热应力作用下碳化钨基钢结硬质合金梯形裂纹的形成机理

在自约束型热疲劳试验机上对碳化钨含量不同的钢结硬质合金进行了热疲劳试验，用金相显微镜和扫描电镜对热疲劳裂纹扩展行为进行了研究。结果表明：在热应力作用下，不仅在合金的表面，在合金的内部都形成了“梯形”裂纹。这种形态的裂纹是由试样缺口处的热疲劳裂纹扩展而引起的，合金中的钢基体相阻碍裂纹扩展，而WC硬质相诱导裂纹扩展，这两种因素的综合作用促使热疲劳裂纹成“梯形”扩展。分析认为：使WC粒子在钢基体中均匀分布，提高钢基体的热疲劳抗力，从而来阻止梯形裂纹的形成，是提高碳化钨钢锆硬质合金抗热疲劳性能的有效途径。     

THE INFLUENCE OF ENVIRONMENT ON FATIGUE AND FRACTURE OF IRON ALUMINIDES

ＴＨＥＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＯＮＦＡＴＩＧＵＥＡＮＤＦＲＡＣＴＵＲＥＯＦＩＲＯＮＡＬＵＭＩＮＩＤＥＳＳＴＯＬＯＦＦ，Ｎ．Ｓ．ａｎｄＡＬＶＥＮ，Ｄ．Ａ．（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｎｓｓｅ...     

A fatigue-life prediction methodology for notched aluminum-magnesium alloy in gulf seawater environment

Local-strain and linear-elastic fracture-mechanics (LEFM) methodologies have been investigated for prediction of the corrosion-fatigue life of notched components of specially developed Al-2.5Mg alloys exposed to Arabian Gulf seawater environment. Corrosion-fatigue crack initiation life estimates were obtained using strain-life relationships; corrosion-fatigue crack propagation life estimates were obtained using LEFM relationships. The total corrosion-fatigue life was considered to be the sum of the crack initiation and crack propagation lives. Estimated corrosion-fatigue lives were compared with experimentally obtained corrosion-fatigue life data using center-notched specimens of three types of Al-2.5Mg alloys (containing different amounts of chromium) exposed to Arabian Gulf seawater environment. Two notch geometries, a circular notch (K _t= 2.42) and an elliptical notch (K _t= 4.2), were investigated. Good corrosion-fatigue life predictions can be obtained using local-strain and LEFM methodologies by determining the relevant material constants via a few simple fatigue tests on smooth specimens and a few crack-growth-rate tests in the environment at the frequency of interest.     

ZMl Mg合金的表面滚压强化SCIEI

研究了表面滚压对ＺＭ１Ｍｇ合金疲劳强度和疲劳缺口敏感度的影响。结果表明，滚压可使其光滑疲劳极限提高５７％，缺口疲劳极限提高２００％，大大降低疲劳缺口敏感度，使ｑ出现负值。ｈｃｐ的ＺＭ１Ｍｇ合金滚压时以滑移和孪生方式变形和形变强化，引入高的残余压应力，有利于提高缺口疲劳极限和降低疲劳缺口敏感度。     

表面微观屈服强度与疲劳极限的关系SCIEI

本文利用X射线对不同碳含量钢的表面微观屈服强度进行了研究。试验结果表明,表面微观屈服强度σ_(ms)远低于整体材料的屈服限,是一个反映表面抵抗塑性变形能力大小的参量。材料光滑疲劳极限往往是由裂纹荫生所控制的,与表面抵抗塑性变形的能力有关。本试验表明不同材料的σ_(ms)与存活率为50％疲劳极限的关系为:σ_(ms)=(0.81—1.02)σ_(-1);40Cr不同热处理状态的σ_(ms)与存活率为99.9％疲劳极限的关系为:σ_(ms)=(0.98—1.10)σ_(-1)。σ_(ms)的测定要比疲劳极限σ_(-1)的测定省时得多,有可能在工程上获得应用。     

金属薄膜结合性能的评价方法研究

针对Al2O3基体上磁控溅射沉积的Au／NiCr／Ta多层金属薄膜，用压痕法、滚动接触疲劳法、摩擦力和声发射两种模式同时监测的划痕法，对比研究了金属薄膜与基体的结合性能。结果表明：压痕试验从压痕形貌上很难判断薄膜与基体是否发生剥离，压入过程中也没有诱发裂纹的产生，更无法分辨薄膜层间的分离；由于金属薄膜的塑性变形，滚动接触疲劳法很难应用于金属薄膜结合性能的表征：划痕法可应用于多层金属薄膜的特异划擦行为研究，其中摩擦力模式能反映压头进入不同金属膜层时的变化，层间声发射信号的灵敏度不如摩擦力信号，对应试验条件，摩擦力曲线存在若干以拐点为特征的载荷，摩擦力曲线上出现的拐点及拐点特征载荷值可以在一定程度上反映多层膜的层数和层厚，并可刻划出该膜／基体系承受压入载荷而不发生剥落的能力。     

弹簧表层优化喷丸残余应力场的工程计算方法

以往多是依靠疲劳试验或经验来选择弹簧的喷丸强化工艺参数，这种传统作法不仅人力和物力耗费大，而且所确定的工艺参数也不一定具有最佳的强化效果。依据作者提出的并已获得试验验证的“内部疲劳极限理论”，提出一种通过工程计算获得达到预先规定疲劳强度应具备的“优化残余应力场”。这样便有可能把喷丸强化工艺技术在制造业中的应用由以往单纯依靠试验和经验而步入到以工程计算为基础与少量典型试验相结合的更科学的途径。     

盐浴硫氮碳共渗45钢的接触疲劳性能

对４５钢经盐浴硫氮碳共渗处理的大批试样，进行了滚子接触疲劳性能试验，绘出了Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线，分析了接触疲劳断口形貌及破坏机理。     

高纯钛的反复弯曲疲劳

通过对不同应力幅度下高纯钛的反复弯曲疲劳的研究，发现在较低应力幅度下（～±１００ＭＰａ），材料表现出循环软化，伴随表面滑移带数量的增加、发达的滑移带挤出片的出现。疲劳裂纹萌生主要与滑移带相关，在挤出物内存在两类疲劳损伤形式：沿滑移带的孔洞和与滑移带垂直的微裂纹。在较高应力幅度下（～±２００ＭＰａ），则表现为硬化，次滑移及晶界附近多个滑移系同时起动，有大的形变孪晶出现。裂纹于滑移带、李晶界和晶界结点萌生。断口特征复杂，但与表面变形特征有对应关系。ＴＥＭ亚结构分析表明，随应力幅度的提高，位错组态分别为散乱分布于滑移面的偶极子、位错束带和位错胞。李晶内存在复杂的精细结构，而且有堆垛层错出现。     

16Mn钢疲劳短裂纹扩展

用带有盲孔的16Mn钢小圆棒试样进行等幅加载的疲劳试验,研究盲孔边短裂纹的扩展。建立了短裂纹平均扩展速率、裂纹长和名义应力幅的表达式,分析考察了短裂纹扩展的统计规律,讨论了裂纹表面尺寸分布随疲劳循环数的演化情况。