张亚军
,
张利娟
材料开发与应用
通过悬臂弯曲加载方式,采用逐级递增的六级名义应变水平作为控制模式,完成了四件试样10CrNiMo钢的低周疲劳表面裂纹扩展速率(SCPR)试验.试验发现,在每级名义应变水平控制下,SCPR整体上趋于某一稳定值,但局部裂纹扩展出现时快时慢现象,在低名义应变水平控制下尤为明显.对上述现象进行了分析,结果表明:出现局部裂纹扩展不稳定的原因是由于表面裂纹扩展的路径呈现转折和分叉的曲折性特征,转折和分叉通常会降低表面裂纹的扩展速率,但有时也会加速表面裂纹的扩展.
关键词:
悬臂弯曲加载
,
低周疲劳
,
表面裂纹扩展路径
,
转折和分叉
张亚军
,
张利娟
材料开发与应用
在悬臂弯曲加载方式下,采用逐级递增的多级名义应变控制表面裂纹前缘应变的试验方法,进行了在改换名义应变级别控制时残余应变调零和不调零时10CrNiMo结构钢的低周疲劳表面裂纹扩展速率试验,对试验结果进行了比较和分析,结果表明:残余应变会减缓表面裂纹的扩展速率,残余应变越大,这种减缓效果越显著;在过渡为下一级名义应变时残余应变调零将会获得较快的表面裂纹扩展速率.
关键词:
残余应变
,
表面裂纹扩展速率
,
影响
郑国华
,
张欣耀
,
罗先甫
,
张利娟
,
赵阳
材料开发与应用
研究了用现有ASTM、BS、GB标准评价高强高韧合金断裂韧性时存在的不适用问题,提出了修订现有标准的方法.提出了建立高强高韧合金发生较大范围屈服时的临界试样厚度BC和Rp0.2/E的对应关系;对由JIC转化获得的KIC进行了误差分析;提出了采用正交试验法确定单试样法J积分试验中的最佳试验参数.
关键词:
临界厚度
,
误差分析
,
正交试验法
张亚军
,
李永军
,
梁健
,
张欣耀
,
查小琴
,
张利娟
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2010.05.001
采用标准紧凑拉伸CT试样及改进型CT试样,研究了螺旋桨用铜合金ZCuAl8Mn14Fe3Ni2在空气、自来水及3.5%氯化钠水溶液中的疲劳裂纹扩展特性.结果显示:在自来水中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率与在空气中的差别不大,表明自来水对试验材料的腐蚀作用不明显;当应力强度因子范围ΔK在(17～32)MPa·m1/2之间变化时,在3.5%氯化钠水溶液中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率明显比在空气中时快,表明试验材料同时受到了腐蚀作用,但当应力强度因子范围ΔK大于32MPa·m1/2时,这种腐蚀作用却随着ΔK的增加在逐渐弱化.研究结果为试验材料的工程应用提供了依据.
关键词:
铜合金ZCuAl8Mn14Fe3Ni2
,
疲劳裂纹扩展
,
腐蚀介质
张利娟
,
陈敬超
,
冯晶
,
杜晔平
材料导报
镁合金系金属间化合物的强化机理主要有基体强化和晶界强化两种.目前在镁合金研究领域应用较为广泛的计算机模拟方法有第一性原理方法、蒙特卡罗方法、分子动力学方法等,介绍了国内外计算机模拟镁及镁合金微观组织结构的研究进展,探讨了镁合金模拟的发展方向.
关键词:
镁合金
,
金属间化合物
,
作用机理
,
电子结构
,
计算机模拟
罗先甫
,
查小琴
,
赵阳
,
郑国华
,
张利娟
材料开发与应用
用慢应变速率拉伸测试、金相(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)分析等方法研究了Al-3.88Cu-1.18Mg-0.31Mn铝合金在T6时效状态下的应力腐蚀开裂(sCC)行为.结果表明:随着时效时间的延长,合金的应力腐蚀开裂敏感性逐渐降低.合金应力腐蚀与晶间腐蚀具有正相关性,其本质是晶界与晶内存在电位差,形成电偶腐蚀,在应力作用下,导致晶界连续腐蚀.在时效过程中,晶界S '(S)相由连续分布逐渐转变为断续分布,晶内析出相由GPB区逐渐转变为S'(S)相,并形成PFZ.这样的微观组织转变使合金应力腐蚀开裂敏感性随着时效的进行逐渐降低.
关键词:
时效
,
Al-3.88Cu-1.18Mg-0.31Mn铝合金
,
慢应变速率拉伸
,
应力腐蚀开裂敏感性
韩峰
,
张亚军
,
张利娟
,
高灵清
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.04.013
压力容器的表面裂纹常常会导致低周疲劳破坏.因此,研究压力容器用钢的低周疲劳表面裂纹扩展规律,具有重要意义.本文在带有上下对称圆弧板状试样的上圆弧几何中心,加工预制了半椭圆表面裂纹,以模拟压力容器具有表面裂纹时的特点.同时,在上圆弧一侧设计加工了特定形状和尺寸的刀口,装卡COD位移规,用来控制表面裂纹前缘的应变.以10CrNiMo钢为例,加工成一组上述形式的试样,在悬臂弯曲加载方式下,以由小到大6个总应变范围作为控制参量,研究试验材料低周疲劳表面裂纹扩展特性,以期为含有表面裂纹体的压力容器低周疲劳剩余使用寿命评估提供依据.
关键词:
压力容器用钢
,
低周疲劳
,
表面裂纹扩展速率
,
试验
罗先甫
,
查小琴
,
郑国华
,
张利娟
,
赵阳
材料开发与应用
通过慢应变速率拉伸测试、金相、扫描电镜及透射电镜分析等研究了Al-3.88Cu-1.18Mg-0.31Mn铝合金在T6、T8、T3时效状态时的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明:在T6、T8及T3时效态下,合金的应力腐蚀开裂敏感性依次降低.合金应力腐蚀与晶间腐蚀具有正相关性,表现为电化学腐蚀特征,晶界与晶内电位差的大小决定了应力腐蚀开裂敏感性的高低,其与晶界及其附近区域的微观组织特征紧密相关.
关键词:
时效工艺
,
高强铝合金
,
慢应变速率拉伸
,
应力腐蚀开裂敏感性
马江南
,
王瑞珍
,
杨才福
,
查小琴
,
张利娟
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00316
研究了返温轧制(TRRP)中厚钢板表层的组织特征及其对止裂性能的影响。力学性能测试结果表明,与传统的控轧控冷(TMCP)钢相比,TRRP钢表层的韧、塑性较好,韧脆转变温度低至-100 ℃,而在1/4厚度处,两者性能差异不大。显微组织分析表明,TRRP钢表层组织为等轴状铁素体晶粒+弥散分布的马氏体-奥氏体(M-A)组元,晶粒等效直径约2 μm。通过数值模拟分析了TRRP工艺中间坯温度场的变化,发现中间坯冷却时,表层被冷却到相变温度以下,形成以贝氏体为主的组织,返温后轧制,表层组织发生动态再结晶形成超细晶。示波冲击测试表明,TRRP钢表层试样启裂后,载荷-位移曲线斜率绝对值(|k|)由0.66降低到0.27,与止裂相关的冲击吸收功达到44.3 J,断口表层组织有明显的塑性变形,吸收了裂纹扩展的能量,有效地抑制了裂纹扩展。晶粒取向分析表明,TRRP钢表层超细晶粒取向呈随机分布,晶界角度平均值和大角度晶界(>15°)比例分别达到32.8°和69.8%,能够有效阻碍裂纹扩展。使用纳米压痕分析了实验钢的硬度,TRRP钢表层的纳米压痕硬度统计分布集中在2.0 GPa以下,组织特征为少量的硬质相弥散分布在较软的铁素体基体上,相界面处萌生的裂纹在基体中不易扩展。
关键词:
中厚板
,
返温轧制
,
表层超细晶
,
止裂
,
示波冲击
郑国华
,
左桐
,
张欣耀
,
张利娟
,
赵阳
材料开发与应用
在不同温度对TC11钛合金进行旋转弯曲疲劳性能测试及组织形貌观察,研究了温度对合金疲劳行为的影响.结果表明,在150-250℃,合金的旋转弯曲疲劳强度随着温度的升高而降低.随着温度的升高,合金的屈服与抗拉强度降低,等轴组织的含量也降低,这是合金疲劳强度降低的主要原因.高温下合金的疲劳裂纹从表面萌生,未发现内部萌生的特征.
关键词:
钛合金
,
高温疲劳
,
等轴组织
,
疲劳裂纹
