A356铝合金中裂纹的萌生及其扩展

研究了A356铝合金在冲击载荷作用下的裂纹萌生及其扩展过程。结果表明：α-Al枝晶二次枝晶臂间板片状共晶体是材料中最薄弱的区域。该区域中尺寸最大的Si颗粒首先发生断裂形成裂纹源，而枝晶与枝晶间体积较大的块状共晶体强度相对较高，裂纹源不会首先在该区域;正确性同裂纹优先在板片状共晶体中传播，而块状共晶体对裂纹的传播有一定阻碍作用，要提高合金的力学性能就必须设法减少或消除薄弱的板片状共晶体的相对数量。建立了A356合金在啊大；和作用理生、长大及传播的模型，用这个模型解释了提高冷却速度以获得细晶粒的方法并不一定能提高合金的抗拉强度；相反，使用高效的晶粒细化剂能够减少或消除板片状共晶体，从而可能会提高合金的性能。     

球墨铸铁热疲劳裂纹萌生和扩展行为研究

以球墨铸铁QT400-15为研究对象,研究上限温度在600~900℃范围内时其热疲劳裂纹的萌生和扩展行为。结果表明,热疲劳裂纹主要是在石墨与基体交界处或交界处附近萌生,氧化对裂纹的萌生和扩展起辅助作用。主裂纹从人工缺口出发,通过环形裂纹带、楔形或者条形裂纹与沿线裸露或者浅埋石墨连接,从而形成长裂纹。石墨的不圆整以及线性排列、上限温度超过共析转变温度均加速裂纹的萌生和扩展。     

高铌TiAl合金在疲劳蠕变作用下的裂纹萌生及扩展

利用SEM原位观察技术研究了近片层Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金在750℃疲劳蠕变交互作用下的裂纹萌生及扩展行为,循环实验采用在最大拉应力保载的梯形波.结果表明,裂纹主要在片层团界面萌生,裂纹萌生方式包括蠕变空洞和疲劳微裂纹.片层团界面处的微裂纹先通过吞并蠕变空洞或在裂纹尖端应力集中作用下沿片层团界面进行扩展,然后相互连接长大;当裂纹扩展受到不同取向的片层团界面阻碍时,受阻的裂纹开始沿试样厚度方向扩展,且附近伴随出现垂直于载荷方向的微裂纹;最终受阻的裂纹相互连接直至合金断裂.将实验结果与该合金在相同条件下疲劳变形和蠕变变形的原位观察结果进行了比较.结合实验结果建立了高铌TiAl合金在疲劳蠕变交互作用下裂纹萌生及扩展示意模型.     

A356合金原位拉伸裂纹萌生与扩展行为分析

采用扫描电镜原位拉伸观察了电解低钛A356合金铸态下裂纹萌生与扩展特征。结果表明:铸态A356合金裂纹优先萌生于二次枝晶臂间薄弱的共晶体区、大块的共晶硅相处;裂纹的扩展主要是微裂纹易沿着共晶体与基体界面扩展,合金组织中的共晶硅相对裂纹的扩展有一定的阻碍作用,当裂纹与共晶硅颗粒相遇时,扩展方向发生偏离而转向裂纹尖端前沿处有共晶体区开裂、共晶硅相发生断裂、或与基体界面发生分离的更薄弱区。     

2Cr13钢的疲劳裂纹萌生与扩展行为

通过对2Cr13钢进行疲劳裂纹萌生与扩展速率试验,获得该钢在两种不同调质处理下的疲劳裂纹萌生寿命Ni的回归方程、疲劳裂纹萌生门槛值以及裂纹扩展速率da/dN表达式。结果表明,与970℃淬火+710℃回火×6h工艺相比,2Cr13钢在970℃淬火+640℃回火×5h处理后的缺口疲劳裂纹萌生抗力有所改善;当应力强度因子较低时,在640℃×5h回火时的2Cr13钢的疲劳裂纹扩展抗力稍好一些;当应力强度因子较高时则反之。     

基于XFEM的焊接结构裂纹萌生扩展仿真研究

为研究焊接结构裂纹的萌生扩展,利用ABAQUS软件建立4种不同焊趾倒角的焊接十字接头模型,采用扩展有限元单元法(XFEM),在不预置裂纹的情况下,网格类型分别设置为平面应力状态和平面应变状态,进行裂纹萌生扩展模拟。结果表明:在平面应变状态下,裂纹更容易萌生扩展,焊趾倒角对裂纹的萌生位置和扩展路径存在影响。     

Co-P合金镀层热疲劳裂纹萌生扩展的研究

对钢结硬质合金表面进行Co-P合金化学镀,对镀层进行25～680℃的热疲劳试验,研究了热疲劳裂纹在镀层的萌生与扩展特征。结果表明:热裂纹的出现包括孕育期、萌生期与扩展期;热裂纹优先在镀层表面应力最集中的区域萌生;在热裂纹萌生和扩展的同时伴随着氧化腐蚀,氧化腐蚀缩短裂纹的孕育期,促进裂纹的萌生。     

2397合金高周疲劳性能及裂纹萌生扩展行为

研究了2397-T87铝锂合金的高周疲劳性能及裂纹萌生扩展行为。结果表明:在应力比R=0.1时,2397-T87铝锂合金L方向、LT方向和ST方向光滑试样(K_t=1.0)的疲劳寿命极限分别约为192,243和151 MPa;缺口试样(K_t=3.0)的疲劳寿命极限分别约为72,78和70 MPa。其疲劳裂纹主要萌生于试样表面,以及氧化物、夹杂等脱落形成的空洞,Al(CuFeMn)第二相杂质粒子。驻留滑移带(PSB)和晶粒取向对其疲劳裂纹早期扩展有重要影响。     

DZ125高温合金超高周疲劳裂纹萌生与扩展

裂纹的萌生与扩展是研究合金材料超高周疲劳行为的重要方面.本研究分析与探讨了温度和表面状态对DZ125合金的超高周疲劳裂纹萌生与扩展特征的影响.不同温度下,DZ125合金的超高周疲劳裂纹萌生位置和扩展方式不同.室温下,裂纹均沿表面起源,裂纹扩展以拉伸模式为主;700 ℃下,裂纹均沿亚表面起源,裂纹扩展以剪切模式为主.室温下,DZ125合金经激光冲击处理前后的超高周疲劳裂纹萌生位置和扩展方式均存在差异.经过激光冲击处理后,裂纹萌生于合金的内部孔洞缺陷,裂纹扩展完全以剪切模式进行.     

45钢疲劳短裂纹的形成和扩展

本文对４５钢光滑试样疲劳短裂的纹的形成和扩展进行了试验，利用复型技术和光学显微镜观测了裂纹尺寸演化全过程，发现疲劳短裂纹形成寿命小于失效寿命的１０％，根据裂纹的扩展速度将短裂纹形成分成微观短裂纹和物理短裂纹两个阶段，给出了区分两种短裂纹的裂纹特征尺寸值和两种短裂纹的扩展速度公式。     

1.25Cr—0.5Mo中温抗氢钢的回火析出相及其对抗氢蚀能力的影响

研究了中温抗氢钢１．２５Ｃｒ－０．５Ｍｏ的回火析出相及其对抗氢蚀能力的影响,碳萃取复型的透射电镜观察显示,随回火温度升高,碳化物析出量增加,颗粒粗化,５２０和６２０℃回火析出物几乎全部为Ｍ３Ｃ;６７０℃回火析出物以Ｍ３Ｃ为主并含有少量Ｍ２３Ｃ６;７１０℃回火主要析出Ｍ２３Ｃ６,包少量的Ｍ３Ｃ,扫描电镜观察表明,充氢之后,经６２０℃回火的试样发生了严重的氢腐蚀,并导致强度和硬度的大幅度下降;     

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

    采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

IN SITU TEM OBSERVATION OF INITIATION AND PROPAGATION OF CRACKS IN NiAlF

ＩＮＳＩＴＵＴＥＭＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮＯＦＩＮＩＴＩＡＴＩＯＮＡＮＤＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮＯＦＣＲＡＣＫＳＩＮＮｉＡｌＦｅＩＮＴＥＲＭＥＴＡＬＬＩＣＳＹ．Ｘ．Ｌｕ；Ｃ．Ｈ．Ｔａｏ；Ｊ．Ｗ．Ｚｈａｎｇ；Ｍ．Ｌ．ＸｕｅａｎｄＤ．Ｚ．Ｙａｎｇ（Ｂｅｉｊｉ...     

重轧钢中氢促进位错发射,运动以及氢致裂纹形核

用自制的恒位移试样在ＴＥＭ中原位研究了充氢前后位错组态的变化以及氢致微裂纹形核和位错运动及无位错区（ＤＦＺ）的关系。结果表明,氢能促进位错发射、增殖和运动。当氢促进的痊错发射和运动达到临界条件时,氢致裂纹就在ＤＦＺ中或原缺口顶端形核。这个过程和空气中原位拉伸相类似,但氢的存在使得在较低的外应力下氢致裂纹就能形核。     

重轨钢中氢促进位错发射、运动以及氢致裂纹形核

用自制的恒位移试样在TEM中原位研究了充氢前后位错组态的变化以及氢致微裂纹形核和位错运动及无位错区（DFZ）的关系．结果表明,氢能促进位错发射、增殖和运动．当氢促进的位错发射和运动达到临界条件时,氢致裂纹就在DFZ中或原缺口顶端形核．这个过程和空气中原位拉伸相类似,但氢的存在使得在较低的外应力下氢致裂纹就能形核．     

氢在2.25Cr—1Mo耐热钢中的扩散规律

采用电化学渗氢的方法研究了加氢反应器简体2．25Cr－1Mo钢中氢的扩散现律试样的厚度低于1．6mm时，随着厚度的增加，扩散系数D值增大；当厚度大于1．6mm后，D值稳定不变实验测得温度与扩散系数的关系为此式可用于在运行状态下的加氢反应器器壁中氢渗透原子氢浓度分布的计算     

FRACTAL RESEARCH ON CRACKS PROPAGATION OF GAS PIPELINE X52 STEEL WELDING LINE UNDER HYDROGEN ENVIRONMENT

1. IntroductionThe quality of gas pipeline welding-line directly affects the security of pipeline. Manyaccidellts of gas pipeline are related to hydrogen-damage in welding line. Quantitativeanalysis of the hydrogen-damaged failure behavior for pipeline steel welding line, underthe consideration of curvilinear propagation cracks (fracta) cracking), can provide mute:ally complemelltary information together with other metallography method. Coster et al.[11have reviewed the development of fractal …     

热塑性变形条件下碳钢氢腐蚀裂纹的愈合

采用热压愈合的实验方法，对碳钢氢腐蚀裂纹的愈合行为进行研究．结果表明，在热塑性变形条件下，经1000℃、压下率为40％、15min短时间处理，能够基本消除碳钢试样内的氢蚀裂纹，局部未修复裂纹呈现为尺寸4μm～8μm的透镜状．与单纯高温愈合处理（1000℃循环热处理10h）的实验结果相比，塑性形变可大大缩短裂纹愈合所需要的热处理时间。热塑性变形下的裂纹愈合进程及程度加大，且氢蚀裂纹内高压甲烷气体的分解不是裂纹愈合过程的控速步骤．     

氢对2(1/4)Cr-1Mo钢力学性能的影响

在模拟加氢反应器工况条件下,研究氢对加氢反应器器壁材料2(1/4)Cr-1Mo钢的力学性能的影响。采用低周疲劳实验计算原始状态和渗氢试样的裂纹扩展速率da/dN及门槛值△J_(th);并测试裂纹尖端附近的氢分布。结果表明,氢含量与应力场有关,应力越大氢含量就越高。假设在反应器壁内存在表面裂纹的情况下,估算了加氢反应器的剩余寿命。