TiAl基合金层状组织中裂纹扩展区的塑性变形

本文通过观察ＴｉＡｌ合金层片组织四点弯曲试样侧面裂纹扩展与滑移迹线之间的关系，分析讨论了层状组织中塑性变形对裂纹扩展的影响。发现不论层片相对于裂纹处于何种取向，沿层片方向都有一定程度的塑性变形，这种变形对于平行、倾斜、垂直于片层扩展的主裂纹都可引起裂尖钝化，从而引发构成各种韧化机制     

TiAl基合金层状组织中裂纹扩展区的塑性变形

本文通过观察ＴｉＡｌ合金层片组织四点弯曲试样侧面裂纹扩展与滑移迹线之间的关系，分析讨论了层状组织中塑性变形对裂纹扩展的影响。发现不论层片相对裂纹处于何种取向，沿层片方向都有一定程度的塑性变形，这种变形对于平行，倾斜，垂直于片层扩展的主裂纹都可引起裂尖钝化，从而引发构成各种韧化机制。     

早龄期复合胶凝材料的裂纹扩展阻力分析

研究了不同组成的复合胶凝材料硬化浆体(硅酸盐水泥,硅酸盐水泥 粉煤灰,硅酸盐水泥 矿渣,硅酸盐水泥 硅灰,硅酸盐水泥 硅灰 粉煤灰)早龄期时裂纹扩展阻力的发展,探讨了粉煤灰掺量对裂纹扩展阻力的影响.结果表明:早龄期时,在相同水胶比条件下,掺加硅灰使胶凝材料体系裂纹扩展阻力明显降低,在低水胶比条件下,掺加一定量的粉煤灰能够明显增加体系的裂纹扩展阻力,掺加20%的粉煤灰能使胶凝材料具有较高的裂纹扩展阻力.     

氮化硼纳米管增强氮化硅复合材料的裂纹扩展阻力行为

用氮化硼纳米管(BNNT)增强氮化硅(Si₃N₄)陶瓷制备了BNNT/Si₃N₄复合材料, 利用三点弯曲强度及单边切口梁(SENB)法测定了BNNT/Si₃N₄复合材料的弯曲强度和断裂韧性。通过SEM观察了BNNT/Si₃N₄复合材料微观形貌。基于BNNT增强Si₃N₄陶瓷复合材料的裂纹扩展阻力计算公式, 构建了BNNT对Si₃N₄陶瓷裂纹屏蔽区的裂纹扩展阻力的数学模型。用该模型的计算结果与Si₃N₄陶瓷的裂纹扩展阻力进行了对比。结果表明: BNNT/Si₃N₄复合材料的弯曲强度和断裂韧性明显高于Si₃N₄陶瓷, 说明BNNT对Si₃N₄陶瓷的裂纹扩展有阻力作用, 摩擦拔出是Si₃N₄陶瓷抗裂纹扩展能力提高的主要原因; BNNT对Si₃N₄陶瓷有明显的升值阻力曲线行为。通过有限元模拟裂纹尖端应力分布, 发现BNNT使Si₃N₄陶瓷裂纹尖端的最大应力转移到纳米管上, 而且BNNT降低了Si₃N₄陶瓷裂纹尖端的应力, 对Si₃N₄陶瓷尖端的裂纹有屏蔽作用, 从而提高了Si₃N₄陶瓷的裂纹扩展阻力。     

TiAl合金全片层组织的热稳定性研究

研究了Al含量、冷却速率和添加硼元素对TiAl合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明:Al含量在46%～48%(原子分数,下同)范围的二元TiAl合金的Al含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差;Ti-48Al合金α单相区固溶处理后炉冷的粗片层组织的稳定性远远优于空冷的细片层组织,空冷细片层组织容易在晶界处发生不连续粗化转变,并且空冷片层晶粒内的魏氏片层(Lw)与基体的界面往往与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位;Ti-48Al合金中添加0.8%B因晶界TiB2相的存在能有效抑制细片层组织的晶界不连续粗化,但γ相从TiB2/基体界面和晶界重新形核生长可使片层组织转变为均匀的细晶近γ组织。     

热处理对TiAl基铸造合金组织形态的影响

研究了不同热处理制度对Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.2Si(原子分数，%）铸造合金组织形态的影响。研究表明Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.2Si铸造合金快速冷却的铸造组织是单相γ的层片状组织；通过热处理可以有效控制合金的相组成，并且可以细化组织，经适当热处理，合金的晶粒尺寸可以达到40-50μm。     

TiAl合金微弧氧化陶瓷层高温特性的研究

为提高TiAl合金的抗高温氧化性能,采用微弧氧化技术,对TiAl合金表面生成的微弧氧化陶瓷层在高温循环氧化条件下的氧化动力学进行了研究.结果表明,经过微弧氧化处理试样的高温氧化动力学曲线呈抛物线规律,其表面的陶瓷氧化膜具有保护性;微弧氧化后TiAl合金的使用温度可提高到1000 ℃;微弧氧化陶瓷层中的SiO2能有效抑制Al2TiO5在高温下的分解,从而改善了TiAl合金的抗高温氧化性.     

镍基合金超声疲劳裂纹扩展寿命预测研究

针对发动机结构材料承受高频循环载荷的特点,应用超声疲劳试验技术开展了镍基合金材料的疲劳裂纹扩展试验研究。考虑高频载荷下疲劳裂纹扩展过程中的温升效应,测试了超声疲劳裂纹扩展过程中的温度变化,基于温度变化对材料弹性模量的影响和热膨胀效应,数值计算了疲劳裂纹扩展应力强度因子。研究了温度变化对超声疲劳裂纹扩展的影响机制,并在现有模型基础上,建立了考虑温度影响的超声疲劳裂纹扩展模型,完善疲劳裂纹扩展寿命预测方法。     

7075T73510合金断裂韧性和疲劳裂纹扩展

研究了７０７５Ｔ７３５１０合金的断裂韧性和疲劳裂纹扩展行为，分析不同方向性能差异的原因。结果表明：合金的断裂韧性依赖于取向。Ｌ－Ｔ方向的断裂韧性值远大于Ｔ－Ｌ方向。而其疲劳裂纹扩展速率对应力比更敏感，无论Ｔ－Ｌ还是Ｌ－Ｔ方向，Ｒ＝０．６时的ＦＣＧＲ值是Ｒ＝０．１时的二倍左右。在相同应力比和较小的△Ｋ下，两个方向的ＦＣＧＲ值基本无差异。文中认为：呈带分或串状分布的杂质相对Ｔ－Ｌ向怕裂韧性影响较大。     

疲劳裂纹测试的裂纹扩展片技术

提出了一种间接直流电位技术——裂纹扩展片技术,用于测量疲劳裂纹长度。该技术具有测量精度高、操作简单、可实现数据自动采集处理和测试设备成本较低等优点,并可用于绝缘材料裂纹和表面裂纹测量,是一种较有前途的裂纹测试技术。     

全层状TiAl基合金断裂中晶界的双重作用

通过SEM原位拉抻技术和双晶体压缩实验研究了全片层TiAI基合金晶界断裂行为。研究表明,在全层状组织的断裂行为中,晶界具有双重作用。一方面,微裂纹首先萌发于晶界区,其扩展方式取决于晶界两侧片层的取向。另一方面,不同类型的晶界对裂纹扩展的阻力不同,因而对全层状TiAI基合金韧性的作用不同,纵向晶界有助于断裂韧性的提高,而横向晶界对合金韧性不利。     

单一取向的Ti-43Al-3Si全片层组织制备

利用真空水冷铜坩锅感应熔炼炉设备,在金属模具中成功制备出定向的Ti-43Al-3Si圆柱铸件.通过对试样的SEM分析发现:形成的片层方向都垂直于柱晶的生长方向,与圆柱铸件的轴向完全一致,得到了单一方向排列的TiAl(γ)和Ti3Al(α2)组成的全片层组织.     

TiAl合金片层形成及其稳定性研究现状

TiAl合金具有低密度和优异的高温性能,是650~850 ℃温度区间内替代镍基高温合金的重要候选材料。具有片层组织的TiAl合金高温综合性能优异,但片层组织形成机理、高温服役条件下片层稳定性仍是关注的重点。综述了近年来片层形成和组织稳定性的研究成果,主要分析片层形成机制和γ变体选择机制,以及片层特征对组织稳定性的影响,并对未来的研究方向进行了展望。     

TiAl合金片层取向控制研究进展

TiAl合金因具有低密度、良好的高温强度以及抗氧化性,成为在航空航天及汽车行业具有重要应用价值的新型高温结构材料。对于全片层TiAl合金,通过控制α相沿非择优取向生长,获得平行于生长方向的片层组织,可显著提高其综合力学性能。TiAl合金的片层组织控制方法主要包括改变凝固路径法和籽晶法。综述了TiAl合金片层取向控制的现状及存在的主要问题,指出自引晶法和β相籽晶法是片层取向控制的新方法,将促进TiAl合金片层组织控制的工程化应用。最后,对TiAl合金片层取向控制的发展前景进行了展望。     

Ti-6Al-4V钛合金的疲劳裂纹扩展规律

针对熔模铸造Ti-6Al-4V钛合金的等幅疲劳裂纹扩展速率和疲劳裂纹扩展门槛值进行了研究。结果表明：该钛合金CT试样的疲劳裂纹扩展门槛值高于CCT试样的疲劳裂纹扩展门槛值,同一类试样的疲劳裂纹扩展门槛值随着应力比的增加呈下降趋势;疲劳裂纹扩展速率随着平均应力的增加以及应力水平的增加而增大;根据疲劳裂纹扩展试验数据拟合了Ti-6Al-4V钛合金Paris方程和Walker方程中的相关材料参数,以为材料的使用寿命评估及损伤容限设计提供参考。     

GH169合金显微组织对合金裂纹扩展速率的影响

对四种工艺（普通工艺、高强工艺、直接时效工艺、超细晶工艺）的Ｇ上６９合金的力学性能和６５０℃裂纹扩展速率进行了测试和对比分析。结果表明：晶粒细化和适量的颗粒状、短棒状δ相的晶界析出使合金６５０℃持久塑性明显提高，使合金６５０℃在纯蠕变和以蠕变损伤为主的疲劳－蠕变互作用条件下具有最低的理解纹扩展速率。     

5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐腐蚀性能

为了提升汽车铝合金零部件的表面耐蚀性,采用硫酸铬化学钝化方案,研究了5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐蚀性能.探究了钝化液中Cr2(SO4)3浓度、K2ZrF6活性剂浓度及钝化时间对钝化质量的影响,并采用中性盐雾试验、硫酸铜点滴试验评价了钝化膜的耐蚀性能.试验结果表明:硫酸铬浓度1.0 g/L,氟锆酸钾浓度2.5 ...