2D70铝合金不同环境低周疲劳性能研究

对2D70铝合金在试验室空气、湿空气、盐雾及盐雾＋SO2四种环境下进行低周疲劳试验,将得到的四种环境下的循环δ-ε曲线及应变一寿命曲线分别进行对比,得出结论：相同应变下,2D70铝合金随腐蚀环境增强,循环应力降低;相同应变下,2D70铝合金在盐雾及盐雾＋SO2两种环境下低周疲劳寿命相近,并且随着腐蚀环境的增强,低周疲劳寿命降低。     

盐雾腐蚀对HRB400E抗震钢筋低周疲劳和力学性能的影响

摘要：采用质量分数为5%的NaCl溶液在盐雾腐蚀箱进行30~90d加速腐蚀试验,研究了盐雾腐蚀对HRB400E钢筋低周疲劳行为和拉伸性能的影响。然后采用轴向位移控制模拟地震载荷对腐蚀钢筋开展了低周疲劳和拉伸试验,获得循环响应特征曲线和应变 寿命曲线。结合SEM断口形貌观察,分析钢筋的低周疲劳断裂机制。结果表明：盐雾腐蚀对钢筋的质量和尺寸有明显影响,钢筋表面产生腐蚀坑;钢筋的力学性能随腐蚀时间增加而降低,腐蚀90d的断裂伸长率下降率达461%,屈服强度在腐蚀30d以后可能就不再满足标准要求;腐蚀明显削弱了钢筋的抗循环载荷性能,导致低周疲劳寿命下降;腐蚀会减小钢筋的裂纹扩展区面积并加速裂纹扩展。     

Q345R钢湿硫化氢预腐蚀低周疲劳行为

对Q345R钢在湿硫化氢环境中预腐蚀低周疲劳性能进行了研究,以硫化氢溶液的浓度和预腐蚀时间为环境因素.低周疲劳试验在MTS-809疲劳试验机上进行,对各试验组的结果数据进行回归分析,得到各试验组环境下Q345R钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线等低周疲劳特性.不同试验环境下的预腐蚀低周疲劳结果表明,材料循环应力应变响应特性不受环境因素影响,为循环硬化特性;预腐蚀时间因素对材料低周疲劳寿命的影响比硫化氢溶液的浓度因素显著.试样断口为典型的低周疲劳断裂形貌,裂纹扩展阶段为脆性准解理断裂特征.     

腐蚀环境对预腐蚀铝合金腐蚀疲劳性能的影响

铝合金是飞机制造中机身部分最主要的材料,铝合金材料的腐蚀疲劳性能对于飞机的安全性有着极为显著的影响。本次研究中发现,飞机油箱积水的情况下,对飞机上预腐蚀铝合金的腐蚀疲劳性能影响是最大的,而其余的影响因素从重到轻分别为:盐水环境、潮湿环境以及实验室空气。当材料承受的应力比值达到0.5或是0.06时,在潮湿环境中材料的疲劳寿命要比在实验室空气中的相同材料要低,而具体降低的程度会随着应力的下降而相应增加;而在低应力水平下,油箱积水环境与盐水环境对材料疲劳寿命的影响几乎等同。当材料承受的应力比值为-1的情况下,盐水环境下的材料疲劳寿命总是要比油箱积水环境下的材料低一些;而在潮湿环境中的材料疲劳寿命与实验室内的材料相比,会随着材料承受应力的下降而出现下降,且下降的幅度要比应力比值为0.5或是0.06时要更大一些。     

Q235钢结构材料的超低周疲劳性能

对钢结构材料 Q235钢的超低周疲劳性能进行了研究。采用横向应变控制方法,保持频率1 Hz 恒定,在岛津电液伺服疲劳试验机上开展了试验钢的超低周疲劳试验。获得了循环应力响应特征曲线等实验数据,并在此基础上分别建立了试验钢基于塑性应变幅及应变速率的超低周疲劳寿命预测公式,且2种公式均能较好地对其寿命进行预测。通过电镜扫描(SEM),分析了试验材料超低周疲劳下的微观断裂机理。研究结果表明,试验材料在超低周疲劳与低周疲劳下的疲劳性能,如循环响应特征、寿命预测公式以及微观断裂机理等方面均存在一定的差异。     

Z3CN20—09M铸造奥氏体不锈钢的低周疲劳行为

采用径向应变控制研究了Z3CN20-09M奥氏体不锈钢在室温和350℃高温下的低周疲劳行为.Z3CN20-09M不锈钢表现为先硬化后软化的循环特性,但硬化的程度取决于温度和应变幅.随着应变幅的增加,Z3CN20-09M钢的低周疲劳循环寿命逐渐减短,而相同循环次数下应力幅也随之提高.温度对Z3CN20-09M钢的低周疲劳行为影响较大,与室温相比高温下的循环硬化程度更高,相同应变幅下高温的低周疲劳寿命也高于常温下的寿命.通过疲劳实验的原位观察发现,奥氏体内的滑移面、夹杂物及奥氏体和铁素体两相的界面是疲劳裂纹可能的形核位置,奥氏体和铁素体两相的不协调变形使相界处产生应力集中,导致疲劳裂纹容易沿两相界面扩展.     

一种新型的低周疲劳裂纹扩展速率模型

基于低周疲劳裂纹扩展机制,假设裂纹尖端循环塑性区内应变分布服从HRR理论解,利用裂纹尖端锐化、钝化启裂低周疲劳裂纹扩展机制,结合Ramberg-Osgood循环应力应变曲线和Manson-Coffin疲劳寿命曲线等断裂力学理论,推导出一种新的低周疲劳裂纹扩展速率数学模型.与30Cr1Mo1V和St-4340的低周疲劳裂纹扩展速率试验数据进行对比,结果表明该低周疲劳裂纹扩展速率模型能够较好地预测材料的低周疲劳裂纹扩展速率.     

高强度热轧双相钢的低周疲劳性能

从热轧双相钢的实际应用需求出发,研究了高强度热轧双相钢DP600的低周疲劳性能。采用轴向应变控制方法对DP600钢进行了低周疲劳试验,并对试验数据进行拟合计算,得到DP600钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线和过渡疲劳寿命。通过扫描电镜观察疲劳断口,结果显示低周疲劳条件下,DP600钢断裂裂纹起源于试样表面,裂纹扩展前期呈现部分脆性断裂特征,后期则以明显的韧性断裂为主。     

工业纯钛TA2拉伸及低周疲劳性能的各向异性

为系统研究工业纯钛TA2拉伸性能及低周疲劳性能的各向异性,沿轧制方向（RD）、与RD呈30°方向（RD-30°）、与RD呈60°方向（RD-60°）及垂直轧制方向（TD）开展了室温拉伸及低周疲劳试验。结果表明：随着取样角度增加,屈服强度增加,屈强比上升,材料的塑性下降。基于Hollomon模型及Johnson-Cook模型对工业纯钛真实应力应变曲线进行预测,发现Hollomon模型预测精度更高。低周疲劳试验结果表明：不同取样方向的试样均呈现循环软化特征,随着取样角度增加,恒定应变幅下循环应力幅值增加,总的应变能密度增加,导致疲劳寿命呈下降趋势。不同取向试样的低周疲劳寿命满足Manson-coffin经验关系式。     

稀土元素La对AZ91D镁合金低周疲劳行为的研究

研究了AZ91D＋0．3％La镁合金在总应变幅△εt／2为0.2％～1.2％范同内循环加载时的低周疲劳行为。结果表明,在较大应变幅下,AZ91D＋0．3％La镁合金的循环滞后回线上分别出现捌点、拉压不对称和锯齿现象;镁合金的低周疲劳寿命随应变幅值的提高而下降,并且符合Manson—Coffin关系式;镁合金的循环应力响应行为和循环应力应变行为均呈现明显的循环硬化现象;疲劳断口上出现了多疲劳源现象,且随应变幅的增加越来越凹凸不平。     

采用开尔文扫描探针技术研究镁合金偶接铜合金的电偶腐蚀规律

采用开尔文探针技术(SKP)测量AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样在盐雾加速实验中的电偶腐蚀规律.研究表明:AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应受到阳极与阴极的电位差的影响,AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样之间的伏打电位差约为-1.22V,AZ91D镁合金存在显著的电偶腐蚀效应.由于存在较大的伏打电位差,在盐雾实验初始阶段,电偶腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧附近区域,而H62黄铜没有发生明显腐蚀.由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,AZ91D镁合金表面腐蚀产物与基体间存在显著的伏打电位差,导致AZ91D镁合金基体形成新的腐蚀产物.因此,随着盐雾实验时间延长,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应降低,H62铜合金腐蚀加快.     

TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、Ti Al/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,Ti Al/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450m V)。同时,在极化曲线测试过程中发现Ti Al/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而Ti Al/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,Ti Al/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和Al O,没有发现Ti的腐蚀产物。Ti Al/BN复合涂层中形成的Ti Al合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

Comparative Evaluation of Corrosion Behavior of Friction Stir Welded AZ61A Magnesium Alloy Weldments in Immersion Corrosion Tests and Salt Spray Corrosion Tests Using Response Surface Methodology

Magnesium alloys have gained considerable interest as a material for automotive and aerospace applications due to its low density, high specific strength and good castability. However, an issue is their corrosion properties. This restricts their practical applications. In this work, a comparative evaluation of corrosion behavior of friction stir welded AZ61A magnesium alloy weldments was investigated by immersion and salt spray corrosion tests. Extruded Mg alloy plates of 6?mm thick of AZ61A grade were butt welded using friction stir welding (FSW) process. The specimens were exposed to immersion and salt spray environments in order to characterize their corrosion rates. In addition, an attempt was made to develop an empirical relationship to predict the corrosion rate of the FSW joints in immersion tests and salt spray corrosion tests using response surface methodology. The corrosion morphology and pit morphology observation was carried out by optical microscopy. General corrosion was more prevalent on the immersion surface. However, the pits on the salt spray surface showed larger surface areas, larger volumes, and covered more area on the micrographs as compared to the pits on the immersion surfaces, due to the pit debris that trapped chloride ions within the pits. Finally, it concludes that the FSW AZ61A weldments are suitable for immersion conditions than salt spray environments.     

TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、TiAl/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,TiAl/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450mV)。同时,在极化曲线测试过程中发现TiAl/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而TiAl/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,TiAl/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和AlO,没有发现Ti的腐蚀产物。TiAl/BN复合涂层中形成的TiAl合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

盐雾对喷锡和化金印制电路板腐蚀行为的影响

采用交流阻抗谱研究热风整平无铅喷锡处理印制电路板（PCB-HASL）和无电镀镍金电路板（PCB-ENIG）在盐雾环境下的电化学腐蚀行为,并结合体式学显微镜、扫描电镜、X射线能谱等手段分析两种不同表面处理工艺电路板的腐蚀产物形貌、组成和镀层失效机制.结果表明：盐雾环境下,PCB-HASL和PCB-ENIG均发生严重腐蚀;镀Sn层开始发生局部腐蚀,随后几乎整个表面都发生腐蚀,出现类似均匀腐蚀的现象,镀金板主要发生微孔腐蚀.在PCB-HASL腐蚀过程中,Cl^-的侵蚀作用促进Sn层的腐蚀,后来由于逐渐形成大量的覆盖在镀层表面的腐蚀产物,使得腐蚀速率降低;而在PCB-ENIG腐蚀过程中,微孔处形成含Cl^-电解质薄液层,Ni与Au构成腐蚀电偶,从而加速Ni的腐蚀,最终使Cu基底裸露,造成电路板失效.     

插套用导电CuSn合金耐腐蚀性能提升研究

用半连续铸造法制备5种合金。通过力学性能测试、盐雾腐蚀失重实验和直观颜色对比,优化出新耐腐蚀插套用导电CuSn合金成分。结果表明,若考虑综合力学性能、电性能、中性盐雾腐蚀失重率、制造成本等因素,合金成分控制范围为(质量分数)：Sn为0.8%～1.2%、Ni为0.8%～1.2%、Al为0.4%～0.6%、Zn为0.5%、Si为0.15%、Zr为0.05%,其余是Cu和不可避免的杂质元素。     

Fatigue behavior of maraging steel 300

The cyclic stress-strain curves, the low cycle and high cycle fatigue lives and the fatigue crack growth rates of annealed (1 h 820°C) and aged (3 h 480°C) maraging steel 300 were determined. Incremental step testing and stable hysteresis loop tip measurements were used to determine the cyclic σ-ε curves. Both annealed and aged maraging steels were found to cyclically soften at room temperature over a plastic strain range from 0.1 to 20 pct. The S-N curves were determined from 10 to 10⁷ cycles to failure by plastic strain controlled low cycle fatigue tests performed in air and load controlled high cycle fatigue tests performed in dry argon. The test results compared very well with the theoretical lifetime predictions derived from Tomkins’ theory. Fatigue crack growth rates were measured in air and dry argon for the annealed and aged alloys. Crack growth rates of annealed maraging steel were found to be equal to those of aged maraging steel at rates between 10^-7 and 10^-5 in./cycle. A significant difference in crack growth rates in the two environments was found at low stress intensity factor ranges, indicating a high susceptibility to corrosion fatigue in the presence of water vapor. The mechanisms of cyclic softening in the two alloys are discussed in terms of dislocations rearrangement in the annealed alloy and dislocation-precipitate interactions in the aged alloy.     

双相化处理对09CuPCrNi耐候钢腐蚀性能的影响

 通过亚温淬火法制备了09CuPCrNi双相钢,采用中性盐雾试验、极化曲线的测定,研究了双相化处理对耐候钢耐腐蚀性能的影响。780 ℃亚温淬火的09CuPCrNi双相钢在5%的NaOH、H2SO4、HCl水溶液以及3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀行为与09CuPCrNi耐候钢相似,自腐蚀电流密度分别比09CuPCrNi耐候钢降低了170%、182%、31.2%和17.8%。在腐蚀周期分别为48 h和120 h的盐雾试验中,双相钢的腐蚀速率分别比09CuPCrNi耐候钢降低了7.9%~22.2%和2.3%~130%。