Cr-Mo-V系高强度钢的疲劳断裂行为

采用旋转弯曲疲劳和疲劳裂纹扩展实验研究一种新型Cr-Mo-V系高强度钢在不同回火温度下的疲劳破坏行为.结果表明,Cr-Mo-V系高强度钢的旋转弯曲疲劳极限σ-1与抗拉强度Rm的比值σ-1/Rm随回火温度的升高而增加.在相同的强度水平下,实验钢的疲劳极限高于商业42CrMo钢.对疲劳断口裂纹源的分析表明,实验钢的疲劳裂纹主要起源于钢中的非金属夹杂物.采用C-T试样测定疲劳裂纹扩展速率的实验结果表明,Cr-Mo-V系高强度钢疲劳裂纹扩展第二阶段的扩展速率随回火温度升高而有所降低.在1500 MPa强度水平下,实验钢的疲劳裂纹扩展速率低于42CrMo钢.     

交流调功器在高温旋转疲劳试验机中的应用

将以智能温度控制仪表为核心的交流调功器用于高温旋转疲劳试验机中，可提高温度控制的准确性，减少对电网的影响。     

MoSi2基复合材料的高温裂纹自愈合行为

采用X射线衍射、扫描电镜和三点弯曲强度测试方法研究MoSi2基复合材料Viekers压痕裂纹试样的高温裂纹自愈合行为和强度的变化.结果表明:Viekers压痕在材料表面造成明显裂纹并引起强度的急剧衰减.经过1500℃保温1h处理,在材料表面形成一层SiO2玻璃膜,材料表面的裂纹表现出良好的自愈合性能,抗弯强度恢复到345.3MPa.裂纹自愈合机理主要是高温下原子扩散作用引起的裂纹钝化和裂纹面的连接,另外材料表面SiO2玻璃层的形成也将促进表面缺陷和微裂纹的愈合.裂纹愈合是强度恢复的主要原因,而热处理对裂纹附近应力的松弛作用和表层压应力的形成也都有利于材料强度的提高.     

Fe-40%Ni合金的高温氧化行为

采用测定高温下保温不同时间后氧化层厚度的方法讨论分析了Fe-40%Ni合金的高温氧化行为,并通过回归分析得到了预测氧化层厚度的数学模型。结果表明,当温度低于1000 ℃时,合金氧化层增加的趋势相对较缓,超过1000 ℃后显著加快。随保温时间的延长,氧化层厚度以一定的速度增加,并与保温时间呈近似线性的关系,而当温度较高时则逐渐向抛物线型转变。回归分析表明,合金的氧化层厚度(μm)可用h=6700×t^0.44×e^-6870/T计算。     

钒对中碳非调质钢疲劳性能的影响

采用旋转弯曲疲劳实验研究了含钒的38MnVS钢与不含钒的38MnS钢在热锻态和退火态下的疲劳行为.结果表明,V元素主要通过析出强化和组织细化改善铁素体 珠光体型非调质钢的疲劳性能.在热锻态,V(C,N)呈细小弥散分布,与铁素体间具有特定位向关系,具有明显的析出强化和细化组织作用.铁索体的强化使得疲劳裂纹萌生和扩展的抗力提高,因而38MnVS钢的疲劳性能明显优于38MnS钢;在退火态,V(C,N)质点长大,与铁素体间失去共格关系,不再具有明显的析出强化作用,因而退火态38MnVS钢的疲劳性能明显低于热锻态,而与38MnS钢的疲劳性能相当.     

Fatigue crack propagation behavior of K40S cobalt-base superalloy at elevated temperature

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｕｅｔｏａｇｏｏｄｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｕｐ ｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｈｏｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｆｔｅｒｐｒｏ ｌｏｎｇｅｄｅｘｐｏｓｕｒｅ ,ｃａｓｔｃｏｂａｌｔ ｂａｓｅｓｕｐｅｒａｌｌｏｙｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｍｉｌｉｔａｒｙａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｅｎｇｉｎｅｓａｓｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ[1,2 ] .Ｋ4 0Ｓａｌｌｏｙｉｓａｃｏ…     

K40S钴基高温合金高温高周疲劳行为

研究了K40S合金700℃和900℃高周疲劳行为。结果表明：K40S合金具有低的高温疲劳缺口敏感性，合金在700℃和900℃温度条件下的疲劳缺口敏感性分别为0．025和0．035，合金低的缺口敏感性主要归因于合金良好的高温塑性。二次碳化物M23C6的高温动态时效强化有效地强化了合金基体，提高合金的形变抗力，使合金具有较高的疲劳强度。K40S合金700℃高周疲劳断裂机制主要为机械疲劳断裂，而在900℃温度条件下则为机械疲劳与高温环境氧化共同作用的结果。     

大颗粒碳化物对GCr4Mo4V钢旋转弯曲疲劳的影响

以“真空感应+电渣重熔”工艺制备的退火态热轧直条高温轴承钢GCr4Mo4V为试验材料,经过1120℃保温30 min油淬以及3组530℃保温2 h的回火处理后,开展960、1000、1040、1080 MPa四个应力水平的旋转弯曲疲劳试验,得到S-N曲线并计算出中值疲劳极限为686 MPa,对旋弯疲劳试样断口形貌分析表明,GCr4Mo4V轴承钢旋转弯曲断口由近表面起裂源、裂纹扩展区、应力撕裂区3个特征区域构成,起裂源距试样表面约240μm,中心为粒径范围为16.93～53.94μm的大颗粒碳化物,裂纹在大颗粒碳化物与基体界面处形核,并逐渐向试样中心扩展,最终在扭矩作用下将试样撕扯断裂;数值分析表明,大颗粒碳化物粒径D与疲劳寿命对数lg(N)呈线性关系,经线性拟合后得到的数学关系式为lg(N)=-0.053 77D+7.326 82,由此指明了GCr4Mo4V轴承钢大颗粒碳化物的极限细化是进一步实现轴承钢长寿化的关键举措。     

X80针状铁素体管线管的超高周疲劳行为

采用超声疲劳试验加载方法,研究了X80针状铁素体管线管的超高周疲劳行为,并利用扫描电镜(SEM)对其疲劳断口进行了观察。结果表明,在10^9循环周次内,X80针状铁素体管线管的超高周疲劳S-N曲线为连续下降型,不存在传统疲劳极限的水平平台。SEM疲劳断口观察表明,在高应力幅短寿命区域,疲劳裂纹主要萌生于试样表面的加工缺陷,而在10^7循环周次以后,疲劳断裂主要起源于试样内部的非金属夹杂物。     

焊趾TIG熔修对10Ni5CrMoV钢焊接接头弯曲疲劳性能的影响

采用悬臂弯曲疲劳试验方法比较了相同加载条件下焊趾TIG熔修与否的10Ni5CrMoV钢焊接接头的疲劳寿命．并对焊趾TIG熔修与否的焊接接头在加载条件下的应力应变场进行了有限元计算。结果表明TIG熔修对焊趾形状的改善作用能有效降低焊趾处的应力集中程度，明显提高10Ni5CrMoV钢焊接接头弯曲疲劳性能。     

高温超声冲击处理Q345钢焊接接头的疲劳性能

利用自行研制的超声冲击处理装置,对Q345钢对接接头焊趾区分别进行了室温(20℃),250,350及450℃下的高温超声冲击处理,并对处理后接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,在应力比R=0.1的条件下,室温及高温超声冲击处理均能有效改善Q345钢对接接头的疲劳性能,且250℃超声冲击处理接头的疲劳性能与原始焊态相比,改善程度最大,高达99.41%.此外,在残余应力和应力集中因素的影响下,焊接接头疲劳强度的改善程度随超声冲击温度的升高呈先上升后下降的趋势.     

铌微合金化重载齿轮钢的疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了三种重载齿轮钢渗碳后的疲劳性能。结果表明,添加铌能够细化重载齿轮钢组织,提高渗碳层硬度,从而提高其疲劳强度。同时,疲劳裂纹在渗碳层沿原奥氏体晶界扩展,铌微合金化重载齿轮钢的晶粒细化,从而可以阻碍疲劳裂纹的扩展。此外,扫描电镜观察疲劳断口发现,重载齿轮钢渗碳后疲劳裂纹起源于基体或夹杂物,夹杂物尺寸越小,疲劳性能越好。     

X20CrMoV121扇形板热处理工艺

X20CrMoV12钢制造的扇形板经传统工艺热处理后冲击韧性较低。经过对材料的分析试验,发现其具有高温回火脆性。通过改进工艺,采取提高淬火温度,增大冷却速度等措施,使X20CrMoV121的冲击韧性得到大幅度提高。     

K40S钴基高温合金的高温低周疲劳行为——Ⅰ.疲劳性能

研究了K40S钴基高温合金在700℃和900℃温度条件下由应变控制的高温低周疲劳行为，对循环应力-应变数据和应变-疲劳寿命数据进行了分析，进而给出了K40S合金在此温度范围的疲劳参数，结果表明：与传统X-40合金相比，K40S合金具有优异的抗高温低周疲劳性能；合金的应力-应变响应行为在700℃时，呈现为循环强化，而在900℃时，为初期强化随后软化，且随着总应变幅的增加，强化效果均增强，上述行为归因于循环形变过程中位错-位错，位错-析出相及固溶原子间的相互作用。     

海洋柔性立管用钢的疲劳断裂行为

采用GPS100高频疲劳试验机研究了海洋柔性立管用钢在温轧工艺下的疲劳断裂行为。结果表明,海洋柔性立管用钢疲劳寿命随加载应力幅的升高而不断下降;疲劳裂纹产生于试样表面,裂纹源区可见变形带及河流花样,裂纹扩展区存在大量二次裂纹,瞬断区疲劳裂纹呈韧性断裂特征。在疲劳裂纹扩展过程中,裂纹的扩展能力因大角度晶界的铁素体和高强度贝氏体的相互作用而受到限制,同时在晶界处形成的二次裂纹同样可减缓扩展速率,达到提高疲劳寿命的效果。     

16Cr3NiWMoVNbE齿轮钢的疲劳性能与裂纹萌生

采用真空感应熔炼+真空自耗重熔(VIM+VAR)工艺制备16Cr3NiWMoVNbE齿轮钢。测定了试验钢的疲劳极限和S-N曲线。通过观察断口,分析疲劳萌生类型和影响因素。结果表明:疲劳极限强度达到773 MPa,疲劳裂纹萌生于表面驻留滑移带、表面缺陷、近表面夹杂物和次表面夹杂物。表面驻留滑移带萌生疲劳裂纹占13%,表面缺陷萌生裂纹占33.3%,近表面夹杂物萌生占40%,次表面夹杂物萌生占13%。当疲劳裂纹萌生于内部夹杂物时,疲劳寿命随应力的增大而减小;在一定实际应力作用下,疲劳寿命随夹杂物尺寸的增大而减小。随着实际应力增加,疲劳裂纹萌生的夹杂物临界尺寸减小。     

Effect of Hf addition (0.24 w/o) on the oxidation behavior of TiAl at high temperatures

The isothermal oxidation behavior of TiAl coupons containing 0.24 wt.% Hf has been studied in the temperature range 1100 to 1400 K in a flow of purified oxygen at atmospheric pressure. The addition of Hf is very effective in decreasing the overall oxidation rate at temperatures up to 1300 K, although the oxidation rate was slightly increased during the initial period of about 10 ks, after which a very low oxidation rate was maintained. However, at 1350 K the effect becomes small, and at 1400 K it is inverted. The excellent oxidation resistance obtained is attributable to the formation of two alumina-rich layers in the scale; one is beneath the outer rutile layer and the other at the scale/substrate interface. In addition, no internal oxides were formed in the substrate up to 1300 K.     

AZ71E镁合金的高温摩擦学行为(英文)

用销-盘摩擦磨损试验机考察 Z71E压铸镁合金在载荷为10~50 N时的高温摩擦学行为,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对磨损表面和亚表面进行分析,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、差示热扫描(DSC)等对AZ71E合金的高温微观结构、热稳定性和力学性能进行研究。结果表明:随着载荷和滑动距离的增加磨损率增大,而摩擦系数则随着载荷的增加而减少。在低载荷时,AZ71E镁合金的磨损机制主要是磨粒磨损;在150℃和高载荷下,粘着磨损和轻微的剥层磨损是主要的磨损机制;而在200℃及高载荷下,镁合金的主要磨损机制是严重的剥层磨损和熔融磨损。AZ71E镁合金的高温摩擦学性能提高的内在机制是AZ71E镁合金中第二相Al11Ce3使镁合金的高温拉伸和延展性能显著提高。     

高温下混凝土动态力学特性试验

基于自行研制的适用于100 mm分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置的高温试验设备,采用相应高温试验技术在100 mm SHPB装置上对混凝土分别在常温、200、400、600、800和1000℃下的动态力学特性进行了试验研究。结果表明:高温下混凝土的动态应力应变曲线体现出温度效应和应变率效应,随温度和应变率增大,曲线逐渐表现出塑性特性;高温下混凝土的动态抗压强度随温度升高或平均应变率增长先提高后降低;高温下混凝土的动态峰值应变随温度升高或平均应变率增大而不断提高,动态峰值应变与平均应变率之间存在近似线性增长关系;高温下的动态峰值应变大于常温下,相对增幅随温度升高或应变率增大而不断提高。     

超声频分量双周疲劳载荷作用下焊接接头疲劳行为

使用带超声频载荷分量的双周疲劳试验装置对Q345钢焊接接头分别进行纯低周、纯高周以及双周循环加载条件下的疲劳试验.应力比R为O.5,高周载荷频率约19 kHz.结果表明,叠加于大幅低周循环载荷上的小幅高周循环载荷及叠加于大幅高周循环载荷上的小幅低周循环载荷都能够对焊接接头造成严重的疲劳损伤.通过按外包络线表征双周疲劳强度,如果疲劳寿命使用低周载荷循环周次表征,低估了高周载荷分量对焊接接头造成的损伤;如果疲劳寿命使用高周载荷循环周次表征,又高估了低周载荷分量对焊接接头造成的损伤.