The turning point in Paris region of fatigue crack growth in titanium alloy

通过对比钛合金不同显微组织下疲劳裂纹扩展速率Paris区转折点的位 置, 发现原始β晶粒尺寸是影响Paris区转折点位置的主要因素, 晶 团尺寸以及片层厚度对转折点位置没有影响. 并且通过分析转折点前、后 疲劳裂纹扩展微观阶段的转变及断裂方式变化, 得出转折点的出现是 疲劳裂纹尖端塑性区尺寸超过晶粒尺寸所致. 具有β晶粒的马氏体组 织疲劳裂纹扩展速率Paris区并不存在转折点, 说明转折点的出现不仅仅是 由于原始β晶粒的存在, 还和显微组织类型有关. 通过分析还发现, 钛合金片层组织中裂纹尖端塑性区实际尺寸大于计算得到的单向塑性 区尺寸以及循环塑性区尺寸.     

TC4ELI合金疲劳裂纹尖端塑性区对裂纹扩展的影响

研究了TC4ELI合金片层组织与短棒α组织中的疲劳裂纹尖端塑性区及裂纹扩展行为.首先通过SEM及TEM观察比较两种显微组织下的疲劳裂纹尖端塑性区,讨论两种显微组织中裂纹尖端塑性区对疲劳裂纹扩展路径及扩展断口的影响,分析裂纹扩展路径和裂纹尖端塑性区对裂纹闭合及裂纹扩展速率的影响.结果表明:与短棒α组织相比,片层组织中具有较大的裂纹尖端塑性区及曲折的裂纹扩展路径,并最终从疲劳裂纹闭合的角度,解释了片层组织具有较低的疲劳裂纹扩展速率的原因.     

TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展及裂纹尖端塑性区

研究了TC4-DT钛合金不同组织的疲劳裂纹扩展行为,观察了疲劳裂纹在不同显微组织中的裂纹扩展路径,分析了不同显微组织的裂纹尖端塑性区变形情况,并与理论计算结果进行了对比。结果表明,疲劳裂纹在片层组织中扩展路径曲折,且片层组织的裂纹尖端塑性区较双态组织的大,理论计算的裂纹尖端塑性区的范围较实际测量的范围小得多。     

损伤容限型TC4-DT钛合金近门槛区疲劳裂纹扩展行为研究

研究了双态组织、片层组织TC4-DT钛合金在近门槛区的疲劳裂纹扩展行为,通过扫描电镜观察裂纹扩展路径及断口微观特征,研究了等轴初生α相含量对TC4-DT钛合金在近门槛区疲劳裂纹扩展速率的影响,讨论了TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为和断裂方式。结果表明:随着等轴初生α相含量的降低,TC4-DT钛合金在近门槛值区的da/dN-△K曲线逐渐向下偏折,裂纹扩展速率明显降低,在Paris区出现转折点现象且转折点对应的△Kt值逐渐增大;片层组织在近门槛区的裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率显著降低,表现出更好的损伤容限性能。     

显微组织对TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

对TC4-DT钛合金进行不同热处理,获得不同的显微组织,研究不同显微组织的TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展速率。结果表明:两相区处理,较高的初生α相含量提供了较高的裂纹扩展阻力,不同的β晶粒尺寸使不同裂纹扩展阶段的扩展机理不同;在近门槛区,疲劳裂纹扩展速率主要受晶粒尺寸的影响;随着裂纹扩展,在裂纹扩展的低速阶段,β晶粒内片层α对裂纹扩展起主要作用;在中速扩展区,裂纹以条带机制扩展,并且粗糙的断口具有较低的裂纹扩展速率。     

Fatigue Crack Growth Behavior in TC4-DT Titanium alloy with Different Lamellar Microstructures

主要讨论了TC4-DT钛合金不同片层结构的疲劳裂纹扩展行为。通过不同的热处理工艺获得不同的组织结构参数,例如片层宽度和集束尺寸。结果表明,在保证合金力学性能的条件下,β相区空冷获得的组织具有较好的疲劳性能,主要归因于片层结构中裂纹尖端存在较大的塑性范围区域,并且较宽的α片层和大的集束尺寸有助于提高合金的断裂韧性和疲劳裂纹扩展阻力。     

显微组织类型对TC4钛合金丝材性能的影响

α+β两相区轧制的TC4钛合金丝材经不同工艺热处理后,获得等轴组织、双态组织和片层组织,研究了微观组织特征及其对合金拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明：等轴组织α晶粒最为细小且具有较高的位错密度,表现出最高强度;双态组织α相较等轴组织显著长大,位错密度明显降低,具有最好的工艺塑性;片层组织原始β晶粒粗大,塑性最低。3种组织中片层组织疲劳性能最好,当裂纹长度<250μm时,不同显微组织对应的裂纹扩展速率差异较大,片层组织的扩展速率最低,等轴组织最高;当裂纹长度>250μm时,3种组织的裂纹扩展速率无显著差异。综合考虑TC4钛合金丝材的力学性能和工艺塑性,应选择双态组织作为产品的最终组织状态。     

TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的数学描述方程

针对经准β热处理获得的片层组织TC4-DT钛合金的疲劳长裂纹扩展速率实验结果,通过数值分析和线性回归拟合,推导了Paris方程、Forman方程和Elber方程的数学表达式,并对拟合结果的相关系数和误差进行了分析,对比了3种数学方程对片层组织TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的拟合精度。在此基础上,对已有模型进行优化和修正,提出了F-E分段方程。该方程以片层组织TC4-DT钛合金裂纹扩展速率曲线上转折点对应的应力强度因子幅ΔKt为分界点,分别对实验数据进行数值分析和线性回归拟合,具有较高的拟合精度。     

TA15ELI显微组织及损伤容限性能研究

采用一火β区热轧和一火两相区上部温度热轧获得了片状组织的TA15ELI钛合金厚板，通过两相区900℃、930℃、950℃和β区980℃退火热处理进一步调整合金显微组织和损伤容限性能，测定了不同热处理状态下合金的显微组织特征参数和室温拉伸性能、断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率，分析了显微组织对损伤容限性能的影响关系。研究发现：两相区退火，随着退火温度的升高，TA15ELI钛合金组织中初始β晶粒尺寸和α集束尺寸基本不变，α片平均厚度有所增加，合金强度和塑性均有所下降，da／dN降低，KIC提高；合金在β区980℃退火较两相区退火具有更好的损伤容限性能和综合性能。     

热处理制度对TA15合金组织与性能的影响

研究了不同热处理制度对TA15钛合金显微组织和性能的影响。结果表明:两相区热处理时,获得了双态和等轴组织;β相区热处理,获得了魏氏组织,冷却速率决定了α片层和α集束的尺寸。魏氏组织的拉伸强度水平与双态/轴组织相当,断裂韧度较高,疲劳裂纹扩展速率较低,塑性有所降低。β相区空冷所得魏氏组织,具有中等强度水平,但断裂韧度较高,抗疲劳裂纹扩展性能最好。     

Cu-Fe-Cr原位复合材料中的纤维相

通过感应熔炼、铸造、锻造和冷拔变形制备了Cu-16Fe-2Cr(质量分数,％)原位复合材料,最终线材(其轧制后的冷拔变形量达到η=ln(A_0/A)=5.42,A_0和A分别为冷拔起始和冷拔后线材的横截面面积)的抗拉强度为980 MPa。将Cu基体选择腐蚀后提取出纤维,采用SEM和TEM观察分析纤维相组织形态。在较低的应变量时,一些Fe—Cr纤维保持着与铸态树枝晶相同的bcc单晶结构,选区电子衍射表明纤维已经形成了〈110〉织构。在较高的应变量时,单根Fe-Cr纤维分为一些由晶界隔开的平行亚单元(宽度约为100 nm),通过亚单元共同的[110]衍射获得了晶粒之间的相对取向关系,相邻晶粒的偏差角在11°—82°之间。根据Hall-Petch关系讨论了原位复合材料的强度问题。     

磷在变形IN718合金中的作用

研究了磷在变形ＩＮ７１８合金中的作用,结果表明,磷显著改善了该合金的持久性能,明显延缓蠕变进程,添加０．０２％磷可使表观蠕变激活能由６７８．６ｋＪ／ｍｏｌ提高到７４６．１Ｋｊ／ｍｏｌ,晶界扩散激活能由２７６．１ｋＪ／ｍｏｌ提高至３４９．８ｋＪ／ｍｏｌ,磷的作用起因于降低晶界能而偏聚于晶界,从而抑制晶界扩散,降低晶界结合力。     

有机溶剂的腐蚀研究进展

介绍了金属在有机溶剂中腐蚀特点、影响因素和有机 溶剂腐蚀的分类.有机溶剂的腐蚀与水溶液中的腐蚀有很大的区别，在有机溶剂中，金属腐 蚀存在反常现象.还介绍了在有机溶剂中抑制腐蚀的方法.     

IN718合金蠕变的补偿效应

研究了Ｐ,Ｓ和Ｂ含量不同的ＩＮ７１８合金的蠕变性能。结果表明,普通多晶体的蠕变存在补偿效应。一无素通过影响表现蠕变激活能Ｑ和指九前因子ε０,从而影响稳态蠕变速弯ε＝ε０ｅ－Ｑ／ＲＴ,各度验合金的Ｑ与ε０遵守补偿定律Ｑ＝ＲＴｃｌｎε０＋Ｑ０,式中常数Ｑ０＝６８．１２ｋｊ／ｍｏｌ,补偿温度Ｔｃ≈８１０℃,Ｔｃ可能近皇ＩＮ７１８合金δ相快速形成的临界温度。     

检测实验室的测量不确定度评定

随着入世,中国的国家实验室认可工作已广泛开展,测量不确定度的评定是认可实验室的一项重要工作。检测实验室的测量不确定度评定会常常遇到问题,笔者就检测实验室内开展不确定度评定工作简谈自己的见解。     

POLARON IN POLAR CRYSTAL INTERFACE IN ELECTRIC FIELD

ＰＯＬＡＲＯＮＩＮＰＯＬＡＲＣＲＹＳＴＡＬＩＮＴＥＲＦＡＣＥＩＮＥＬＥＣＴＲＩＣＦＩＥＬＤ①ＹａｎｇＢｉｎｇｃｈｕ，ＣｈｅｎｇＺｈｅｎｇｈｕａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇ...     

Cr-Zn-Al合金溶质原子贫化区贝氏体切变形核的原位观察

分析电镜原位观察证实,Cu—Al-Zn合金贝民体相变孕育期内可形成溶质原子(Zn,Al)贫化区;孕育期后,贝氏体在贫化区内以马氏体切变方式形核     

IN718合金中磷与硫的交互作用

研究了掺杂不同量的磷和硫对ＩＮ７１８合金持久和蠕变性能的影响,结果发现,磷与硫之间存在害的交互作用,这种交互作用削弱了磷的有益作用,增加了ＩＮ７１８合金对硫有害作用的敏感性。     

中国搅拌摩擦焊技术的研究

综合评述了我国搅拌摩擦焊的研究成果和不足之处,包括接头的微观组织和力学性能、材料的流动行为、焊接热循环和温度场以及焊接设备等方面的内容。在此基础上,指出了进一步研究的方向,例如,微观组织研究应深入到沉淀相、织构和位错的尺度上,接头性能研究应从工程应用角度出发,材料流动行为和温度分布研究的重点应放在更深层次的理论研究和分析上。     

钴基高温合金尖塑性区位错结构的原位观察

定向凝固的钴基高温合金在原位拉伸研究中发现了两种裂尖塑性区位错结构,在拉伸辊为［５１１］时,从裂尖发射的是不全位错,在整个塑性区中全错始终以扩展位错的形式存在;［１２１］时,从裂尖发射的是全位错,位错在离开裂尖向试样内部运动过程中发生扩展,分析了裂纹尖端应力状态对裂尖塑性区位错结构的影响。