刘昌奎
,
陈星
,
张兵
,
任吉林
,
董世运
,
陶春虎
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.014
对18CrNi4A钢缺口试件在三级应力水平下进行了低周疲劳试验和磁记忆信号检测,研究应力集中、疲劳损伤及疲劳应力对磁信号的影响规律.结果表明,利用磁信号H_p(y)曲线突变特征和磁信号梯度K曲线异变峰特征可表征试件损伤位置;采用H′_p(y)=H_p(y)_N-H_p(y)_0的磁信号处理方式,磁信号H′_p(y)曲线过零点与试件断裂位置重合,处理后的磁信号过零法可更有效的表征试件损伤位置;磁信号梯度K_(max)值随疲劳损伤程度的增加而逐渐增加,反映了构件疲劳损伤程度,可表征试件疲劳损伤程度;磁信号与疲劳应力水平存在强烈的相关性,应力水平越大,磁信号值也越大.
关键词:
金属磁记忆
,
应力集中
,
疲劳损伤
,
低周疲劳
,
磁信号
陶春虎
,
刘昌奎
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.09.13
介绍了舰载机点蚀、丝状腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和氢脆5种常见的腐蚀失效模式及其形成机理、失效现象与特征、影响因素等，列举了与设计、制造工艺、材料等因素相关的导致飞机构件腐蚀失效的典型案例，并根据案例的失效原因提出舰载机腐蚀失效的预防与改进措施，以及在设计、制造工艺和选材方面的一些建议。结果表明，飞机的腐蚀控制是一项系统工程，设计中需要充分考虑对导致腐蚀的因素进行有效控制，并注意细节防腐设计；飞机构件在进行合理的防腐设计的同时，材料的工艺状态和材料的选择与环境之间，及材料与工艺之间，应在防腐方面有科学严谨的匹配。
关键词:
舰载机
,
腐蚀
,
失效
,
设计
,
工艺
,
材料
刘丽玉
,
陶春虎
,
张松林
,
刘昌奎
,
孔焕平
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201509025
某手动传动薄壁直齿轮未经装机使用便在齿间发现了多条裂纹,对裂纹形貌、断口特征进行了分析,从设计、加工、装配等过程对失效原因进行了排查.结果表明:该传动直齿轮出现的裂纹为振动疲劳所致,直齿轮产生振动的原因是其在磨削加工时的夹具选择不当,使齿轮产生倾斜,给直齿轮施加了一个轴向分力,导致直齿轮发生共振;通过更改夹具结构,采用夹辐板的装夹方式可以有效避免该类裂纹的出现.
关键词:
直齿轮
,
共振
,
激振源
,
失效分析
魏振伟
,
刘昌奎
,
顾玉丽
,
陶春虎
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.011
对GH536合金焊接接头的硬度进行测试和分析,对母材及焊接接头进行室温和500℃拉伸试验,并分析了断裂特征,分析了母材和焊接接头不同区域的断裂韧度.结果表明:热影响区硬度未见明显变化,与母材一致;从熔合线到焊缝中心,由于枝晶变细,显微硬度逐渐升高.焊接接头整体室温拉伸强度、屈服强度和断后伸长率分别为810MPa,392MPa和30％,达到了母材的99.6％,99.7％和93.8％;在500℃时,接头整体抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为678MPa,300MPa和26％,达到了母材的98.1％,96.8％和78.8％;GH536合金焊接接头具有良好的力学性能.在熔合区组织不均匀性最为严重,熔合区是GH536合金焊接接头的薄弱环节.在室温和500℃,母材及焊接接头的断裂方式均为塑性断裂.
关键词:
镍基高温合金
,
钨极氩弧焊
,
显微硬度
,
拉伸性能
,
断裂韧度
,
裂纹尖端张开位移
吴鹤
,
彭楚峰
,
毕世权
,
刘昌奎
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.01.018
对Ti6Al2ZrMoV 精密铸件进行了400、460 和 520 MPa 三种不同应力水平下的疲劳性能试验.试验载荷采用三角波和轴向循环加载,加载系数 K=0.4,应力比 R = 0.1,且在等幅应力下进行.结果表明,400和 460 MPa 应力水平下,铸造 Ti6Al2ZrMoV 合金具备良好的疲劳性能.随着应力水平的提高,疲劳寿命显著下降,520 MPa 应力水平下的疲劳寿命均值仅为36.8×104周次.断口观察和分析表明,精密铸件内部冶金缺陷和表面质量等因素,是影响合金疲劳性能的主要原因.
关键词:
Ti6Al2ZrMoV
,
精铸件
,
疲劳性能
黄利军
,
齐立春
,
刘昌奎
,
刘德林
,
黄旭
中国有色金属学报
通过热处理得到3种强度级别的Ti-1023合金材料.拉伸和疲劳试验结果表明,在时效温度为510～560 ℃的范围内,Ti-1023合金的轴向拉压疲劳极限随屈服强度的提高而提高.拉伸断口分析表明,高强度Ti-1023的断裂模式为沿晶断裂,在较低强度Ti-1023断裂模式以韧性断裂为主的韧性和沿晶断裂的混合断裂模式.疲劳断口分析则表明,在较低载荷时,时效温度对断口疲劳区域的影响较小.
关键词:
钛合金
,
Ti-1023合金
,
拉伸性能
,
疲劳性能
刘昌奎
,
李运菊
,
陶春虎
,
张兵
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.04.020
某螺栓在安装过程中有两个在螺纹牙底开裂.通过对螺栓裂纹及裂纹断口的宏观微观观察、显微组织和显微硬度检测,确定了裂纹性质;通过对螺栓在安装过程中的受力分析、扭拉试验、摩擦因数测定以及有限元数值模拟分析,确定了螺栓开裂原因.结果表明:螺栓裂纹性质为过载开裂,其主要原因是由于螺栓孔内残留的蓖麻油和TB06-9底漆使得螺纹旋合摩擦因数大大降低,螺栓在一定的扭矩下承受的轴向拉应力显著增加,从而导致螺栓开裂.
关键词:
螺栓
,
过载开裂
,
摩擦因数
王清瑞
,
黄利军
,
黄旭
,
刘昌奎
,
刘德林
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.03.001
利用典型应力对比试验,研究了烧伤熔滴对,TB6钛合金旋转弯曲疲劳和轴向拉.拉疲劳的影响,并分析了烧伤熔滴的形貌和疲劳试样的断口特征.结果表明:熔滴处易形成富氧和富氮层脆性相,在应力作用下极易开裂成为疲劳源;另外,熔滴会导致基体组织发生变化,对基体一般产生第二类烧伤,破环试样表面的完整性,从而加速疲劳试样破坏,也会成为断裂源,显著降低其高周疲劳性能,对TB6钛合金高周疲劳有严重影响.
关键词:
TB6钛合金
,
烧伤熔滴
,
性能
,
高周疲劳
刘德林
,
胡小春
,
何玉怀
,
张兵
,
刘昌奎
,
姜涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.10.017
讨论了影响钢制紧固件氢脆敏感性的主要因素.分析认为,设计上要充分考虑材料强度对氢脆敏感性的影响,尽量降低其强度水平；要采用合适的热处理工艺,以减少晶界脆化元素,抑制薄膜状碳化物的形成,从而获得氢脆敏感性小的显微组织；在加工及装配过程中,应尽可能避免在零件表面产生机械损伤；要采用低氢脆电镀工艺,必要时采用无氢脆的达克罗等涂覆方法；电镀后要采用合理的除氢工艺,进行严格除氢处理；对于重复使用件,在酸洗去除镀层后要先进行除氢处理,然后电镀,再除氢.
关键词:
钢制紧固件
,
氢脆断裂
,
强度
,
氢含量
,
应力集中
魏振伟
,
陶春虎
,
顾玉丽
,
刘昌奎
,
曲士昱
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.6.007
使用体视显微镜、光学显微镜、扫描电镜及其能谱仪对GH536焊接接头组织进行分析,结果表明:固溶态GH536由γ基体、大量M6C及少量M23C6组成;焊后,大量M6C在晶内弥散析出,在晶界和孪晶界上不连续析出,原有的碳化物长大.热影响区分为三个区域:靠近母材处,存在粗大“岛链状”碳化物;中部,部分碳化物重新固溶入基体,存在“网链状”碳化物;靠近熔合线,存在碳化物贫化区.焊缝处碳化物在晶界和枝晶间析出,从边缘到中心逐渐凝固:初始阶段,组织为非外延式生长的胞状晶,生长方向垂直于熔合线;中间阶段,组织转变为柱状树枝晶,且越靠近焊缝中心,晶粒尺寸越大;中心为粗大的等轴状树枝晶.焊接过程中,焊缝金属中各元素未损失.
关键词:
GH536
,
镍基高温合金
,
钨极氩弧焊
,
焊缝
,
外延生长
,
碳化物
