Discussion of the Constitutive Relation on Cyclic Stress-Strain of Engineering Materials

Based on the experimental results and analysis of the cyclic deformation, there is an obvious yield stage on the cyclic stress-strain curve at the stage of small plastic deformation （in room or low temperatures）. This phenomenon is similar to that of monotonic tensile curve case. But for the former the deformation amount at which the yield begins is much smaller than that for the latter. The cyclic stress-strain constitutive relation needs to be further studied according to the actual cyclic stress-strain curve. The conventional constitutive equation σ=Aεⁿ is based on the results only corresponding to the cyclic strengthening stage. It is not appropriate for the stage of the small plastic deformation and the stage of yield.     

冷轧工作辊剥落的断裂力学分析

本文分析了冷轧辊的应力状态。按照冷连轧机工作辊的实际情况,考虑了轧制力、摩擦力和残余应力的影响。按照工作辊的剥落现象,将它归结为混合型裂纹的脆性断裂问题,运用应变能密度因子理论,计算了冷轧工作辊的临界裂纹尺寸。断裂力学原理解释了冷轧辊剥落原因,它与实际情况比较符合,同时,探索了提高冷轧辊使用寿命和降低成本的途径。     

带圆孔的薄壁管多轴向低周疲劳性能的判据

在40Cr钢制成的带圆孔的薄壁管上进行拉-扭双向的低周疲劳试验,并用弹塑性有限元方法分析试件圆孔区域应力和应变分布。通过对以前的多轴向疲劳准则的分析研究,根据薄壁管拉-扭双向疲劳的试验和理论分析的结果,提出了一个新的多轴向应力疲劳的判据。它可以比较好地预测疲劳起裂寿命和裂纹位置。     

五万千瓦汽机转子的安全性分析

前言某厂制造的五万千瓦整体汽机转子,材料为27Cr_2MoV。在复检时,自轮缘取料的冷弯不合格。鉴于同类转子叶轮轮缘部位曾几次发生局部疲劳断裂事故,因此,这根转子的安全性问题,工厂需待解决。由于近代断裂力学已应用于生产,采用断裂力学的     

STRESS CORROSION OF HIGH STRENGTH STEELS IN WATER MEDIUM

本文对应力腐蚀试验的WOL型恒位移试样作了评述.并用它测量了四种高强度钢在水介质中的止裂K_(Iscc)和da/dt.对其中的30CrMnSiNi_2A钢研究了强度和组织的影响.结果表明,对同一类热处理,随强度下降K_(Iscc)提高.当强度相同时,等温后回火组织的K_(Iscc)明显比马氏体组织和不回火贝氏体组织高得多.当强度σ_b≤130—140kgf/mm~2时,裂纹扩展情况发生变化,K_(Iscc)明显升高、da/dt也大幅度下降. 用不同曲率(ρ)的恒位移缺口试样测量缺口形成应力腐蚀裂纹的界限应力强度因子K_(Iscc)(ρ),结果表明: K_(Iscc)(ρ)=B ρ≤ρ_0 Aρ~(1/2) ρ>ρ_0A是材料常数.对σ_b=161 kgf/mm~2的30CrMnSiNi_2A钢,A=426kgf/mm~2. 根据实验数据,运用线弹性断裂力学对30 CrMnSiNi_2A钢高强度螺栓的应力腐蚀断裂事故进行了定量分析,给出了提高螺栓安全性的具体办法.     

INTERACTION BETWEEN HYDROGEN AND A TYPE Ⅲ CRACK

<正> 当试样中存在拉应力梯度时,氢能使表观屈服应力明显下降,从而能引起氢致滞后塑性变形和氢致滞后裂纹,对Ⅲ型裂纹,由于不存在流体静压力,故一般认为它不能产生氢致裂纹。但我们的工作表明,对充氢的Ⅲ型试样,在扭矩大于临界值后保持一定时间就能在和原裂纹面成-45°的诸平面上产生氢致滞后裂纹,它导致典型的沿晶断口。对三个钢种都有类似结果。如充氢试样直接扭断,则     

高强度钢水介质应力腐蚀研究

本文对应力腐蚀试验的WoL型恒位移试样作了评述。并用它测最了四种高强度钢(30CrMnSiNi₂A、30CrMnSiA、40CrNiMo、ZG-18铸钢)在水介质中的止裂K_ISCC以及da/dt。对其中的30CrMnSiNi₂A钢研究了热处理工艺对K_ISCC、da/dt的影响,同时探讨了强度和组织的作用。结果表明,对同一类处理,随强度下降K_ISCC提高。在相同强度时,等温后回火组织的K_ISCC明显比马氏体组织和不回火贝氏体组织高得多。当强度σ_b ≤ 130~140公斤/毫米²时,裂纹扩展特征发生了变化,da/dt也大幅度下降。当σ_b<110公斤毫米²时在水介质中不再产生应力腐蚀裂纹。     

冷轧辊材料的K_(IC)测试

冷轧辊的非定常失效,多数是由于裂纹产生而造成表层的掉皮和带状剥落。近年来轧辊断裂问题采用了断裂力学方法进行研究。冷轧辊表层的材质是一种高硬度、高强度和低韧性材料,强度在170～190公斤力/毫米~2,硬度在 HRC=60以上,延伸率和收缩率几乎接近于零。对于这种材料,进行 K_(IC)     

Ⅲ型裂纹试样的氢致滞后断裂

利用复合型(Ⅰ+Ⅲ型)试样研究了应力状态对氢致表观屈服应力(它是产生局部宏观塑性变形所需的外应力)的影响,探讨了Ⅲ型裂纹试样产生氢脆(即氢致裂纹)的可能性。结果表明,对Ⅲ型裂纹试样,即使严重充氢也不会使表观扭转屈服应力下降。从而也不会沿原裂纹面产生氢致滞后裂纹。对复合型试样,只有当K_Ⅰ本身就能使原裂纹面产生滞后塑性变形时才能使表观扭转屈服应力随K_Ⅰ增大而下降。 对充氢的纯Ⅲ型裂纹试样,当扭矩大于临界值后保持一定时间就能在和原裂纹面成3/4π或-45°的面上产生氢致滞后裂纹,它导致典型的沿晶断口。如充氢试样直接扭断则得沿原裂纹面断裂的平剪切断口。当钢的强度和氢含量低于临界值就不会产生沿3/4π面的滞后裂纹。计算了Ⅲ型裂纹应力场和氢应变场的互作用能。结果表明,在和原裂纹面成3/4π的诸平面上互作用能有极小值,从而导致氢向该面浓集而形成氢致滞后裂纹。     

复合型疲劳试验与折线裂纹强度因子计算

本文用三点弯曲偏裂纹试样研究了Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹的疲劳扩展。由于裂纹扩展呈折线形,所以首先研究了折线裂纹应力强度因子的计算方法,并对计算结果用有机玻璃进行了实验验证。从而可以对疲劳裂纹扩展的数据进行有效的整理,得以说明一些判据的可用性,并对有关问题进行讨论。