断裂韧性与微宏观性能之间的关系

本文基于半理论半经验分析,给出了材料断裂韧性与微宏观性能之间的关系;合理地解释了超高温淬火条件下断裂韧性与夏比冲击功的变化规律。     

42CrMo钢中夹杂物对性能的影响

通过对钢中夹杂物的定性,定鲁和钢的常规机械性能、断裂韧性的测试,表明42CrMo钢的拉伸和冲击性能与夹杂物的含量之间无明显规律性,但断裂韧性随夹杂物含量增加而下降,夹杂物的尺寸与断裂韧性之间存在良好的线性关系。实验结果还表明,42CrMo钢的断裂韧性与夹杂物间距之间存在良好的线性关系,证实了D.布洛克方程的正确性。     

Rolfe-Novak模型的理论分析

在冲击试验过程中,夏比V型缺口试样用于裂纹扩展所消耗的能量部分与断裂韧性试样所消耗的能量有着密切的数量关系。基于这一思想本文从冲击能量的分析出发,主要著名的Rolfe-Novak模型(K_1e/σ_y)~2=a(CVN/σ_y—b)作了理论上的分析补充。利用该模型,又对PCrNi3Mo和28Cr2MoVA钢进行了试验研究,建立了满足工程精度要求的断裂性与冲击能之间的定量关系。     

关于断裂韧性(k_1c)和冲击韧性之间的数量关系

本文叙述了链条钢和弹簧钢的冲击韧性和断裂韧性与试验温度的关系;断裂韧性与冲击韧性之间的关系;比较了断裂韧性的计算值和测量值。     

兵器用钢断裂韧性和冲击韧性之间的数量关系

<正> 断裂力学是研究裂纹体裂纹扩展规律,分析裂纹尖端的应力、应变分布,建立断裂判据。这方面的研究工作提出了缺陷尺寸、应力大小和材料的断裂韧性三者之间的关系。断裂韧性是描述材料阻止裂纹开裂和扩展能力的特征参数,其韧性值可用于工程结构的设计计算。 工程实际多年来广泛应用缺口试样的冲击弯曲试验,测定试样最后断裂前吸收的总     

硝胺发射药的冲击断裂韧性及其增韧机理研究

实验研究了硝胺发射药及其基体材料的冲击断裂韧性，应用冲击断裂韧性增强率的概念分析了硝胺填料对塑化硝化纤维素基体材料冲击断裂韧性的影响。根据硝胺发射药受冲击时材料内部裂纹形成和扩展方式，分析研究了硝胺微粒的增韧机理。     

夹杂物与断裂韧性

从六十年代断裂力学兴起,到八十年代之前,已提出各种断裂模型,在这些模型中的长度参量很难直接测量。作者经过多年研究得出钢中夹杂物含量和夹杂物间距之间与断裂韧性存在定量关系。再参考已有模型提出一个新的模型用以表征夹杂物与断裂韧性之间的定量关系。这个新模型对研究材料的断裂行为和估计材料的断裂韧性都有实际意义,尤其在失效分析工作中,无法从失效部件上取样测定断裂韧性时更加有用。这个新模型是建立在大量试验基础之上的,因而可以按钢的各种使用条件提出对钢材质量的要求。     

SiC－TiC陶瓷韧化机制探讨

采用ＣＶＤ法合成ＳｉＣ－ＴｉＣ陶资，探讨了ＴｉＣ含量与断裂韧性之间的关系。结果表明，当ＴｉＣ体积含量为４０％时，断裂韧性高达７．０ＭＰａ·ｍ１／２韧化效应归功于闭合效应以及弯曲效应。断裂韧性与体积含量之间存在ＫＩＣ＝［（ＫＩＣ０）＋Ｂｖｉ］　ＫＩＣ０＝（１＋Ａ）ＫＩＣｍ关系。建立的韧化模型与实验结果相一致。     

高性能管线钢动态断裂性能的试验与数值模拟研究

采用不同锤高对X90管线钢试样进行落锤撕裂试验,利用GTN微观损伤模型对试验过程进行有限元模拟,详细研究裂纹稳态扩展速度与临界裂尖张开角的关系,并对试验和模拟结果进行分析和对比。结果表明:试样的断裂韧性随稳态断裂速度的增大而减小;有限元计算的断裂速度、裂尖张开角与试验结果吻合较好,GTN微观损伤参数能较好地应用于X90管线钢的动态断裂分析;现有的DWTT方法在评估试样的断裂韧性时存在缺陷,应考虑试样的起裂和冲击变形对评估的影响。     

轴对称钢管爆炸压实的能量与变形

轴对称零件的粉末爆炸压实,是利用炸药产生的有效冲击能引起装粉套筒塑性变形,导致粉末致密.粉末压实所需真实能量的多少,不仅与容器的质量和径向速度有关.对所给予的总冲击能来说,由容器的材料和几何形状来决定.在混合粉和复合粉爆炸压实工艺的广泛研究中,容器外径收缩和炸药/容器质量比之间的关系,及总应变与冲击能之间的关系均由实验方法确定,与计算的能量值进行比较,预计零件的压缩变形和所承受的冲击能,可以进一步了解容器在爆炸冲击载荷下的变化.     

金属断裂韧性的估算方法

<正> 前言 在断裂失效分析中,人们往往需要得知失效零件材料的断裂韧性。但是为了实测材料的断裂韧性,往往需要耗费不少人力和物力,因此人们希望通过各种估算的方法,迅速和尽可能精确地得到材料的断裂力学参量。本文从各种断裂韧性之间的关系、断裂韧     

消除弹塑性断裂韧性试件几何约束相关性的一种新方法──建议一种新的材料弹塑性断裂韧性指标

基于韧性断裂的局部损伤理论，导出了弹塑性断裂韧性Ｊ＿（ＩＣ）与裂尖约束强度Ｔ的关系，提出了一种消除弹塑性断裂韧性试件几何相关性的新方法，进而建议了一种新的独立于试件几何形状的材料弹塑性断裂韧性参数Ｊ＿（ＳＣ），给出了有关的试验验证。结果表明，本方法能有效地消除弹塑性断裂韧性的约束相关性，新参数Ｊ＿（ＳＣ）能确切地表征材料的真实断裂韧性，Ｊ＿（ＳＣ）值愈大，材料的断裂韧性愈高。在断裂动性测量时，无需确定那种试件能满足结构的约束要求，任何几何形状的试件都可用来测试尺寸无关的断裂韧性值Ｊ＿（ｓｃｏ）为把从实验室小试件测得的断裂韧性用于准确预测大结构的断裂行为提供了一种新途径。     

基于应力应变曲线的断裂能参数表征炸药韧性

高能炸药材料普遍具有脆性特点,对其增韧改性有助于提高武器安全性及可靠性,因此炸药韧性的表征是亟待解决的问题。针对其他工程材料常用的两种参量(冲击韧性、断裂韧性)表征炸药韧性时存在的局限性,提出了基于应力-应变曲线断裂能量计算的韧性表征参量——断裂能,包括拉伸断裂能和压缩断裂能两种形式。一方面,由于不能测试炸药冲击韧性,从测试原理上分析了断裂能参量与冲击韧性具有比较接近的物理意义;另一方面,试验比较了室温下三种炸药之间(HMX-P1、HMX-P2、TATB-P3)和其中一种炸药(HMX-P2)在不同温度下(20,35,45,60℃)的断裂能与断裂韧性的变化趋势,结果表明,不同炸药之间以及不同温度下炸药的断裂能与断裂韧性的变化趋势具有较好的一致性;基于这两方面的对比分析,认为断裂能可以作为炸药材料的一种韧性表征参量。     

TC4合金断裂韧性与冲击韧性的关系研究

用TC4合金进行断裂韧性和不同缺口类型的冲击韧性试验。结果表明：断裂韧性K_IC²与冲击韧性a_k正相关，U型缺口的冲击韧性分散性小，预测断裂韧性的可靠性更高。测定杂质元素含量发现，H含量与断裂韧性K_IC负相关，C、N₂、O与断裂韧性无明显关系。     

陶瓷/金属复合靶受12.7 mm穿甲燃烧弹侵彻时弹靶破碎特征

弹靶破碎特征对陶瓷/金属复合装甲的抗弹性能有明显的影响,针对这一现象,进行12.7 mm穿甲燃烧弹垂直侵彻不同陶瓷材料下的陶瓷/金属复合靶板的实验研究。通过观测回收的弹芯及靶体陶瓷宏观破坏形貌,分析不同陶瓷材料与弹芯及陶瓷主要破坏特征之间的关系;通过对碎块的多级筛分称重,开展对不同陶瓷材料下弹芯及陶瓷面板的碎块尺度分布规律的研究。试验结果表明不同断裂韧性对陶瓷和弹的破碎形态及碎块粒径分布有明显影响：当陶瓷的断裂韧性增大时,弹芯小碎片的质量减小,大质量碎片增加,破碎程度减小;陶瓷半锥角增大,径向裂纹减少,陶瓷锥内破碎区碎块尺度呈增大趋势,故整体陶瓷锥破碎区占比提升;弹芯碎块及破碎后的陶瓷碎块粒径累计质量分布符合幂律分布模型。其中弹体碎裂主要分为两个部分,较大的碎块主要是由压剪断裂及应力卸载所导致的拉伸断裂所致,细碎化只发生在弹体头部,主要是由应力波产生的微裂纹与冲击诱发的粒间裂纹相互作用所致;径向裂纹及陶瓷锥是陶瓷冲击破坏的主要表现形式。     

高低温奥氏体化的AISI4340合金钢韧性的评价

据报导,对于淬火状态的AISI4340钢采用在1200℃的高温奥氏体化处理以代替870℃的常规热处理,可使断裂韧性增加到二倍,但夏氏冲击能量则减少。本文力求依据K_(1c)和冲击试验间的差异来解释夏氏冲击值和断裂韧性数据的矛盾。文献表明:所观察的特性是与剪切唇能量和应变速率效应无关的,但是,由每种奥氏体化处理所得到的组织对于缺口根部半径对韧性影响所起的反应不一样,通过这一点可对上述现象予以合理的解释。本文对于起这种特性作用的显微组织因素作了讨论。以这些和其它观察结果为基础,可以认为,对超高强度低合金钢来讲,把高温奥氏体化作为一种实际的热处理工序来应用是有问题的。最后,我们认为,材料韧性的评价不应该完全以K_(1c)或只以夏氏冲击能量数值为基础,而尖锐裂纹断裂韧性和圆缺口冲击能量试验两者都是需要的。     

碳化硅晶须增强Si_3N_4复合材料

用SiC晶须增强热压Si_3N_4,研究了热压制度对SiC_w/Si_3N_4复合材料的密度、弯曲强度、断裂韧性、晶相组成和显微结构的影响,并确定了较佳的热压条件。对微观结构和性能之间的关系进行了初步的探讨。对材料的力学性能如强度、断裂韧性、高温强度等进行了表征。     

应力波载荷作用下材料断裂韧性JId测试研究

本文建立了一个测定动态弹塑性断裂韧性JId的方法。该方法利用改进的Hopkinson压杆加载Charpy冲击试样,利用压杆上应变片记录的入射应力波和反射应力波,由一维应力波理论得到试样所受的载荷和加载点位移,在建立的裂纹尖端张开位移COD和裂纹扩展量△a的关系中,令△a=0,可得到裂纹起裂时的临界（COD）,从而确定裂纹的动态起裂点,与其它方法相比,本文的方法不需要昂贵的仪器来测试动态断裂参数;不需将应变片贴在试样上确定起裂时间,所以该方法可在较高或较低的温度下使用;在动态弹塑性断裂韧性JId的计算中,考虑了材料的动态应力一应变行为,使测得的JId值能更好地反映材料在应力波载荷作用下的动态断裂性能。     

Q-I-Q-T工艺对60Si2CrVA钢断裂韧性的影响

研究60Si2CrVA弹簧钢经淬火-等温-淬火-回火(Q-I-Q-T)热处理后复相组织含量与断裂韧性间的关系。结果表明,在实验的等温温度范围内,随着等温温度的升高,残余奥氏体和贝氏体含量逐渐增大,60Si2CrVA钢强度降低,断裂韧性逐渐增加,在300℃等温时,断裂韧性达到最大值66.37 MPa.m1/2。稳定的残留奥氏体与过渡形态贝氏体量增加是提高断裂韧性的主要原因。     

ZG稀土铬钼钢的研究

本文论述铬系耐磨材料的化学成分对机械性能的影响,机械性能与冲击磨损性能之间的关系,及稀土元素提高铬钼钢冲击磨损性能的因素。由稀土铬钼钢成型的耐磨件经工业性现场装机试验考核,使用寿命是高锰钢衬板的5倍,是锻制道轨钢板锤的1.9倍。实践证明稀土铬钼钢是具有较好综合性能的耐磨材料,在煤炭、冶金、电力、建材等工业中应用,能获得良好的经济效益。