65Mn钢热处理工艺的改进

针对65Mn钢有微裂纹或断裂现象,通过分析,发现微裂纹或断裂的主要原因是塑性和韧性差,因此提出了改进措施。     

改向滚筒轴的断裂失效分析

改向滚筒轴在运转过程中发生断裂。采用断口形貌、金相组织及材质化学成分分析方法，对断裂轴进行了失效分析。结果表明，改向滚筒轴的断裂属于疲劳断裂，断裂原因是轴与滚筒焊接时所采用的焊接工艺不当．在焊缝处产生了多个微裂纹或裂纹以及接近焊缝区域晶粒粗大所致。据此，对轴的结构提出了改进措施。     

TiC／Ti复合材料动态拉伸的裂纹形成及扩展机制

采用熔铸法制备的原位自生TiC／Ti复合材料，在SEM中静载动态拉伸，原位观察和研究了裂纹的萌生及扩展机制。结果表明，TiC颗粒表面及应力集中处最容易萌生微裂纹；在不同位置萌生的微裂纹中，处于有利位向的微裂纹不断扩展，并与周围的裂纹连接形成主裂纹；主裂纹扩展主要是通过自身扩展与周围的裂纹连接相结合的方式进行，当裂纹扩展受阻时，裂纹前方颗粒处形成新的裂纹或基体中形成塑性坑，并通过扩展相互连接；裂纹扩展到一定程度后，试样全面失稳而迅速断裂。根据试验观察与分析建立了裂纹萌生与扩展模型。     

某型摩托车车架服役中断裂失效分析

通过对服役中断裂失效的摩托车车架进行综合分析，表明该车架的断裂主要是由于车架材料的组织中，存在有较严重的沿晶分布游离渗碳体。这种游离渗碳的存在，导致材料在加工过程中于内部形成微裂纹，并在外力的作用下，微裂纹最终扩展并导致疲劳断裂。     

陶瓷材料延性域去除临界条件新研究

本文是在对磨削过程的应力特征、微裂纹形成及扩展和材料去除机理研究的基础上，针对微裂纹扩展的稳定性条件进行研究。研究中，将宏观断裂力学及微观断裂物理相结合，根据位错产生微裂纹机制，对磨削过程的微裂纹的形成采用位错赛积模型来描述。并从能量平衡的角度，讨论位错裂纹的稳定性及临界裂纹尺寸。     

不同应力状态下6063铝合金断裂机制原位拉伸研究

用SEM-520原位拉伸实验对可以实现不同应力的6063铝合金试件的断裂过程做了详细研究和分析.研究结果表明:不同应力状态下的铝合金试样在拉伸过程在其表面上都产生了大量的滑移带,但断裂机制不同.随着三轴应力度的降低,断裂从正断向剪断过渡,试件断口也由韧窝断裂模式向剪切断裂模式演变;6063铝合金晶界是其最薄弱环节,大量微裂纹产生于晶界,随着载荷的增加,微裂纹长大和扩展,与此同时,在局部变形带中沿晶界和滑移带又产生了新的微裂纹,微裂纹之间通过扩展或剪切而连接导致试样断裂;试样最小截面上的三轴应力度越小,试样断口的2个面上韧窝的取向越明显,而且断口越光滑.     

TA2／A3爆炸复合界面微观断裂机制的SEM原位研究SCIEI

借助ＳＥＭ对ＴＡ２／Ａ３爆炸复合界面（包括细小波状界面，中波界面及具有再入射流熔块的大波界面）的微观断裂机制进行了动态研究。结果表明，爆炸复合界面微观断裂机制是：微裂纹在波头夹杂或再入射流熔块内及熔块和基体界面处萌生，并在裂尖应力场作用下沿与外载垂直方向扩展。同时，沿ＴＡ２／Ａ３界面产生微裂纹并在外载作用下，相互连接而扩展。     

铸态AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金的拉伸断裂机理

对铸态AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的拉伸强度、压缩强度以及折弯强度进行了测试和分析,同时通过原位拉伸实验对其断裂机理进行分析。结果表明：铸态AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金表现出优异的力学性能,其拉伸强度为1005 MPa,断裂应变为15.4%。合金的拉伸断裂形式为脆性断裂加韧性断裂的混合断裂模式,体心立方相B2发生脆性穿晶断裂形成解理面,面心立方相产生塑性变形,微孔不断汇聚长大最终断裂从而形成塑性断裂的韧窝形貌。通过原位拉伸实验,发现在单轴拉应力作用下,面心立方相首先产生塑性变形,而体心立方相不发生塑性变形,仅仅储存大量内应力,之后在体心立方相薄弱区形成微裂纹释放应力;伴随载荷持续增大在裂纹尖端产生应力集中效应,促使该裂纹不断扩展,同时又有新的微裂纹在附近产生;继续增大载荷微裂纹逐渐融合,形成主裂纹,伴随主裂纹扩展同时形成新的微裂纹;形成“生成微裂纹-扩展-聚合-形成主裂纹-进一步扩展”的循环,直至最终断裂。     

低应力下疲劳裂纹扩展门槛值ΔK_(th)

疲劳裂纹的扩展大致经历:滑移(平面型或波纹型)、裂纹成核、微裂纹扩展、宏观裂纹扩展和断裂这五个阶段。虽然各个阶段难以严格区分,但各阶段的产生和扩展机制必竞各有不同。在描述疲劳裂纹扩展的理     

TiB+La_2O_3/Ti基复合材料拉伸断裂的原位表征及其机理研究

以不同体积分数的Ti B+La_2O_3原位增强钛基复合材料为研究对象,在室温下对该材料进行SEM原位拉伸实验,通过对裂纹尖端的组织变化以及裂纹扩展路径的原位观察,分别研究了增强体对材料拉伸强度和拉伸断裂行为的影响。结果表明:增加增强体的体积分数可以提高增强体的承载作用并细化基体晶粒,从而提高颗粒增强Ti基复合材料的强度。材料的断裂行为表现为增强体断裂后微裂纹的萌生、扩展及其和滑移带的汇合。高含量的增强体可增加微裂纹的数量,使得其在萌生、扩展后更易与邻近微裂纹或滑移带相贯通,加快宏观裂纹的形成,从而导致了材料塑性的下降。     

高铌TiAl合金双态组织室温断裂行为研究

通过对高铌TiAl合金双态组织的缺口试样进行原位拉伸、相应的断裂表面SEM观察,研究其拉伸断裂机制和裂纹扩展的动态过程.结果表明,高铌TiAl合金双态组织的断裂模式主要是穿晶解理断裂;合金的断裂过程是主裂纹首先起裂,微裂纹的产生、扩展和连接主裂纹,直至断裂;在裂纹扩展过程中,尖端附近区域范围内的γ相晶粒内易形成微裂纹,为其断裂过程的一个明显特征;对于双态缺口试样,由于晶粒细小,缺口根部出现应力集中,裂纹扩展路径比较平直.     

H68黄铜断裂过程的透射电镜原位观察

采用透射电镜动态拉伸、原位观察研究了低层错能合金H68黄铜断裂的微观过程。结果发现：黄铜薄膜试样拉伸时，裂尖首先发射位错，平衡时形成无位错区和反塞积位错群；裂尖前方较厚区域可以发生孪生变形，形成形变孪晶，微裂纹在孪晶中形核、扩展，导致裂纹呈Z字形扩展；裂尖无位错区也可能形成微孪晶，微裂纹在微孪晶中形核，使裂纹呈不连续扩展；微裂纹也可以从主裂纹顶端连续形核、扩展。     

镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂原因分析

镍钛合金医疗器械在疲劳测试结束后,发现波峰区域断裂,通过宏、微观对产品断裂原因进行分析。结果表明,产品断裂是由于丝材在编织前预热处理效果欠佳,导致编织波峰区域丝材产生塑性变形(出现微裂纹),致使材料强度降低,在周期性循环外力作用下,优先在微裂纹区域产生疲劳裂纹源,导致疲劳断裂。     

C-Mn钢焊接接头的解理断裂行为的研究

测定不同φ（焊缝）的C－Mn钢焊接接头Charpy-V冲击试样、COD裂纹试样的低温断裂参量，φ（焊缝）小于一定值时，解理裂纹起裂于母材各区，韧性用σf/σy较小的分散带表征；当φ（焊缝）大于一定值时，解理裂纹起到焊缝粗晶区，韧性用相应的σf/σy较窄的分散带表征。焊接接头的解理断裂由脆性相开裂形成微裂纹，在外加主应力达到解理断裂应力σf时导致解理断裂。     

工业铸造A357铝合金SEM原位拉伸实验

通过场发射扫描电镜装载原位拉伸台,对不同凝固条件下工业铸造A357铝合金进行原位拉伸试验。结果表明,裂纹微裂纹首先萌生于组织中破裂的共晶硅处,近邻的微裂纹连接形成小裂纹;多处形成的小裂纹彼此连接并形成较长裂纹,沿共晶区深化和扩展,逐渐发展为主裂纹;当主裂纹遇到铝基体时,扩展受阻,裂纹发生钝化并在其前沿区域形成剪切带;剪切带深化并开裂,主裂纹沿着深化的剪切带穿过基体继续扩展,最终导致试样断裂。A357铝合金的断裂方式为兼具韧性断裂和解理断裂的混合断裂。反重力铸造有效地改善合金微观组织形态,提高了合金的力学性能。     

TC6钛合金动态断裂机制

采用分离式Hopkinson Bar系统,对双态组织的TC6钛合金帽形试样进行动态力学试验,研究其动态断裂失效机制。结果表明:双态组织TC6钛合金在动态下变形时,其断裂常与绝热剪切带相联系,且断裂由微孔洞形核、孔洞长大形成微裂纹、微裂纹长大扩展形成宏观断裂3个过程组成。     

汽车防倾杆断裂失效原因分析

利用金相显微镜和扫描电镜对汽车防倾杆断裂件进行了检测,结合防倾杆的制造工艺分析了断裂原因,并提出了针对性的预防措施。试验结果表明:失效防倾杆是脆性断裂,断裂是由于该件在装配前存在原始裂纹。断裂件金相组织以回火屈氏体为主,其横截面呈阶梯状,其中裂纹起源区域存在氧化脱碳现象。断裂件在成形过程中产生的微裂纹是失效的主要原因,微裂纹在淬火过程中发生扩展。     

桥式起重机轮轨异常接触引起的轨道断裂分析

利用有限元程序ANSYS建立有微裂纹的三维实体模型,计算了桥式起重机轨道应力强度因子的大小,结合实验判断钢轨断裂情况。结果表明,轮压最大载荷工作时,随着时间推移轨道表面微裂纹会逐渐发生扩展,扩展积累会造成钢轨的断裂。发生车轮啃轨现象时,裂纹会扩展更加剧烈甚至发生瞬间断裂。     

弹簧钢60Si2Mn疲劳试验断裂分析

对60Si2Mn弹簧钢进行了疲劳寿命试验。试验结果表明，疲劳寿命较低，未达到标准要求(不低于20万次)。采用化学成分检测、断口扫描观察、能谱分析和金相检验等方法，对疲劳试验中断裂弹簧进行了分析、检测。分析结果表明，钢丝表面微裂纹是导致弹簧疲劳断裂的直接原因，该裂纹是由于母材表面存在轧制缺陷，经过拉拔表面产生硬化组织，由于塑性不足，产生微裂纹；钢丝近表面存在超尺寸夹杂物，该夹杂物属于连铸过程中典型的外来宏观夹杂物，间接加速了弹簧疲劳断裂。     

热轧变形对快凝Al—Fe—V—Si粉热挤合金断裂行为的影响

研究了不同热变形条件下用快凝Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ合金粉挤压成形样品的拉伸断裂行为。结果表明，在沿轧制方向拉伸的试样中，与板面平行的颗粒界面处形成的微裂纹不影响主裂纹的扩展，沿与板材纵截面平行的颗粒界面的开裂可能导致试样反常断裂，沿与板材横截面平行的颗粒界面则易成为主裂纹的低能扩展路径，使试样沿颗粒断裂。