SWRH82B高碳盘条显微组织对断裂韧性JIC的影响

采用单试样法测试了用三种不同工艺生产的SWRH82B高碳盘条的断裂韧性JIC值,计算了材料的KIC值,并对珠光体层片间距进行了测定,探讨了其组织对断裂韧性JIC值的影响。试验结果表明,SWRH82B高碳盘条的珠光体层片间距越细小,JIC值越大;SWRH82B高碳盘条的断裂韧性JIC为14．8～17．3KJ／m,KIC为56．0～60．5MPa／m^1/2。     

金属铍材室温平面应变断裂韧性测试方法

介绍了金属铍材的室温断裂韧性测试方法,并对不同方法进行了讨论,认为采用载荷比（Pmin/Pmax)为－3的拉－压疲劳循环加载方式,可以制备出脆性金属铍材KIC测试所需要的疲劳裂纹,所测试的铍材室温断裂韧性KIC均值为9．91MPa.m^1/2,标准偏差为0．73MPa.m^1/2,符合国家标准要求。     

片状氧化铝晶种对氧化铝陶瓷断裂韧性的影响

以片状氧化铝晶种作为第二相,采用无压烧结制备了氧化铝陶瓷,分析了片状氧化铝含量对氧化铝陶瓷微观结构的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）观察分析试样的断口形貌;采用压痕法计算试样的断裂韧性（KIC）值;研究了不同含量的晶种引入量对氧化铝陶瓷断裂韧性的影响。结果表明烧结温度为1575℃时,相对致密度可以达到96.7%;片状氧化铝晶种的引入能够显著提高氧化铝陶瓷的断裂韧性;其片晶的裂纹偏转、片晶拔出效应等增韧机制发挥了主导作用;随着片状氧化铝含量的提高,氧化铝陶瓷的力学性能逐渐提高,当掺杂含量达到35%（质量分数）时,KIC达到6.4MPa.m1/2,当含量继续增加,KIC呈现逐渐降低的趋势。     

微胶囊自修复智能复合材料断裂特性的模拟实验研究

微胶囊型自修复复合材料设计的关键是基体材料和胶囊壳体材料的断裂韧性要在一定的范围内,使得基体材料的断裂特性和胶囊壳体材料的断裂特性达到最佳的匹配,这样才能保证自修复过程的实现.为得到这种匹配关系,首先对环氧树脂、不饱和聚酯和尼龙等基体材料试件进行了断裂韧性测定.然后从上述基体材料中以不同的材料组合制备出9种组配的夹层试件,每种组配所选用的两种材料(基体材料和夹层材料)的KIC值有差值ΔK IC.实验表明,在同样界面强度条件下,当基体材料和夹层材料的断裂韧性差值ΔKIC＜89669Pa·m1/2时,裂纹绕过夹层;而当ΔKIC＞89669Pa·m1/2时,裂纹穿过夹层.对模拟胶囊试件的实验验证了上述结论的正确性.     

硬质合金断裂韧性的测试新方法

在选择应用脆性、高耐磨材料时,需要了解材料的硬度、横向断裂强度及断裂韧性等参数.特别是在金属切削工具领域,良好的加工性能和长久的使用寿命是关键的性能参数.在测量硬质合金断裂韧性KIC时,Leoben大学研究发现,用通常的Palmqvist方法测量的结果与疲劳实验测出的KIC值有偏差,特别是在对高硬度合金进行测量时.奥地利普兰西硬质合金中心研究出一种新的测试硬质合金KIC的方法.这个方法所用的试样先要预制裂纹,并可以控制裂纹的扩展.所用的是三点单边梁V形内切口试样,如图1所示.     

铝镁合金平面应力断裂韧性测试研究

为测试铝镁合金平面应力的断裂韧性,根据HB 5261-1983《金属板村KR曲线试验方法》要求,在MTS-810试验机上,对铝镁合金中心裂纹拉伸试样(CCT)进行裂纹扩展阻力曲线KR与平面应力断裂韧性KC的测试;分析屈曲、裂纹长度的修正以及KR曲线有效数据点等因素的影响.测试结果表明:铝镁合金材料的平面应力断裂韧性KC较平面应变断裂韧性KIC高40％.     

压痕法在测量长石瓷断裂韧性中的应用

本文采用直接压痕法测定并计算了两种自制长石瓷和Vita MarkⅡ长石瓷的硬度和断裂韧性,采用Weibull分布的分析方法对比了材料韧性的差异。实验结果表明,对于长石类的陶瓷材料,利用直接压痕法小载荷测量断裂韧性KIC是一种行之有效的方法,具有方便、可靠和可比等优点。     

半固态连接不锈钢-铝合金界面断裂性能分析

采用半固态连接技术制备了不锈钢-铝合金双金属材料,参照ASTM-E813标准,对这种双金属材料界面断裂行为进行了试验及数值分析,以KIC为评价指标,对不锈钢-半固态铝合金界面与铝合金基体的断裂韧性进行了比较.研究结果表明：采用三点弯曲实验方法,可以显著降低界面裂纹尖端的复杂应力水平;半固态连接不锈钢-半固态铝合金界面断裂为典型的脆性断裂,界面临界断裂韧性略低于基体铝合金的断裂韧性.     

SiCp-WSi2/MoSi2复合材料的室温力学性能

为了提高MoSi2的室温断裂韧性,将Si、Mo、W和C四种粉末混合后通过"原位反应热压"一次热压工艺制备了两种不同体积配比的SiCp-WSi2/MoSi2复合材料试样,测定了复合材料试样和纯MoSi2试样的室温.断裂韧性(KIC)与显微硬度(HV);采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法研究了该工艺下试样的结构、组织以及断口形貌与断裂韧性问的相互关系.结果表明,SiC的复合化和W元素的合金化能使SiCp-WSi2/MoSi2复合材料晶粒细化,硬度、室温断裂韧性比纯MoSi2明显提高,断裂韧性最高值达5.88 MPa·m1/2.并对复合材料的硬化、韧化机理分别进行了分析.     

WC-Co硬质合金的性能与成分和显微结构的关系

通过XRD相分析,SEM显微结构参数和磁性、密度与力学性能测试,探讨了两相WC－Co硬质合金的断裂韧性KIC、抗弯强度σTRS、维氏硬度HV、比矫顽磁力HSC间及其同γ粘结相平均自由程λγ间的定量实验关系。结果表明,随λγ改变,KIC和σTRS与HIV和HSC间具有反向相关的变化规律。提出了用磁性和密度测定值无损鉴定WC－Co硬质合金的成分和显微结构参数及评估合金力学性能的实验原理。     

Comparison of K_(IC) Values for SiC Whisker Reinforced Ceramic Composites Obtained by Using Various Methods

The fracture toughness (KIC) values determined by indentation microfracture method (IM ) for SiC whisker reinforced Al2O3 and ZrO2 based composites were calculated with different IM equations and compared with those obtained by singte edge notched beam (SENB) technique. Experimental results show that the KIC (IM) values calculated with different equations are quite different one from another. For composites without phase transformable components the KIC (IM) and KIC (SENB) values are practically on the same level, but for composites with phase transformable components (partially stabilized zirconia) the KIC (SENB) values are always higher than KIC (IM). This is because that the IM method can not reveal sensitively the toughening effect due to dynamic t-m transformation of ZrO2 as the SENB method does. The accuracy of the IM method depends on the Suitability of the IM equations and was evaluated for the materials used in this investigation. Two new IM equations are suggested with which the KIC (IM ) values can be obtained very close to KIC (SENB) values for composites having phase transformable components.     

Quantitation of endogenous analytes in biofluid without a true blank matrix

A method is presented that describes a reliable and practical procedure for quantitation of an analyte present at relatively high background levels in blank (untreated) biological matrixes. Using a "surrogate analyte" approach, an endogenous analyte was quantitated in a variety of biological matrixes containing both very low (<10 ng/mL) and high (>2000 ng/mL) background levels of the desired analyte. This quantitative "surrogate analyte" approach was applied during the development of an HPLC/MS method for alpha-ketoisocaproic acid (KIC), which was identified as a potential biomarker for branched chain amino acid transferase inhibitor activity. Using deuterium-labeled KIC (d(3)) as a surrogate analyte, not an internal standard, to generate the calibration curve, the concentration of KIC in biofluid could be back-calculated based on the regression equation and response factor of KIC to KIC-d(3). In particular, this approach made it possible to prepare standards in control biofluid such as plasma, which greatly facilitated the process of method development. For the validated method, a linear range of 10-5000 ng/mL for KIC-d(3) was observed. Intraday and interday experimental accuracy, calculated as percent error, were in the range of < or =10% for KIC-d(3). This method is simple, rapid, and reliable for the quantitation of KIC in plasma, brain homogenate, cerebrospinal fluid, and other biological samples from discovery and pharmacological studies.     

Rapid crack propagation in polyethylene pipe: combined effect of strain rate and temperature on fracture toughness

The need to predict the mechanical behaviour of polymers is motivated by the increasing use of these materials in structural applications. In order to consider safety in the design of engineering components, the question of a criterion for rapid crack propagation has been investigated in a medium density polyethylene (MDPE) used to extrude pipes for gas distribution. Work on the strain rate–temperature equivalence (ε ↔ T) was performed to study the yield stress, σs, as a function of ε and T. A shifting procedure enabled a behavioural master curve, σs versus 1/(aTε) to be drawn, where aT is the shift factor. Both cracked-ring and Charpy specimens were tested to characterize the fracture toughness KIC(T) of the MDPE. The values of the KIC(T) based on linear elastic fracture mechanics are superposed to form a fracture toughness master curve: KIC versus 1/(aTε). This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

14mol?-TZP和Al_2O_3/Ce-TZP层状复合材料的研究

本文主要通过对含有14mol％CeO2的Ce－TZP及不同结构参数的Ce－TZP／Al2O3层状复合材料断裂韧性的测试，从力学和材料角度出发分析Al2O3层厚及Al2O3层中Ce－TZP的含量对材料力学性能的影响．同时通过对KIc试样断裂后断面及受力侧面的激光拉曼微区分析，来定性解释Al2O3层的引入对Ce－TZP相变区形状及相变量的影响，从而揭示此类材料的增韧机制．     

由小尺寸试件确定混凝土的断裂韧度与拉伸强度

该文利用骨料最大粒径d_max=10 mm,试件高度W依次为60 mm、80 mm、100 mm、140 mm、160 mm,厚度B=40 mm的小尺寸三点弯曲梁试件,来确定无尺寸效应的混凝土断裂韧度K_IC与拉伸强度f_t。区别于现有尺寸效应模型关注于"绝对尺寸W",该文提出"相对尺寸W/d_max"的概念,分析了骨料颗粒对有限尺寸试件断裂破坏的影响机理,进而将骨料最大粒径d_max与离散度参数β引入修正的边界效应模型的解析表达式中,发展建立了离散颗粒断裂模型,进而给出了由实验室条件下小尺寸试件（W=60 mm~160 mm和B=40 mm）的峰值荷载P_max同时确定混凝土材料参数-K_IC和f_t的实用方法。进而分析了不同试件组合和不同峰值荷载时裂缝扩展量取值对材料参数确定的影响规律,建立了混凝土材料破坏的完整曲线,给出了满足线弹性断裂力学条件的混凝土试件理论最小尺寸,并基于确定的材料参数对各试件的峰值荷载进行了成功预测。。     

高强铝合金断裂韧性的研究现状及展望

通过对三种裂纹模式的概述，引出了铝合金断裂韧性的概念及断裂判据，重点评述了影响高强铝合金断裂韧性的内在与外在因素，以及断裂韧性与其它力学性能间的关系，最后提出了几个在今后的研究及应用中需要重点解决的问题。     

A New Method for Determining J_(IC) of High StrengthHigh Fracture Toughness Steels by SingleThree Point Bend Specimen

A single three point bend specimen compliance method for determining JIC of high strength high fracture toughness steels is presented and a formula for calculatinff J-integral is proposed as follows.It is simple and valid for high strength high fracture toughness steels. The values of JIC and KIC measured by this method are in good agreement with those measured by standard test method.     

半圆盘构件冲击断裂特性的动态焦散线实验研究

采用动态焦散线实验系统,对有机玻璃（PMMA）在冲击载荷下的I型和I-II混合型裂纹在起裂和扩展时的动态断裂特性进行了研究。结果表明：随着PMMA由I型断裂转变为I-II混合型断裂,从落锤作用在试件上到裂纹起裂所需时间不断增加,说明裂纹起裂需要的能量有所增加,同时从裂纹起裂到最终贯通所需时间不断减少,说明裂纹平均扩展速度也不断增大;在I型断裂中,PMMA的断裂韧度KIC为2.04 MN/m3/2,而在I-II混合型断裂中,PMMA的断裂韧度KIC低于I型断裂时的断裂韧度KIC,但是KIIC有所增大;对于I-II混合型断裂,PMMA极限扩展速度约为366m/s,当达到极限扩展速度后,裂纹尖端出现微裂纹增韧现象,使裂纹的表面能迅速增大,随后裂纹的扩展速度迅速减小。     

SiCp/Al系统界面状况对复合材料机械性能的影响

SiCp/Al复合材料的断裂韧性及抗弯强度等机械性能与SiCp/Al系统的界面状况密切相关，研究了二者之间的关系，指出：复合材料的机械性能受界面反应及界面处Si元素的富集两种作用综合的影响，界面反应的影响较大，是决定复合材料机械性能的主导因素，而Si元素富集则居次要地位，不起主导作用。     

电子束快速成形TC4合金的组织与断裂性能

利用超景深显微镜和扫描电镜对电子束选区熔化快速成形的沉积态TC4试样组织与断口形貌进行观察和分析,研究不同几何成形和加载方向对断裂性能的影响。结果表明,断裂性能在垂直试样中受到柱状晶组织的影响,具有各向异性,在沉积方向上的断裂韧度为94.94MPa·m^1/2,大于电子束扫描方向的断裂韧度85.33MPa·m^1/2,而伸长率很小,仅为3%;α相形态对断裂性能有影响:水平试样片层状的α集束组织伸长率及断裂韧度优于垂直试样相互交错的针状α组织,最大值为14.5%和101.45MPa·m^1/2,而抗拉强度和屈服强度较小;电子束选区熔化制备的TC4试样断口由许多不同尺寸的韧窝和弯曲的撕裂棱组成,断裂方式以延性韧窝状沿晶断裂为主,水平试样的断口撕裂棱曲折程度、韧窝尺寸和深度大于垂直试样。