高强度变形铝合金断裂韧度各向异性的机理和预测

本文运用断裂力学的基本理论和结果,结合材料的物理开裂机制,定量分析较弱晶粒界面、裂纹扩展途径偏斜和沿晶分层三种因素对高强度变形铝合金断裂韧度各向异性的影响,预测结果与大量实验数据都比较接近,说明合金强烈的断裂韧度各向异性主要来自以上三种机制,并可根据实际断裂机理可以预估合金半成品的短横向断裂韧度值。     

高强度汽车变形铝合金

<正>日本汽车公司(Nisan Motor Co.,Ltd.)新近发明一种Al-Cu-Mn-Mg-Fe-Si-Zn的复杂变形铝合金,它有高的耐热性能、高的抗拉强度与抗应力腐蚀开裂性能,用于制造紧固件(螺钉)与锻件,还在美国取得了专利,专利号US852364。合金成分(质量%):Si 1.0~1.7,Fe 0.05~0.5,Cu 0.8~1.5,Mn 0.6~1.2,Mg 0.9~1.5,Zn 0.05~0.3,V 0.01~0.2,必要时还可以添加不大于0.7%的Ni,其余为Al及不可避免的杂质,这是成分最复杂的变形铝合金之一,共有9个合金化元素。     

A5083铝合金焊缝断裂韧度研究

在焊道中添加铜丝,成功制造出含类裂纹缺陷的焊缝。采用尺寸敏感断裂抗力δ_m(8)表征断裂韧度大小。与标准焊缝进行对比分析,含类裂纹缺陷的焊缝断裂韧度均值较低,为0.061mm,小于标准焊缝断裂韧度均值0.127mm,焊缝内残余铜丝是影响其数值较小的主要原因。     

氢引起的高强度铝合金断裂

对工业纯7075铝合金在3％NaCl水溶液中和在被电离的氢气中产生的晶间断裂和穿晶断裂的断口组织进行了研究。证明了在这两种介质中的断裂是相似的;提出了在两种介质中裂纹扩展的共同机理。认为:应力腐蚀开裂(SCC)是机械的和水溶液产生的氢的共同作用的结果。     

铸造锌铝合金ZA27的断裂韧度KIC

测试了铸造锌铝合金 ＺＡ２７材料的断裂韧度 Ｋ(ＩＣ)，对试验试件断口进行了显微分析，并由此提出了锌铝合金ＺＡ２７在生产和使用中应注意的问题。     

7050铝合金厚板平面应变断裂韧度的研究

采用紧凑拉伸C(T)试样测试7050-T7451铝合金厚板不同厚度、不同取样方向的断裂韧度,通过宏观断口形貌、扫描电镜微观断口形貌和能谱分析等手段研究材料平面应变断裂韧度K_(ⅠC)性能。结果表明:试样满足一定厚度要求时,虽然表面存在小范围平面应力层,亦可获得有效平面应变断裂韧度结果;不同取样方向的断裂韧度性能存在显著各向异性,L-T方向断裂韧度最大,为韧窝型韧性断裂;其次是T-L方向,为韧窝排列具有方向性的脆性断裂,S-L方向断裂韧度最小,主要为沿晶脆性断裂。     

铸造铝合金A356平面断裂韧度KIC的研究

按照HB5142-1996实验标准,采用紧凑拉伸(CT)试样测定铸造铝合金A356的平面断裂韧度KIC值,并使用光学显微镜(OP)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析仪(ESA)等现代技术观察了合金的组织、断口形貌并对其夹杂物成分进行了鉴定,从微观角度给予解释。试验结果表明:铝合金A356铸件的KIC值15～20 MPa.m1/2,接近2×××系(Al-Cu合金)和7×××系(Al-Zn-Mg-Cu合金)变形铝合金的下限,断口为准解理断裂,铸造缺陷明显降低KIC值。最后提出了一些提高平面断裂韧性的改进措施。     

高强度变形铝合金残余应力的消除

本文主要介绍高强度变形铝合金机械加工后的零件变形，该类合金毛坯残余应力的分布规律，冷压变形消除残除余应力的机理，冷压变形量与残余应力的关系，冷压变形对金属组织性能的影响，冷压变形工艺技术在实际生产中的应用。     

断裂韧性与高强度变形铝合金的发展

本文第一部分讲述了传统力学性能指标所存在的问题,它不能准确地反映材料的真实性能。因此,材料在使用中过早地产生破坏。接着讲述了断裂力学在测定材料断裂韧度、抗疲劳和抗应力腐蚀性能中的作用,以及在设计工作中如何选择材料的性能指标。所讲内容都是一些粗浅的基本概念。文章的第二部分主要介绍了如何改进航空工业上所用的Al-Cu(2×××)系和Al-Zn-Mg-Cu(7×××)系高强度变形铝合金断裂韧度、疲劳强度和抗应力腐蚀性能。文章最后提出了改进高强度变形铝合金的一些具体方案。所谈内客基本上反映了国外二十来年发展铸锭冶金高强度变形铝合金的概貌和所取得的大部分成就。     

ADI的冲击韧度和断裂韧度

论述了ADI的冲击韧度和断裂韧度。室温有缺口和无缺口ADI的冲击韧度比铸钢,锻钢要略差,但约是普通珠光体球铁的3倍,ADI的冲击韧度虽随温度降低而降低,但在-40℃条件下仍保持大约室温冲击韧度的70%。断裂力学性能是更重要的安全设计和失效分析依据,无论哪一种断裂韧度,ADI的试验数据都好于普通球铁,相当于或好于强度相当的铸钢和锻钢。     

建筑用960MPa高强度钢对接焊缝的低温断裂韧度研究

对960 MPa结构钢进行三点弯曲实验,以CTOD临界值作为断裂韧度指标,分析其随温度的变化规律,进而得到韧脆转变温度。结果表明,伴随温度的降低,对接焊缝过程中建筑用960 MPa高强度钢的裂纹扩展加快,韧性减弱,并出现解理断裂,低温脆断特征非常明显。     

A7N01P-T5铝合金断裂韧度的厚度效应

采用国家标准GB4161-2007对高速列车承载底架焊接结构材料A7N01P-T5铝合金型材的断裂韧度KC进行了测试和分析,测试了3种厚度母材的KC,基于能量理论和线弹性力学提出A7N01P-T5铝合金断裂韧度随试样厚度变化关系KC(B)的解析公式,并进一步采用国家标准GB21143-2007的CTOD试验对其进行验证.结果表明,该公式具有较高的精度和普适性,可用于确定不同板厚材料的KC,将公式应用于不同壁厚条件下的焊接结构的完整性评定,以此节省人力物力,并大幅度缩短焊接结构完整性评定及结构剩余寿命的计算周期.同时为各种金属材料的KC获取提供通用性的方法和参考准则.     

高强度铝合金

本文评述了工业用高强度铝合金的室温性能,还讨论了T6状态试验铝合金的拉伸、撕裂与断裂韧性性能。工业铝合金和试验铝合金都与18Ni-7Co-5Mo耐热合金钢和β-钛冷轧合金(Ti-3Al-13V-11Cr)进行了比较。     

高强度高韧性铝合金基复合材料的制备和断裂机制

为解决金属基复氏韧性的缺点,采用宏观结构设计方法制备了断裂韧性达到相应铝合金水平的ＳｉＣｐ－ＬＤ２／ＬＤ２复合材料,与同体积分数的普通ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料比较,其强化效果得以保持,并提高了材料的断裂力,断裂过程表明现出阶段性,避免了普通复合材料灾难性失效突然发生的缺点,高体积分数的ＳｉＣｐ－ＬＤ２复合材料棒之间未增强基体的塑性变形以及其对裂纹的阻断,使裂纹沿（ＳｉＣｐ－ＬＤ２）／（ＬＤ２）界面     

岩石断裂韧度的温度效应

对经过１００～６００℃快速热处理的辉长岩和大理岩进行了巴西试验、静态断裂试验和两种温度处理后的冲击断裂试验，结果表明：两种岩方的静态拉伸强度和静态断裂韧度均随热处理温度增加而明显下降；经高温处理后两种岩石的动态断裂韧度随加载率增加而增大，这与未经热处理的情形相似。井借助扫描电镜对岩石的热开裂等现象进行了分析讨论。     

高强度变形铝合金的现状和一些主要問題

一、序言高强度铝合金的发展从1906年开始,以发现铝—铜—镁系合金(原2017)的时效性为开端,几乎与航空宇宙工业的发展同时并进。一般金属材料随着强度增大而加工性、韧性及应力腐蚀性等要求的性能下降。高强度铝合金也不例外,在铝—锌—镁—铜系合金发展上防止应力腐蚀裂纹的出现是合金实用上最大的困难,因此这是极其重要的。最近,除航空宇宙工业之外,在共他各工业范围内,越来越多地采用高强度铝合金,但     

高强度铝合金新材料

一、前言铝是仅次于铁的实用金属材料,在工业上的应用极其广泛。近年来,由于铝具有重轻量、强度高等特性,作为结构材料的用途也正在扩大。因此,为了提高铝合金的强度、韧性、耐应力腐蚀开裂性能和耐热性等,现正在进一步开发新型高强度铝合金材料及新的制造工艺。本文就激冷凝固粉末合金、超塑性铝合金、铝-锂系合金等高强铝合金新材料的最近开发动向、材料特性以及今后的研究课题等做一概括性介绍。     

新型高强度铝合金

正据美刊《LMA,June 2015,P58》报道,美国铝业公司(Alcoa)新近推出一种高性7XXX系合金,并取得了美国专利,专利号US673209,用于轧制厚度≤100mm的厚板,在固溶处理-淬火-人工时效状态下应用,既有高的强度性能与断裂韧性,又有良好的抗腐蚀性能,其成分(质量%):Zn 6.8~8.5,Cu 1.75~2.3,Mg 1.5~2.00,Zr 0.05~0.3,Mn 0.1,Cr 0.05,其余Al。该合金用于制造商用飞机挤压材,如上机翼骨架、桁条、梁帽(striger cap)、梁腹(spar web)、肋条(rib),等等。该合金在二级或三级     

新型高强度铝合金

正据美刊《LMA,June 2015,p.58》报道,美国铝业公司(Alcoa)新近推出一种高性能7×××系铝合金,并取得了美国专利,专利号US673209。用它轧制厚度≤100 mm的厚板,在固溶处理-淬火-人工时效状态下应用,既有高的强度性能与断裂韧性,又有良好的抗腐蚀性能。其成分(质量分数/%):Zn6.8~8.5,Cu1.75~2.3,Mg1.5~2.00,Zr0.05~0.3,Mn0.1,Cr0.05,其余Al。该合金还用于生产商用飞机挤压材,如上机翼骨架、桁