几种兵器材料的动态断裂韧度试验研究

在电液伺服材料试验机和专门定做的加长摆杆的测力冲击试验机上,测试了几种典型的兵器用钢的动态断裂韧度,在此基础上研究制定出国内首次公布的部颁标准“金属材料平面应变动态断裂韧度ＫＩｄ 试验方法     

8090AlLi合金动态断裂韧度的研究

用Hopkinson杆应力波加载装置研究了加载速率对8090AlLi合金断裂韧度的影响。结果表明,合金的断裂韧度随应力强度因子率的增加而增加。扫描电镜分析发现,准静态下的断裂为沿晶和准解理混合断口;随着应力强度因子的增加,断裂从准解理断裂过渡到准解理和显微空穴聚集的韧窝断裂的混合断口。高应力强度因子率下断裂韧度的提高与其变形机制和晶界无沉淀区(PFZ)的变化有关。     

试样尺寸对动态断裂韧度K_(ld)的影响

基于58SiMn和35CrMnSiA钢的动态断裂韧性测定的试验研究,初步讨论了试样的韧带尺寸变化、跨距尺寸变化及全面尺寸变化对K_(Id)的影响。认为,动态断裂韧性试样尺寸要求与静态断裂韧性试样尺寸要求基本是一致的。     

残余压应力与表面断裂韧度关系研究

研究了镍离子注入Ａｌ２Ｏ３陶瓷表面引起的残余压应力和表面断裂韧度的变化,并根据压痕裂纹的断裂力学原理,给出了初步的力学解释。结果表明,二者具有一致的变化规律。     

兵器用高强钢延性断裂韧度的试验确定

本文采用两种不同断裂韧度试验方法,对两种兵器用钢进行了断裂韧性的测定,经对试验结果进行对比分析认为,利用J_R阻力曲线法测定断裂韧度时,取K_(J0.4)~ ?作为材料断裂韧性K_(IC)的估计值是合理的。     

改性双基推进剂的动态断裂实验研究

为研究改性双基推进剂的动态断裂特性,利用直裂缝平台巴西圆盘试件,运用分离式霍普金森压杆系统对推进剂材料进行冲击实验研究。基于一维应力波理论,通过压杆上应变片测定的信号确定试件所受冲击载荷随时间的变化。采用在试件上贴应变片的方法,用记录的最大信号值确定材料的起裂时刻。在验证实验数据有效性的前提下,获得了此种推进剂材料在不同速率下的起裂韧度。结果表明:动态条件下采用应变片测定推进剂材料起裂时刻的方法是可行和有效的;改性双基推进剂材料起裂韧性具有明显的加载率敏感性,起裂韧性随加载率呈线性增长关系。     

两种中碳铬镍钼钢高温回火态的延性断裂韧度

通过对阻力曲线（Ｊ＿Ｒ－△ａ）的剖析，结合ＴＥＭ组织和ＳＥＭ断口分析，研究了两种中碳铬镍钼钢高温回火态的延性断裂韧度。结果表明：在５００～５９０℃回火时条件断裂韧度Ｊ＿（０．２）随回火温度升高而增大，而启裂断裂韧度Ｊ＿ｉ随回火温度变化的规律较为复杂。这是因为决定材料抵抗裂纹启裂能力大小的主要因素是Ｊ＿ｃ（弹性分量），而ｄＪ＿ｐ／ｄａ则能明显影响裂纹稳定扩展能力的大小。     

高强度炮钢的断裂韧度

近代火炮在服役期内有相当长的一段时间是在身管内膛存在裂纹的情况下使用的。裂纹的生成、扩展及断裂恰好为断裂韧度（ＫＩＣ）所描述。ＫＩＣ值对炮管材质及生产工艺的偏差也十分敏感，为检验产品质量的有效指标。所以，ＫＩＣ值已成为高强度炮钢机械性能中的一项重要指标。但ＫＩＣ值的量化和在工程设计中的应用是一个复杂的问题。概述了近代火炮的特点、炮钢ＫＩＣ值的意义并通过模拟试验与实弹射击试验将ＫＩＣ值进行标定，使之成为工程设计上控制火炮质量的定量指标。     

TA5钛合金的动态断裂研究

研究了ＴＡ５钛合金在温度－１９６～１００℃和加载速率Ｋ１０～１０ＭＰａ·ｍ￣（２／２）／ｓ大范围变化的动态断裂韧性以及动态加载的惯性效应。该材料对温度和加载速率的敏感性较小。在高速加载下，由于惯性力的作用，试样的变形是一个强迫性的二级振动，且在受压应力一侧的第一个应力脉冲是正值，并随速率的增加而增加     

锻造变形量对钨合金材料性能的影响

研究了不同锻造变形量对钨合金组织和性能的影响，试验结果表明，材料强度随变形量增大而提高，组织的纤维状程度也随变形量增大而加大，并对变形强化机制进行了初步探讨。     

热处理制度对705铝合金力学性能和应力腐蚀开裂的影响

选用四种不同的热处理制度对７０５铝合金进行处理。结果表明，７０５铝合金板材原供货态短横向上的抗应力腐蚀能力很低，裂纹扩展平台速率较高，应力腐蚀开裂界限应力强度因子（ＫⅠｓｃｃ）值较低。而淬火后室温放置３天＋１００℃保温８ｈ＋１２０℃保温２４ｈ处理状态下的力学性能同供货态相当，而应力腐蚀开裂界限应力强度因子高于性能指标，达９．７４ＭＰａ·ｍ１／２。     

应力波载荷作用下材料断裂韧性JId测试研究

本文建立了一个测定动态弹塑性断裂韧性JId的方法。该方法利用改进的Hopkinson压杆加载Charpy冲击试样,利用压杆上应变片记录的入射应力波和反射应力波,由一维应力波理论得到试样所受的载荷和加载点位移。在建立的裂纹尖端张开位移COD和裂纹扩展量Δa的关系中,令Δa=0,可得到裂纹起裂时的临界（COD）c从而确定裂纹的动态起裂点。与其它方法相比,本文的方法不需要昂贵的仪器来测试动态断裂参数;不需将应变片贴在试样上确定起裂时间,所以该方法可在较高或较低的温度下使用;在动态弹塑性断裂韧性JId的计算中,考虑了材料的动态应力—应变行为,使测得的JId值能更好地反映材料在应力波载荷作用下的动态断裂性能。     

镁在 35CrNi3MoV 钢中的作用

研究了微量Ｍｇ在３５ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢中的作用与机理。结果表明，适量Ｍｇ使其室温和－４０℃冲击功ＡｋＶ提高６～２６Ｊ，并降低了韧脆转变温度、改善了断裂韧度和高温持久性能。钢中最佳Ｍｇ含量范围为０．００３０％～０．００６５％。     

应力波载荷作用下弹塑性断裂全过程的动态分析

本文利用Hopkinson单压杆实验装置 ,对材料的弹塑性动态断裂特性进行了研究 ,建立了应力波载荷作用下动态裂纹起裂、扩展、止裂全过程的动态分析方法 ,采用该方法可同时测得材料的动态断裂韧性、裂纹扩展速度和止裂韧性。 90 7A钢三点弯曲试样的实验结果表明 ,该钢的动态裂纹扩展是先加速后减速过程 ,在 1 4 9× 10 7MPam /s的加载速率下 ,最大裂纹扩展速度为 2 36 13m/s ,动态断裂韧性和止裂韧性分别为JⅠd=5 5 2 .4 2kJ/m2 ,JIa=4 14 .0 5kJ/m2 .     

贮氢材料在兵器中的潜在应用

论述了用高技术贮氢材料的某些功能来改造现有的兵器，以及在研制新型兵器中，引入高技术新材料。为某些兵器所面临的技术难题，指出了有效的解决途径。     

铜铬合金中铬的滴定法测定

提出用盐酸－硝酸混合酸（１０＋３）和硫酸－磷酸混合酸（１０＋５）冒烟快速溶解铜铬合金样品，在０．９０ｍｏｌ·Ｌ－１的硫酸和０．３７ｍｏｌ·Ｌ－１的磷酸介质中，用硫酸亚铁铵滴定法测定铬。经人工合成试样和实际试样测定验证，该法结果可靠，回收率大于９９．９％。     

用Hopkinson杆技术研究材料动态断裂韧性的进展

综述应用Hopkinson杆技术进行材料动态断裂韧性研究的实验方法。介绍入射波整形技术和力传感器技术在动态断裂韧性实验中的应用。简要总结动态应力强度因子的计算方法和裂纹起裂时间的确定方法。展望动态断裂韧性研究的发展趋势。