应用曲线分析技术确定延性金属的开裂点

研究了曲线分析技术在材料测试与分析中的应用,以此为基础分析了某船用钢和16Mn钢的J积分试验结果,给出了应用曲线分析技术确定延性金属开裂点的方法.研究指出,J积分试验中裂纹钝化、开裂和稳态扩展是一个受裂纹顶端钝化和微孔型断裂两种机制作用的连续发展过程.在过程前期,裂纹行为主要表现为滑移变形为主导的裂纹钝化过程,在后期则主要表现为微孔形成、长大与连结为主导的裂纹扩展.二者之间的演变是一个由量变到质变的过程.开裂点实际上是裂纹前沿由钝化过程演变为微孔型断裂,并造成宏观效果的时刻.JR-△a曲线分段地符合幂函数规律.欲测的开裂点与LgJR-Lg△a曲线上的拐点相对应.     

沥青砼路面铣刨刀具失效分析

路面铣刨是一种对非均质材料的切削加工,大切削量及被加工材料高硬度质点的存在使得铣刨刀具的工作条件恶劣.现有国内外路面铣刨刀具普遍存在使用寿命低的问题,通过对路面铣刨刀具的失效过程进行分析,提出了延长刀具使用寿命的措施.     

护环钢50Mn18Cr4沿晶断裂分析及其对晶界损伤本质的探讨

在对护环钢50Mn18Cr4失效分析的基础上,研究了沿晶碳化物析出对晶界的损伤.研究指出,晶界碳化物析出是由于护环运行过程中加热操作不当引起的;沿晶碳化物析出对钢的有害作用主要表现为对晶界区变形能力和形变强化潜力的损伤.还提出了等强应变的概念,认为晶界受损的多晶体材料,在其应变量超过等强应变之后,晶界区的剪切变形成为较主要的变形方式,这时,在三重晶界或晶界弯折处等有应力集中的地方按微孔型机制形成裂纹并沿晶界扩展,导致微孔型沿晶断裂.等强应变的大小,取决于晶界受损程度.     

延性断裂韧度JⅠC测试中的钝化线方程

钝化线是描述裂纹试样在钝化过程中J积分与伸张区宽度(stretch zone width,SZW)间关系的一条直线,在J积分测试中,有效数据区的左右界限线以及确定延性断裂韧度JⅠC的偏置线都是建立在钝化线基础上的,因而钝化线在J积分测试中至关重要。通过对裂尖钝化过程的分析,基于D-B模型和J积分的路径无关性原理推导出一种钝化线方程。与现行标准中的钝化线相比,此方程与试验结果吻合得更好。     

对JⅠC测试标准的部分修订内容的合理性讨论

讨论现行JⅠC测试标准中存在的不适应性,认为裂纹试样受力后的钝化过程不仅取决于材料的强度,而且还受材料形变强化特性的影响;钝化线方程应充分考虑裂纹钝化过程中裂尖材料的形变强化特性,钝化线的合理性决定于其在多大程度上能够真实反映裂纹的实际钝化过程,指出修订的GB/T 2038-1991在实际J积分测试中遇到困难的主要原因不仅在于规定的钝化线斜率太低,而且还与以钝化线为基础设置最小裂纹扩展线的偏置量太大、规定的有效数据范围稍嫌苛刻等因素有关.文中还对不同研究者采用的JⅠC测试技术进行对比分析,对JⅠC测试方法的进一步完善提出一些建议.     

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。     

某船用钢动态断裂行为的温度效应

在高加载速率条件下,利用Hopkinson杆型动态断裂韧度测试装置测定了某船用钢在不同温度下的动态断裂韧度,首次获得了该钢动态断裂韧度随温度的变化规律,即随着温度降低,动态断裂韧度呈现明显的上下平台及韧脆转变特征.断口形貌则由上平台的微孔型延性断口、韧脆转变区的混合断口过渡到下平台的解理断口.同时,测定的动态断裂韧度值也为该钢在高加载速率条件下的韧脆转变行为及安全性评定提供了定量依据.     

低合金钢靶板受尖头弹冲击的变形与断裂

研究了低合金钢板在尖头弹冲击条件下的侵彻过程,讨论了应力条件和材料冶金质量对损伤和断裂的影响。结果表明,在侵彻过程前期靶材主要表现为三向压应力下的塑性流动;中期,靶材挤压流动,靶材内部的流速差造成剪切变形,并导致沿轧制偏析带的开裂;后期,靶材在剧烈剪切作用下剪切变形、局部失稳、形成剪切带和沿剪切带的开裂或撕裂。断裂按微孔聚集型机制进行。通常所谓花瓣型开裂实质上就是上述在切应力作用下的剪切撕裂。     

显微组织和盐水介质对16Mn钢疲劳裂缝扩展速率的影响

本文研究了热轧供货状态和淬火回火状态的16Mn钢的疲劳裂缝扩展速率以及3.5％NaCl水介质的影响。对显微组织,应力比和载荷频率的影响规律以及腐蚀产物的作用进行了一定分析。最后对腐蚀疲劳裂纹扩展曲线在低△K范围出现突然转折的现象进行了扼要讨论。