应变速率对含稀土TRIP/TWIP钢变形行为的影响

分析了含RE的TRIP/TWIP钢的变形行为。结果表明:在动态条件下,屈服强度随应变速率的增加呈缓慢上升的态势,但当应变速率达到1×10~3s~(-1)时,屈服强度显著增加;抗拉强度随应变速率的增加而下降,应变速率达到1×10~3s~(-1)时,抗拉强度增加;应变速率愈快,屈服强度与抗拉强度的差值愈小;伸长率则随应变速率的增加在低应变速率下变化不明显,当达到1×10~3s~(-1)时,下降较明显。在1×10~3s~(-1)下的应变速率,屈服强度和n值高于静态下的屈服强度和n值,这说明高速应变下的抗载能力和拉延性更强。     

镍基粉末冶金FGH95高温合金的拉伸及低周疲劳性能研究

在420～650℃的温度范围内,研究了PM FGH95高温合金在应变率0.0001～0.01 s-1范围内的拉伸性能及在不同应力比R=-1及R=0下的低周疲劳性能.拉伸试验结果表明:在此温度范围内,应变率对弹性模量、拉伸屈服强度及塑性模量的影响可以忽略不计;并且应变率自0.0001 s-1增大至0.01 s-1时,弹性模量、拉伸屈服强度及塑性模量受温度的影响也不明显.PM FGH95合金受材料微结构的影响很大,材料含有的微缺陷对其力学性能有非常不利的影响.LCF试验结果表明:PM FGH95合金是循环硬化材料.当应力比R=-1时,温度对LCF寿命的影响很小;但在应力比R=0时,LCF寿命受温度的影响很大,且随着温度的增加材料的低周疲劳寿命减小.SEM断口扫描发现,断裂表面有很多的解理面,但没有疲劳条带,且此断裂模式下没有明显的塑性变形,所以FGH95合金的低周疲劳寿命几乎是由裂纹萌生阶段决定的.     

表面纳米化Zr的拉伸性能

利用表面机械研磨处理（SMAT）技术在Zr片状拉伸样品表面施加剧烈变形，获得超细/纳米晶粒组织的变形细化表层，其中Zr板厚度1mm，两侧变形层厚度均为100μm。拉伸实验结果表明，表层细化组织提高了屈服强度和抗拉强度，使加工硬化能力及伸长率下降。应变速率在10^-4～10^-3s^-1范围时，拉伸强度随应变速率的提高而提高；应变速率增大至10^-2s^-1量级时，抗拉慢度下降。扫描电镜观察显示出韧性韧窝状断裂特征.     

锆－4合金的时间相关低周疲劳

研究了锆－４合金在不同应变速率下的低周疲劳和带应变保持时间相关低周疲劳行为。结果表明：在不同加载方式下，锆－４合金均表现为循环硬化，应变保持和应变速率降低均进一步提高循环饱和应力。应变保持降低材料的疲劳寿命，特别是在高应变幅区域。随着应变速率降低，材料疲劳寿命降低。疲劳变形亚结构观察表明：锆－４合金时间相关疲劳过程中以柱面滑移和晶界滑移方式变形。     

锆—4合金的时间相关低周疲劳

研究了锆－４合金在不同应变速率下的低周疲劳和带应变保持时间相关低周疲劳行为。结果表明：在不同加载方式下，锆－４合金均表现为循环硬化，应变保持和应变速率降低均进一步提高环孢和应力。应变保持降低材料的疲劳寿命，特别是在高应变幅区域。随着应变速率降低、材料疲劳寿命降低。疲劳变形亚结构观察表明：锆－４合金时间相关疲劳过程中以｛１０１↑－０｝柱面滑移和晶界滑移方式变形。     

预应变对Zr702/TA2/Q345R复合板低周疲劳行为的影响

研究了预应变对Zr702/TA2/Q345R复合板低周疲劳行为的影响。研究表明,预应变对Zr702/TA2/Q345R复合板微观组织的影响与各层材料的晶体结构有关。在Zr702纯锆和TA2纯钛层中,随着预应变水平提高,滑移带和孪晶明显增多。预应变促进了Zr702/TA2/Q345R复合板的循环软化变形,使应变范围、循环塑性变形程度提高而疲劳寿命降低。预应变后,材料的反向屈服极限降低,棘轮损伤程度因此降低。尽管预应变提高了复合板组成材料的抗裂纹扩展阻力,但复合板在预应变后应变幅提高,加剧了塑性损伤累积,因此疲劳寿命降低。     

DZ125定向凝固合金疲劳-蠕变性能与寿命预测研究

对DZ125合金分别进行了980℃的无保载（PP型）、压缩保载（PC型）、拉伸保载（CP型）和拉伸一压缩都保载（CC型）应变控制的疲劳一蠕变试验研究。试验结果表明：在980℃下,PP型载荷形式下该材料的循环应力响应行为不明显。CP型、PC型和CC型载荷形式下该材料表现出明显的循环软化现象,循环应力响应行为与应变水平有明显的相关性。在相同的总应变范围下,疲劳寿命存在NPP〉NCPP〉NPC〉NCC的关系,疲劳寿命的差别在应变水平越低时越明显。对DZ125合金疲劳一蠕变寿命预测研究发现：三参数能量方法的寿命预测结果无论是从标准差,还是分散带角度都明显比应变范围区分法的寿命预测精度大大提高。     

6061铝合金板材锯齿形屈服行为的研究

对6061铝合金板材锯齿形屈服行为中应力跌幅、跌落时间等多个特征物理量随应变率的变化规律进行了系统的研究,探讨了锯齿形行为对材料力学性能的影响。结果表明,应力跌幅个数,跌落时间及其个数,再加载时间及其个数均随着应变率的增大而逐渐减少;当应变率为1．4×10^-3s^-1时,6061铝合金板材的锯齿形屈服行为最弱,板材的力学性能最好。     

不同应变速率条件下Al67Ti25Mn8金属间化合物的高温拉伸力学行为

研究了Al67Ti25Mn8金属间化合物在高温不同应变速率条件下的拉伸力学行为.结果表明在3．34×10－5-6.68×10－4s－1范围,随着应变速率的降低,材料的屈服强度显著下降,而拉伸塑性明显升高,塑性最高可达到21％;在低应变速率区高拉伸塑性的获得是由于材料在高温变形过程中发生的动态回复和动态再结晶所致;在高温拉伸时Al67Ti25Mn8金属间化合物是以沿晶方式发生断裂在较高应变速率下材料的低塑性沿晶断裂表明Al67Ti25Mn8的晶界结合强度仍较弱     

氢对Zr-4合金在400℃时的低周疲劳性能的影响

用TEM分析了氢在Zr-4合金中存在的形式，用MTS809A／T拉扭试验机（25kN）研究了氢对Zr-4合金在400℃低周疲劳性能的影响。实验中采用对称拉压循环（Rε=εmin／εmax=-1），三角波加载：应变速率为2×10^-3s^-1。研究结果表明：在室温下，氢以艿氢化物的形式存在于Zr-4合金中，艿氢化锆基本与轧面平行；氢含量为240μg／g的Zr-4合金的低周疲劳性能优于无氢Zr-4合金。采用氢致软化机制讨论了氢提高Zr-4合金低周疲劳性能的原因。     

高锰奥氏体TWIP钢的单向拉伸与拉压循环变形行为

对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢室温单向拉伸与拉压疲劳行为进行了研究.单向拉伸和疲劳实验的应变速率均为6×10-3s-1.疲劳实验采取轴向总应变控制,应变比为-1.结果表明,随拉伸应变的增加,应力-应变曲线上的锯齿状塑性流动呈现出不同的特征,具有很强的应变敏感性.在不同应变幅下的低周疲劳实验中,高锰奥氏体TWIP钢表现出很强的循环硬化能力.低应变幅时表现为初始循环硬化,随后稳定;中等应变幅时,表现为初始循环硬化后出现不同程度的循环软化,然后稳定;高应变幅时经短暂循环硬化后开始循环软化,直至失效.较高应变幅下循环失效后的奥氏体晶粒内产生了大量的位错、位错墙、迷宫结构以及位错胞等位错结构,在部分晶粒内还观察到了细小的形变孪晶.     

Ti-26钛合金热变形特征研究

在Gleeble1500热模拟试验机上对Ti-26（Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn-1Nb-1Zr）钛合金进行了恒应变速率压缩变形试验，温度范围为700～1020℃，应变速率范围为s=10^-3～10s^-1，测试了其真应力一应变曲线，观察了变形后的组织。口区热压缩、变形的主要软化机制是动态回复；s≤10^-2s^-1时，变形的过程中有动态再结晶现象发生，主要软化是动态回复起作用；s≥10^-1s^-1时，变形时再结晶数量增多，但随温度的升高动态回复作用渐强。在热变形参数中，变形温度、变形速率对变形后的组织都有较大的影响，为获得细小均匀的组织，除了降低变形温度，增大变形量外，适当的提高变形速率也是一种可行的途径。     

铸造镍基高温合金M963的高温低周疲劳行为

对铸造镍基高温合金M963在900℃下的低周疲劳行为进行了研究,实验采取轴向总应变控制,应变速率分别为4×10-3 s-1和1×10-4 s-1.结果表明:在相同的总应变幅下,合金在低应变速率下具有较低的寿命,这归因于与时间相关的机制如氧化的损伤作用.疲劳断面以及纵向剖面的SEM分析表明,疲劳裂纹通常萌生于试样表面或亚表面的碳化物或铸造缺陷处.而当应变速率较低时,某些裂纹会在试样表面的枝晶间区域萌生.两种应变速率下疲劳裂纹开裂均呈穿晶形式.     

TC4ELI钛合金低周疲劳性能研究

研究了具有网篮组织的TC4ELI钛合金材料在不同应变幅值下的低周疲劳性能,给出了TC4ELI钛合金在低周疲劳下的循环应力-应变曲线,拟合出循环应变硬化指数、循环强度系数以及应变-寿命特征系数,并通过光学显微镜进行金相分析,通过扫描电镜进行断口形貌分析。结果表明,TC4ELI钛合金呈现出循环软化的特性;距离疲劳断口1.5 mm处的组织形态与断口处无明显变化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展直至断裂;随着应变幅值增大,韧窝变大变深,韧性断裂特征变得更加显著。     

预变形对AZ31B镁合金循环变形和疲劳行为的影响

通过小应变幅值预循环变形和预压缩变形对挤压态AZ31B合金分别引入了大量位错和孪晶,研究了预变形对AZ31B合金单向变形行为、循环变形行为和疲劳寿命的影响。结果表明:预循环变形能提高单向拉伸屈服强度,对大应变幅值下的疲劳性能几乎没有影响,但在小应变幅值下出现明显的硬化现象,疲劳性能明显下降。预压缩降低了单向拉伸屈服强度,对大应变幅值下的疲劳性能无显著影响,而在小应变幅值下会增大塑性应变能密度,减少疲劳寿命。     

核电用GH4169合金棒材315℃低周疲劳性能研究

采用轴向总应变控制方法研究核电用GH4169棒材在其工作温度315℃下的低周疲劳性能。结果表明,GH4169棒材的低周循环应力-应变行为符合非线性关系式。棒材的循环应变强化指数和循环强度系数分别为0.050 2和1 438.47。棒材315℃下低周疲劳应变-分析寿命符合关系式。     

不同应变幅下高锰钢的低周疲劳性能研究

对铸态高锰钢(120Mn13)进行了常温拉伸及低周疲劳试验,研究了试样在拉伸变形中的动态应变时效,在拉压疲劳变形过程中的循环应力应变行为、循环硬化软化行为及裂纹扩展行为等。结果表明：在拉伸曲线中发现了代表动态应变时效作用的峰状低频A型锯齿和波纹状高频B型锯齿。在不同应变幅下的低周疲劳实验中,试样均先循环硬化,后循环软化直至断裂。随着应变幅的增加,其最大循环拉应力逐渐增加,疲劳寿命却降低。高应变幅下的裂纹多沿晶界扩展,但裂纹偏转次数及二次裂纹数量增多,这是其寿命较低应变幅下相差较小的主要原因。     

时效强化高镍Inconel-718合金低周疲劳性能及寿命预测

研究了核反应堆弹簧材料用时效强化0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)合金材料在350 ℃高温下的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟模型对加载应变水平和低周疲劳寿命之间关系进行了拟合计算和对比。结果表明:经过970 ℃×1 h空冷+720 ℃×8 h炉冷+620 ℃×8 h空冷热处理后,Inconel-718合金在350 ℃具有优异的低周疲劳性能。根据郑修麟关系式计算结果,其临界应变疲劳极限约为0.37%,在低于此应变水平条件下,其低周疲劳寿命高于10⁷循环。Manson-Coffin模型由于不包含临界应变疲劳极限参数ε₀,导致其对较低应变水平的疲劳寿命预测精度较低。     

Low-Cycle Fatigue Behavior of a Nickel Base Single Crystal Superalloy at High Temperature

研究了2种高温条件下镍基单晶合金的低周疲劳行为。试验温度和总应变幅是影响合金低周疲劳寿命的2个主要因素,在相同温度下,低周疲劳寿命随应变幅的减小而增大;在同一应变幅下,870℃的疲劳寿命均小于760℃的疲劳寿命。二次细小y相有效阻碍了位错的滑移,提高了合金在760℃低周疲劳变形抗力,位错滑移带成为疲劳裂纹萌生及扩展的主要途径;870℃循环应力曲线前期出现短暂硬化和后期软化的现象,y’相逐渐粗化和高密度的位错缠结是循环软化的主要原因。局部应力集中与合金内微孔的交互作用是疲劳裂纹萌生的源头。     

2195铝锂合金的温热低周疲劳行为和疲劳寿命预测（英文）

为研究2195铝锂合金在温热条件下(100和200℃)的低周疲劳行为，首先进行应变控制的低周疲劳试验。结果表明，合金的起始和中值寿命滞回环均呈现中心对称特征。在100℃、应变幅值为0.6%条件下的循环应力响应曲线表现出完全循环硬化特征，而其他条件下的循环应力响应曲线均呈先循环硬化、然后循环软化的循环特征。随后，采用多种低周疲劳寿命预测模型对2195铝锂合金疲劳寿命进行评价。结果表明，基于总应变能密度的寿命预测模型具有最佳的预测精度。最后，为揭示2195铝锂合金的疲劳断裂机理，对不同试验条件下合金的疲劳断口进行观察。结果表明，在100℃、应变幅值为0.6%的条件下，合金断面上的疲劳条纹十分明显，但随着试验温度和应变幅值的升高，合金断面上的疲劳条纹逐渐弱化。在温度为200℃、应变幅值为1.0%条件下的疲劳断口呈明显沿晶断裂特征。