NONLOCAL THEORY STUDY ON FRACTURE TOUGHNESS OF CERAMIC MATERIALS

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精细陶瓷材料断裂韧性的测定

通过论述单刃缺口染三点弯曲法、拉伸法、显微压痕法等同定材料断裂韧性Klc值方法的基本原理,综合考虑各种测量方法对精细陶瓷材料测量断裂韧性精确度的影响．以及测定过程的可操作性,结合实际测定试验结果分析,最终确定显微压痕法作为测定精细陶瓷材料断裂韧性KIC值常规检测方法．     

DYNAMIC FRACTURE TOUGHNESS OF ULTRASTRENGTH STEELS FOR AIRCRAFT

The plots of load vs deflection(P-D)for two ultra-strength steels 30CrMnSiNi2A and 300M has been examined on a Charpy impact tester with digital memory and microcomputer. A criterion was found to availably represent the dynamic fracture toughness,K_(Ic)~D ,of the steels under impact loading.The K_(Ic)~D,.can be calculated with suggesting that the turning point of change in compliance on the P-D plot is the point of destabilized crack propagation.The K_(Ic)~D of steel 300M,quenched at 870℃ ,separately tempered at 300℃ and 450℃,was esti- mated to be 55—70 MN/m~(3/2)and 54—67 MN/m~(3/2)respectively.The K_(Ic)calculated with accuracy about 20% seems to be available to the engineering evaluation.     

航空用超高强度钢的动态断裂韧性SCIEI

用带有TRS-80微型机和快速A/D转换器搜集、处理信息的摆锤式冲击试验机测定30CrMnSiNi2A和300M两种超高强度钢的P-D曲线;假定在P-D曲线上柔度发生急剧变化的转折点即裂纹失稳扩展点,则由此可计算出冲击加载条件下的动态断裂韧性,计算获得K_(Ic)~D值的精确度在2%左右,可适用于工程计算。     

WC硬质合金颗粒复合耐磨材料的韧性与断裂

采用不同类型的WC硬质合金颗粒及不同成分的金属基本组成的两种复合耐磨材料，研究了复合材料的韧性及其影响因素，观察分析了其断口形貌及断裂机理．结果表明，复合材料的韧性与断面上WC硬质合金颗粒及金属基体的面积分数有关，主要取决于金属基体的成分、组织状态、韧性和含量，基体的韧性越好，含量越多，则复合材料的韧性越高．在冲击载荷作用下，WC硬质合金的断裂为脆性解理断裂，而金属基体则为具有少量塑性变形的准解理断裂。     

屈强比对高强钢断裂韧性的影响

通过控制组织形态，对化学尬发相同，屈强比不同的两种钢材进行三点弯曲ＣＴＯＤ试验，并利用三维有限元法分析裂纹法端的应力应变分布。结果表明，高屈强比的材料，由于裂纹尖端应力水平高，脆性启裂ＣＴＯＤ值δｃ明显低于低屈强比的材料；而对有延性裂纹扩展的ＣＴＯＤ临界值δｕ和δｍ，高屈强比的材料同于低屈强比双相钢，这是因为低屈强比材料内部存在微观组织非均质，有应变集中所致。     

DESIGN AND PREPARATION OF SILICON NITRIDE COMPOSITE WITH HIGH FRACTURE TOUGHNESS AND NACRE STRUCTURE

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复合材料计算机层析照相检测及应用

介绍CT检测复合材料的原理和方法。利用研制的软件对断层扫描的图像数据进行三维重建、分析和测量。实验表明，CT检测复合材料内部缺陷具有很好的分辨力，三维重建能够很好地显示密度的空间分布情况，CT检测是目前最精确、有效的无损评价方法之一。     

异种金属材料堆焊熔合区韧性的研究

本文借助于插销试验装置,测定出异种金属材料堆焊接头熔合区的断裂功作为熔合区韧性。以21/4Cr1Mo钢-不锈钢为对象。证明该断裂功W_f与Charpy-V冲击功A_k之间符合A_k=1.17W_f+0.94关系式。从焊接冶金角度出发该熔合区W_f随着其中条束状马氏体-贝氏体组织区的宽度增加而下降。     

切口断裂韧性与裂纹断裂韧性之间关系的探讨

由裂纹顶端应变开裂判据ε_(max)=ε_c可知,裂纹体、切口体和光滑体的开裂判据应是一致的,故三种试样所测得的断裂韧性之间必有内在联系,本文通过对广义缺口顶端应变场的理论分析和实验研究,运用松弛滑移的概念,得到裂纹和切口张开位移δ之表达式。同时,在探讨裂纹当量曲率半径ρ_f物理本质的基础上,得到ρ_f与材料中的夹杂物或第二相质点的平均间距λ大致相等的经验关系。从而得到切口断裂韧性与裂纹断裂韧性之间的换算关系:((δ_c)_f)/(δ_c)_n=((δ_(pc))_f)/((δ_(pc))_n)=((δ_(ec)~*)_f)/((δ_(ec)~*)_n)=(ρ_f/ρ_n)~(1/2)=(λ/ρ_n)~(1/2)并通过实验进行了初步验证.     

金属材料细观韧性断裂的随机模糊分析

本文在４种材料３０ＣｒＭｎＳｉＡ，４０ＣｒＮｉＭｏＡ，４５钢和２０钢宏观与细观试验结果的基础上，对韧性细观断裂的随机性和模糊性进行了研究。以基于孤立空洞长大模型基础上的临界空穴扩展比模型为例，指出细观空穴形核半径和临界半径可以用对数正态分布描述，其它模型参量可以用正态分布描述。具体分析了这４种材料在不同应力状态和应变水平下的断裂特征，结果表明，考虑参数的随机性，即采用概率断裂力学方法，所得结果比传统的确定性断裂模型接近实验结果。文中进一步讨论了断裂状态的模糊性，提出了考虑断裂状态随机模糊失效慨率的计算模型，算例分析表明，断裂状态的模糊性是事物的本质特性，基于专家经验基础上的模糊断裂分析方法能较全面描述材料及试样的断裂问题。本文建立的方法也适用于其它断裂模型的分析．     

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     

复合材料无损检测方法

介绍国内外常用的复合材料无损检测方法，如超声检测法、X射线检验法、计算机层析照相检测法、微波检测法、声-超声检测法和声发射检测法等的原理、应用范围和进展，最后介绍声发射技术应用于检测复合材料飞轮损伤与断裂的初步研究情况。     

FRACTURE TOUGHNESS AND FATIGUE FRACTURE OF RARE EARTH-MAGNESIUM NODULAR CAST IRON

本文指出,用断裂力学参数代替冲击韧性更能正确反映球铁承受静、动载荷抗断能力。介绍了稀土镁球铁K_(Ic),da/dN,△K_(th)等参数的测定方法和特点,研究了金相组织如球化率、石墨形态、球径、基体组织等对球铁断裂韧性的影响,对强韧球铁应具有的冶金结构进行了探讨。同时,对疲劳断裂过程各个阶段的裂纹扩展特性进行了观察。作者认为,改善球铁的金相组织有可能在强度和韧性方面出现较大突破。     

抗震钢框架节点的设计和材料断裂韧度要求的讨论

地震下的钢结构梁柱节点的脆断与梁柱节点形式有很大的关系。针对国内典型的梁柱节点,用有限元的方法模拟计算结构在受弯载荷下应力分布情况。对几种不同形式的典型梁－柱连接进行了分析,包括基本结构形式和各种加强类型。其结果经过断理解力学分析,来确定在不同情况下考虑不同应力状态和缺陷尺寸的母材和焊缝所用的断裂韧度。     

等温淬火高硅铸钢的断裂韧性

研究了在不同等温淬火温度热处理后高硅铸钢的显微组织与残余奥氏体量和材料断裂韧性间的关系.结果表明,在实验的等温淬火温度范围内,随着等温温度的提高,高硅铸钢中残余奥氏体的量逐渐增加,残余奥氏体含碳量随等温温度的变化也有同样的规律.高硅铸钢的断裂韧性随着等温淬火温度的提高而增加,在360—385℃范围内等温时,断裂韧性达到一个最大值(63MPa·m~(1/2)),然后下降.当高硅铸钢的残余奥氏体量在30%—35%之间时可以获得较高的断裂韧性.     

硬质合金维氏压痕裂纹与断裂韧性

该文研究了WC－Co和WC－Ni／Co硬质合金Vickers金刚石庄头在抛光的表面上产生的对角裂纹与断裂韧性的关系。合金中粘结金属含量为8到8．5m％，WC平均晶粒尺寸为2．4到3．0μm．合金表面采用常规金相制样方法并随后作短时退火处理。得到的结果是，测量断裂韧性的必须条件是裂纹要比压痕对角线长得多才行，只有较细晶粒的合金适合于本条件。     

全层片组织TiAl基合金的室温断裂及断裂韧性

采用标准试样，测试了全层片组织Ｔｉ３３Ａｌ３Ｃｒ０．５Ｍｏ（质量分数，％，下同）合金的室温断裂韧性（以下简称断裂韧性）。在ＳＥＭ、ＴＥＭ下原位观察了板状和薄膜状合金试样中裂纹产生及扩展的动态过程。发现试样的断裂韧性因层片板条取向的不同而呈现各向异性，α２相层片板条对裂纹的扩展具有阻碍作用并使裂尖发生钝化。基于以上原因，使得层片板条取向呈现随机性的合金试样具有高的室温断裂韧性。     

CORRELATION BETWEEN NUMERAL FRACTURE CHAR-ACTERISTICS AND FRACTURE TOUGHNESS OF MEDIUM-CARBON CrNiMo STEEL

对中碳铬镍钼钢的四种不同组织,进行了显徽组织、断裂韧度、带裂纹样品冲击韧性实验以及宏观断口和微观断口的观察。对它们之间的对应关系得到一些初步结果。在四种组织中,以600℃回火的索氏体组织样品的断裂韧度最大,在300℃左右的温度范围内出现断裂韧度最低。带裂纹的冲击值与三点弯曲断裂韧度值有一致的趋势。此外,根据不同的微观断口特征,对目前正在发展和积累数据的断口定量分析,进行了初步尝试,对断口特征值与断裂韧度之间的关系进行了一些探讨。     

预应变对16MnR钢断裂韧性的影响SCIEI

本文实验发现预应变对16MnR钢的断裂韧性具有显著的影响,断裂过程中裂尖区域材料的组织结构发生了变化,裂纹在二次珠光体组织上扩展。16MnR钢断裂韧性的大小取决于碳原子的扩散及二次珠光体组织生成的难易程度。