裂纹优先在α2相内（沿柱面）形核;而当片层与加载轴垂直时,形变困难,α2相中的滑移将沿角锥面进行,微裂纹奶容易沿相界面形核、扩展。     

Plastic deformation of bicrystals composed of polysynthetically twinned TiAl crystals

Two types of interfaces can be distinguished in TiAl polycrystals: special rotational interfaces on the {111} planes for which the misorientation angles about the normal to the interface plane are multiples of 60°; and grain boundaries in common sense with arbitrary orientations of the boundary plane and rotation axis. The former are the boundaries in the lamellar structure parallel to one of the close packed atomic planes and the latter separate differently oriented colonies of such lamellae. The effect of both these interfaces on the plastic deformation of TiAl intermetallics is discussed. In particular, the lamellar interfaces as strong obstacles for moving dislocations induce a specific type of combined plastic deformation when the glide of ordinary dislocations operates simultaneously with twinning. On the other hand, the grain boundary can affect the dislocation processes at its vicinity by the arising compatibility stresses.     

Influence of silicide on fracture behavior of a fully lamellar Ti-46Al-0.5W-0.5Si alloy

The fracture behavior of fully lamellar binary γ-TiAl alloys is extremely anisotropic with respect to the lamellar orientation.For the fully lamellar Ti-46Al-0.5W-0.5Si alloy,the existence of silicide ...     

Effects of discontinuour coarsening of lamellae on creep strength of fully lamellar TiAl alloys

High temperature creep of a binary Ti-42mol%Al alloy with fully lamellar structure was studied to examine effects of lamellar spacing on creep strength. Strain hardening is more significant in a finer lamellar material, resulting in higher creep strength at high stresses. Discontinuous coarsening of lamellae takes place during creep, and is more substantial in the finer lamellar material at low stresses. Because of the microstructural degradation, the strengthening by fine lamellae diminishes at low stresses. Some specimens were annealed at high temperatures to finish the discontinuous coarsening prior to creep testing. In these specimens, the strengthening by fine lamellae becomes effective even at low stresses.