Al-7Si-0.3Mg铸造合金的旋转弯曲疲劳性能研究

研究了M-7Si-0.3Mg铸造铝合金的室温旋转弯曲疲劳性能。结果表明,A1-7Si-0.3Mg铸造铝合金在10~7次疲劳寿命下的极限应力为88 MPa;结合对疲劳试样断口的分析发现,在高应力低寿命区,A1-7Si-0.3Mg合金试样的表面划痕和缺陷造成了材料的表面破坏模式;而在低应力高寿命区,试样内部近表面区的铸造孔洞则是引起材料疲劳破坏的主要原因。使用Paris公式推导出孔洞尺寸和疲劳寿命之间的关系,并计算出不同应力水平条件下的临界孔洞尺寸。     

复合材料修补件的强度和疲劳性能

复合材料贴片修补损伤金属结构件已被证明是一种可靠的低成本高效益结构补强延寿方法，对复合材料贴片修补前后的含裂纹7075－T6铝合金薄板进行了拉伸和疲劳性能研究，结果表明，修补后构件的强度和疲劳寿命都明显提高，随着硼－环氧复合材料补片层的增加，修补铝合金板的疲劳扩展速率显著下降，疲劳寿命可获得10倍以上的改善，基于Rose分析解发展了一个简单的疲劳寿命预测模型，通过与试验结果比较证明了该模型的简单有效。     

铸件中孔洞缺陷对疲劳性能影响的研究进展

孔洞类缺陷对铸造合金材料的疲劳性能影响很大,从疲劳裂纹的萌生到疲劳裂纹的扩展等各环节都会受到孔洞类缺陷特征因素(如孔洞尺寸、形貌特性、位置分布、体积分数等)的影响.本文分析了当前在这方面研究的成果及进展,认为有关孔洞类缺陷的疲劳模型尚不完善,复杂载荷下的疲劳行为以及铸造材料微观结构对疲劳性能影响的研究有待进一步深入研究...     

块体非晶态合金的疲劳性能与超塑性变形

综述了块体非晶态合金的疲劳性能以及过冷液相区的超塑性变形行为及其研究进展,最后简要论述了尚需进一步研究的问题及今后的发展趋势.     

油管镀Ni-Fe-W合金层的耐疲劳和耐蚀性能

目前,不同腐蚀环境中油管选用Ni-Fe-W合金镀层时存在一定的盲目性。对QT-900油管电镀Ni-Fe-W合金,模拟某油田腐蚀环境,通过疲劳试验、高温高压腐蚀试验以及金相显微镜、SEM、EDS等分析手段,研究了Ni-Fe-W镀层对QT-900油管的耐疲劳及耐CO2酸性腐蚀的影响。结果表明:Ni-Fe-W合金镀层具有良好的耐CO2酸性腐蚀性能,其均匀腐蚀速率较低,且随CO2分压增加变化不大;Ni-Fe-W合金镀层显著提高了油管的疲劳寿命;疲劳失效的Ni-Fe-W合金镀层油管,裂纹均起源于表面镀层,贯穿镀层扩展至基体,刺口附近裂纹较为密集,距刺口350 mm处裂纹较为稀疏。     

In706合金低周疲劳性能试验研究

Ｉｎ７０６合金低周疲劳性能试验研究北京航空材料研究所阎冀章，段作祥一、前言Ｉｎ７０６合金为Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ基并加入铝、钛强化的新型时效强化合金，在６００～７００℃工作条件下，可制作航空发动机涡轮盘、涡轮轴等锻件。本文对合金进行了低周疲劳试验研究。二、...     

晶粒度对K492高温合金疲劳性能的影响EI北大核心CSCD

研究了晶粒度对K492镍基高温合金在700℃和800℃的疲劳性能的影响,并根据扫描电镜和透射电镜的结果分析了疲劳断裂的机理。结果表明,晶粒细化提高了K492合金700℃和800℃的疲劳性能。在700℃进行高周疲劳时在冶金缺陷或某个晶面处产生疲劳裂纹;疲劳实验后位错呈带状分布,γ'相形态不发生变化,位错以切过或Orowan绕过机制通过γ'相。在800℃高周疲劳时疲劳裂纹均在缺陷处产生,部分区域的位错组态与在700℃的实验结果相似,γ'相形态不发生变化。另一部分区域的γ'相发生筏化,位错分布在基体通道中,γ'相失去对位错的钉扎作用。在700℃低周疲劳时疲劳裂纹主要起始于样品表面。在800℃低周疲劳时,疲劳裂纹主要产生于样品次表面或某个晶面处。     

晶粒度对K492高温合金疲劳性能的影响EI北大核心CSCD

研究了晶粒度对K492镍基高温合金在700℃和800℃的疲劳性能的影响,并根据扫描电镜和透射电镜的结果分析了疲劳断裂的机理。结果表明,晶粒细化提高了K492合金700℃和800℃的疲劳性能。在700℃进行高周疲劳时在冶金缺陷或某个晶面处产生疲劳裂纹;疲劳实验后位错呈带状分布,γ'相形态不发生变化,位错以切过或Orowan绕过机制通过γ'相。在800℃高周疲劳时疲劳裂纹均在缺陷处产生,部分区域的位错组态与在700℃的实验结果相似,γ'相形态不发生变化。另一部分区域的γ'相发生筏化,位错分布在基体通道中,γ'相失去对位错的钉扎作用。在700℃低周疲劳时疲劳裂纹主要起始于样品表面。在800℃低周疲劳时,疲劳裂纹主要产生于样品次表面或某个晶面处。     

热处理工艺对模具用7A04超硬铝合金晶间腐蚀和疲劳性能的影响

为了提高模具用7A04超硬铝合金的耐腐蚀性能,分别采用不同的工艺条件对铸锭试样进行热处理,并对热轧合金试样进行退火,考察了板材的耐蚀特性及其抗疲劳性。研究结果表明:采用热处理工艺得到的合金试样只形成了很小的晶间腐蚀深度,满足二级标准,同时质量损失程度较低,具备优异晶间抗蚀能力。在晶界区域形成了断续分布的高镁β组织,其含量也较低,具备较强的抗晶间腐蚀性能,当腐蚀扩展到β相所在区域时便会停止。各处理工艺得到的板材形成了不同的断裂强度,应变损失也存在较大差异。所有热处理工艺下试样都表现为韧性断裂的特征,只形成了少量没有溶解的小尺寸颗粒,在韧窝内还存在大量小韧窝。     

超声疲劳试验中载荷频率对材料疲劳性能的影响

用超声高频疲劳试验方法获得的40Cr钢和50车轴钢的疲劳性能大于常规低频疲劳试验结果,表明超声加载频率对疲劳性能存在影响,这种影响可归因于应变速率的影响.采用一个超声加载频率修正系数对超声疲劳性能试验中载荷频率对疲劳性能的影响进行修正.超声加载频率修正系数近似等于常规低频疲劳条件下的疲劳强度系数与超声高频疲劳条件下的疲劳强度系数的比值,该修正系数也可通过不同应变速率下材料的断裂强度的比值来近似地确定.     

热等静压温度和粉末粒度对Ti2AlNb合金组织与性能的影响

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数, %)的预合金粉末,通过预合金粉末热等静压工艺制备了Ti₂AlNb粉末冶金合金。研究结果表明,热等静压温度显著影响Ti₂AlNb粉末冶金合金的显微组织,需严格控制。为了对比研究,选取了平均粒度分别为70 μm和200 μm的两种Ti₂AlNb预合金粉末,制备坯料并测试性能,探讨了粉末粒度的选取原则,分析了粉末粒度对Ti₂AlNb粉末冶金合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,粉末粒度对合金室温拉伸强度无显著影响,但会对高温拉伸强度和高温持久寿命产生显著影响,由粗粉(平均粒度200 μm)制成的合金高温持久寿命较细粉(平均粒度70 μm)的降低大约40%。     

7A65铝合金喷丸强化表面完整性及疲劳性能

目的 以7A65高强度铝合金为研究对象,研究喷丸强度、弹丸介质(铸钢丸和陶瓷丸)对靶材疲劳性能的影响规律。方法 利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪等仪器表征喷丸强化7A65铝合金表面完整性和疲劳失效断口,分析喷丸工艺参数与疲劳性能、断裂模式的相关性。结果 喷丸强化后铝合金表面粗糙化严重,表面粗糙度从初始0.622 μm增加至4.736 μm(铸钢丸、喷丸强度为0.22 mmA),并出现褶皱损伤;在相同喷丸强度下陶瓷丸喷丸表面粗糙度较低,无褶皱损伤。2种弹丸在金属表面引入的残余应力场基本相同,残余压应力层深约300 μm,最大残余压应力值为-480.6 MPa,其产生位置为距离表面75 μm处(喷丸强度为0.22 mmA)。铝合金疲劳性能对铸钢丸介质敏感性较高,当喷丸强度较低(0.11 mmA)时喷丸强化效果最佳,疲劳寿命是原始寿命的5倍多,疲劳源从表面转移至次表面(500 μm);当喷丸强度增至0.22 mmA时,裂纹源向表面靠近,疲劳寿命为原始寿命的2倍。铝合金疲劳性能对陶瓷丸介质敏感性较低,在喷丸强度为0.11～0.22 mmA时疲劳寿命较为稳定,在喷丸强度为0.11 m...     

轨道交通用6082-T6铝合金MIG焊接接头组织与疲劳性能

对轨道交通用6082-T6铝合金进行MIG焊接,使用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计分别对焊接接头的显微组织、相结构与显微硬度进行观察与分析。结果表明,熔合区为柱状晶组织,焊缝主要由树枝晶和胞状晶组成,焊缝中心为等轴晶,焊缝体现出联生结晶的特点。母材相组成为基体α-Al固溶体、β-Mg2Si以及单质Si,焊缝金属相组成主要为α-Al固溶体。热影响区的宽度达31mm,且存在一个软化区。设定应力比R=0,测试了铝合金的疲劳寿命,通过拟合试验数据得到S-N曲线,得到MIG焊接6082-T6铝合金焊接接头的条件疲劳极限为99MPa,为母材的72.26%。用扫描电镜对疲劳断口进行观察和分析,结果表明,疲劳断口分布的二次裂纹促进了疲劳裂纹萌生和扩展,第二相粒子对疲劳裂纹的萌生起着重要的作用,焊缝中的气孔则容易成为疲劳源。稳态扩展区出现大量呈平行趋势且具有规则间距的疲劳条带,瞬断区存在大量韧窝和撕裂棱,体现出韧性断裂的特征。     

TA15钛合金两类组织对疲劳性能和断裂韧度的影响

研究了TA15钛合金片状和双态两种典型组织对疲劳性能和断裂韧度的影响,结果表明:在S-N曲线的高应力区,双态组织的疲劳强度高于片状组织;在低应力区,情况则相反,且片状组织的疲劳极限(656MPa)高于双态组织(565MPa).片状组织的疲劳裂纹扩展速率低于双态组织,且断裂韧度K1C高于双态组织,即片状组织的损伤容限性能优于双态组织.     

TC4钛合金表面氧化亚铜掺杂微弧氧化层的结构和性能

在电解液中添加不同浓度的氧化亚铜微粒,然后在TC4钛合金表面制备掺杂铜氧化物的微弧氧化层。在模拟海水中进行微弧氧化层的摩擦磨损和抗菌实验,并使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)和显微硬度仪等手段对比研究了掺杂氧化亚铜的微弧氧化层的微观结构和性能。结果表明:掺杂氧化亚铜的微弧氧化层表面呈多孔形貌特征,但是微孔的数量较少和孔径尺寸较小,氧化亚铜微粒在膜层中以氧化铜和氧化亚铜两种形式存在;与未掺杂氧化亚铜的微弧氧化层相比,添加不同浓度氧化亚铜的微弧氧化层在模拟海水中的抗磨损性能和抗菌性能显著提高,但是微弧氧化层中的铜元素使其耐蚀性有所降低。     

An Assessment of the Double-Notch Shear Test for Interlaminar Shear Characterization of a Unidirectional Graphite/Epoxy under Static and Fatigue Loading

This research explores a modified testing technique for measuring interlaminar shear properties of orthotropic composite materials. An existing test method (double-notched test method) is examined here to characterize the interlaminar shear properties (strength and fatigue life) of a unidirectional ply under both static and fatigue loading conditions. No complicated fixture is required for the testing method which is beneficial for fatigue testing of the materials. The testing method is verified by a finite element technique where an optimized geometry for the specimen is found. AS4/3501-6 graphite/epoxy material is used in this study. The experimental results show that final failure occurs in the gage area for both static and fatigue loading conditions. Moreover, a reasonable amount of scatter for both the static strength and fatigue life is achieved.