疲劳裂纹萌生的微细观过程与内部疲劳极限理论

通过对现有的各种疲劳裂纹萌生模型的分析以及对表面形变哟化材料疲劳裂纹萌生现象的大量观察与分析，发现现有形核理论有若干不足。为此，提出了新的“疲劳裂纹萌生微细观过程理论”，并进而提出了表征金属材料疲劳性能的又一个新的特征能量－“内部疲劳极限”。     

超细晶工业纯钛在3.5%NaCl溶液中的高周疲劳

采用Instron-8801型电液伺服疲劳实验机对复合细化工艺制备的超细晶工业纯钛进行高周腐蚀疲劳实验,实验条件为水浴恒温(17.9±0.5)℃,3.5%NaCl(pH=8.1±0.2),加载频率(f)=25 Hz、应力比(R)=-1。利用得到的实验数据拟合实验加载应力幅(σ_a)与疲劳断裂循环周次(N_f)间的关系,绘制应力-寿命曲线(S-N曲线)。研究材料的腐蚀疲劳性能,并对腐蚀疲劳宏观断口形貌进行观察分析。结果表明：在3.5%NaCl溶液中,超细晶工业纯钛的腐蚀疲劳极限值(σ_-1)为403.1 MPa(44.35%)。与常规疲劳相似,随着加载应力的增加,材料的疲劳断裂循环周次急剧减小,并与常规超细晶工业纯钛和粗晶工业纯钛相比较,发现细晶强化极大地提高了材料的疲劳极限。腐蚀疲劳裂纹源萌生于材料表面,可以直观地观察到材料腐蚀疲劳裂纹的萌生、扩展、断裂典型区域的特征。断口表面较为平整光滑,观察发现有大量的疲劳辉纹和少量的二次裂纹。材料具有较强的疲劳裂纹扩展抵抗能力,耐腐蚀疲劳性能优良。     

1.4%C超高碳钢显微组织与疲劳性能的研究

对1．4％C超高碳钢试样热处理后的疲劳极限与断裂韧性进行测定，观察了显微组织与试样断口。结果表明，经950℃淬火700℃回火热处理后，又经860℃正火处理，试验用钢的组织结构超细化且碳化物弥散均匀分布，获得良好的综合强度与韧性及较高的疲劳极限，断裂强度较40CrNiMo调质态提高48％，屈服强度提高15％，延性指标相当，是一种优良的结构钢材料。     

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。     

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。     

表面处理对球墨铸铁疲劳极限的影响

1、引言存在于一些传统材料之间(尤其是钢与铸铁之间)的竞争以及出于对材料合理使用的考虑,导致设计者们利用合适的总体处理来明显地延长一些零件的使用寿命。对于珠光体铸铁各种表面处理,包括机械的(滚压,喷丸,……)、热处理的(感应加热淬火)和化学热处理的(渗氮),都能明显地改善零件的疲劳寿命,降低应力。在珠光体球铁最佳化过程中,可以看到     

安全切忌“管理疲劳”

科学表明,人在生理上存在着疲劳极限,主要表现为＂累＂。比如一个长跑运动员能比别人跑的快,是因为运动员比常人身体素质好,疲劳极限出现的较迟,这是运动员长期锻炼的结果。安全管理也是同样的道理,从理论上讲,一个企业的安全工作长期抓得严、细、实,员工安全生产的综合素质较高,那么这个企业的安全管理疲劳极限出现得就迟,安全生产周期也就较长;反之则这个企业的安全管理疲劳极限就会较早出现,安全生产周期也就相应较短,造成事故多发,且容易形成恶性循环。研究表明,导致安全意识＂疲劳＂的因素主要有四个：一是生理因素。长期从事单调、枯燥、     

不同热处理工艺对齿轮弯曲疲劳强度的影响

随着齿轮专用材料的开发和齿轮精密加工方法的解决,齿轮材料的热处理将是改善提高齿轮传动能力的关键,目前国内外标准及资料还没有热处理工艺参数与传动能力的对应数据。对国内常用的优质渗碳淬火齿轮专用钢20CrNi2MoA,采用不同的热处理渗碳淬火方式和工艺参数,按GB/T 14230—1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》进行弯曲疲劳强度测试,获得了第一手测试数据,掌握了不同热处理方式和工艺参数与弯曲疲劳强度间的关系,为齿轮传动的设计制造提供了试验依据。     

CFRP在提高钢结构疲劳极限中的应用

对表面粘结碳纤维增强复合材料(CFRP)的钢结构试件进行了实验分析,研究了碳纤维复合材料加固方法对钢构件疲劳极限的影响,并分析了CFRP的粘结长度及加固前后裂缝开展情况,结果表明:CFRP是一种有效的结构加固和修复措施,由于所有的CFRP加固体系,其破坏都始于材料的脱胶,故环氧树脂胶的性能起着至关重要的作用。     

高速芯片分选多工位转盘的疲劳寿命预测

多工位转盘是转盘式芯片分选设备中的关键部件,其间歇式高速启停转动所引发的惯性力会在转盘支撑臂的根部产生交变循环应力.由于转盘式芯片分选设备分选效率要求达到很高,进而要求转盘启停速度很快,间歇式转动频率很高,该工况下就需要转盘具有很高的抗疲劳寿命.首先对高速转盘工作状况和间歇式转动所产生的惯性力做了分析,然后通过静力学分析方法和Ansys有限元软件疲劳分析工具,分别计算转盘支撑臂所承受的交变应力,进而计算和分析转盘支撑臂的疲劳极限安全因子.通过分析表明,多工位转盘具有超过于2.6×109次循环次数的极限疲劳寿命,可以满足分选设备长时间高频率的生产要求.