回火处理温度对40Cr钢疲劳损伤过程的影响

用系统分析方法定义了疲劳损伤变量，结合对试样疲劳损伤过程的扫描电镜观察，在线跟踪了40Cr钢试样及其在不同回火温度下疲劳裂纹萌生期问的疲劳损伤过程。实验结果表明：随着回火温度的上升，40Cr钢的疲劳过程有所不同，使裂纹萌生寿命不断提高，但回火温度与裂纹萌生寿命之问不是简单的线性关系；在450℃以下，随回火温度提高，裂纹萌生寿命明显提高；在450℃至580℃之间，随回火温度的提高，裂纹萌生寿命增加不明显。     

He对低活性Fe-Cr-Mn(W,V)合金辐照产生点缺陷行为的影响

采用超高压电镜与离子加速器相连结的复合辐照装置，研究了注He对低活性Fe-Cr-Mn(W，V)合金辐照产生的点缺陷及二次缺陷行为的影响．实验结果表明：辐照初期形成的点缺陷与He相互作用，进而影响二次缺陷(位错、位错环和空洞)的形成；He明显促进位错密度增大和空洞核心形成，并导致空洞肿胀增加．对辐照产生的点缺陷与He相互作用的机理进行了理论分析。     

单晶高温合金损伤与断裂特征研究

研究了单晶高温合金在持久、拉伸和低周疲劳条件下的损伤与断裂特征。结果表明:单晶合金高温持久微观断裂方式为沿原始微孔洞扩展的微孔聚集型断裂,中温持久微观断裂方式为微孔聚集型断裂与滑移剪切断裂共存的混合型断裂;高温拉伸首先在内部以微孔聚集型模式开裂,最后阶段以滑移剪切的方式发生断裂,微孔聚集型断裂过程占主要地位,中温拉伸以纯滑移剪切的方式发生断裂,断口由一个平面组成;低周疲劳断裂由裂纹萌生、裂纹稳定扩展和裂纹失稳扩展3个阶段组成。断口呈现多源开裂特征,疲劳裂纹一般萌生于表面。疲劳裂纹扩展初期断口基本与主应力方向垂直,随着疲劳裂纹扩展,断口表现为与主应力约成45°的平面特征。     

胶接结构破坏模式及失效机理

以航空航天领域应用较为广泛的胶接结构为研究对象,以板-板胶接的拉伸剪切强度为评估指标,通过加速湿热老化试验对胶接结构的破坏模式和失效机理进行了研究。结果表明:胶接结构的断裂性质为韧性断裂,且随着老化时间的增加,其破坏模式为由内聚破坏向内聚破坏+界面破坏转变。在湿热老化试验前期,温度对拉伸剪切试样性能起主要作用,在老化后期,湿度起主导作用。     

莫高窟壁画疱疹病害的微观形貌和成分研究

目的研究壁画疱疹盐分或元素的分布规律,为病害治理提供依据。方法使用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)对疱疹表面的微观形貌、结构及成分进行分析。结果 SEM研究结果表明,疱疹表面被粘土质包裹,其核心部分为无机结晶盐,从部分疱疹剖面可观测到立方体或者近立方体形态的无机盐晶体。FESEM及EDS分析结果显示,大部分疱疹盐结晶的主要成分以Na、Cl元素为主,少部分疱疹中含有Mg、Ca、S等元素。另外,疱疹中Na和Cl以及S和Ca元素具有良好的比例对应关系。结论莫高窟壁画疱疹中的无机盐主要由易溶盐Na Cl构成,少量疱疹还含有CaCl_2、MgSO_4、CaSO_4等可溶盐或中溶盐。     

基于直流电位梯度法的滩浅海海底管道外防腐层破损检测技术研究

目的介绍基于直流电位梯度法的滩浅海海底管道外防腐层破损检测的研究思路及所开发的配套的检测设备。方法通过模拟检测实验,考察了直流电位梯度检测方法在海底管道外防腐层破损检测中的可行性、检测装置运行及测量功能的适用性。结果模拟检测实验实现了滩浅海海底管道外防腐层破损的有效检测,且不受海底管道正常填埋的影响,可实现管道外防腐层8 mm×8 mm(8 m V/m)以上破损的非接触式检测。结论基于直流电位梯度法的滩浅海海底管道外防腐层破损检测技术可行。可以利用所研发的检测装置,通过海底管道沿线电位梯度的测量,判断管道外防腐层破损及牺牲阳极块位置,从而为管道的运行维护提供技术支持。     

Fatigue Behavior and Damage Evolution of SiC Fiberreinforced Ti-6Al-4V Alloy Matrix Composites

研究SiC纤维增强钛基复合材料(SiCf/Ti-6Al-4V)室温疲劳行为和损伤演化机制。疲劳试验条件:载荷控制、应力比0.1和加载频率10 Hz。采用疲劳断裂试验建立最大加载应力为600~1200 MPa内SiCf/Ti-6Al-4V的S-N曲线。采用疲劳中止试验以及SEM显微分析研究应力水平对SiCf/Ti-6Al-4V疲劳损伤演化的影响。结果表明,SiCf/Ti-6Al-4V疲劳损伤萌生模式与演化过程与应力水平密切相关。在高应力水平(Smax=1000 MPa),纤维开裂是主要损伤萌生模式。一旦2或3根纤维断裂后,纤维裂纹和基体裂纹开始联接并形成宏观扩展裂纹。在中等应力水平(Smax=800 MPa),基体裂纹萌生与扩展是主要损伤模式。多条基体裂纹萌生于试样外表面棱边和离外表面附近试样内部开裂的纤维基体界面处。基体裂纹均沿垂直于加载方向扩展,且大部分纤维未断裂并纤维桥接基体裂纹。在低应力水平(Smax=600 MPa),仅在C涂层和界面反应层之间和C涂层内部观察到局部界面脱粘现象。     

激光预处理对BaF2 薄膜损伤性能的影响

为了提高光学薄膜元件抗激光损伤的能力,除了寻找先进的镀膜方法及工艺外,还可采取后期处理,因为后期处理对激光损伤阈值(LIDT)也有重要影响。采用输出波长为1064nm的调Q Nd:YAG激光器,对膜厚为λ/2(λ=1064nm)的单层BaF2薄膜进行激光预处理,研究了其激光损伤特性。在光斑大小一定的条件下,改变能量密度和脉冲次数,分别研究了它们对薄膜阈值的影响,得出最佳处理参数:能量密度为9.9J/cm2,脉冲次数为3次。处理后的BaF2薄膜,激光损伤阈值从未处理的16.5J/cm2提高到了29.9J/cm2。     

高平整度和低损伤碳化硅晶片的纳米磨削技术(英文)

采用细粒度砂轮的纳米磨削来实现碳化硅晶片高平整度和低损伤加工新方法。磨削试验表明采用纳米磨削50.8mm碳化硅晶片时其平整度在1.0μm以内,表面粗糙度可达0.42nm。纳米磨削比双面研磨和机械抛光更能高效地对碳化硅晶片做更高平整度、更低损伤加工,可以取代双面研磨和机械抛光,并减小化学机械抛光去除量。研究结果对高效低成本制备高质量碳化硅晶片有参考价值。     

7075铝合金的变化型临界损伤因子(英文)

韧性断裂作为一种主要的失效形式制约了成形工艺开发。Cockcroft-Latham损伤准则适用于多数合金韧性断裂失效的数值计算。对于应变软化型7075铝合金,确立临界损伤因子并揭示其与变形条件间的内在联系具有重要意义。通过压缩试验与数值模拟相互佐证的途径获得了7075铝合金临界损伤因子及其分布规律。结果表明:温度一定时,最大累积损伤值随着应变速率的增大而单调减小;7075铝合金的临界损伤因子不是常数,而是为在0.255～0.453范围内变化的变量;可由应变速率和温度为自变量表征临界损伤因子的变化规律。根据临界损伤因子规律分布图,可以精确地预测材料加工中发生断裂的时刻和位置,此外,还可识别出稳健的加工工艺参数区间。