贾大炜
,
施惠基
,
钟斌
,
于慧臣
,
牛莉莎
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.03.017
针对所研究的镍基定向凝固合金表面高温防护涂层的厚度远大于一般涂层的特点,提出一种简捷方便的新方法测量涂层的硬度和弹性模量,便于同时研究涂层表面和系统界面对测量结果的影响.并通过传统纳米压痕仪的测量结果,以及镀在另一种定向凝固合金表面的同一种涂层测量结果间的对比,验证了试验结果的正确性.
关键词:
涂层
,
硬度
,
弹性模量
,
新方法
陈迎锋
,
李莹岩
,
牛莉莎
,
施惠基
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2003.04.001
利用含内缺口的圆环试件,用实验和计算的方法,研究了两种铝合金在混和应力场下的孔边裂纹萌生特性,并利用扩孔形成的残余应力和变形,探讨对延迟裂纹继续发展产生的作用.扩孔残余应力场的存在使萌生裂纹的循环周次得到提高,对于Ⅰ型应力场,延迟裂纹萌生的效果非常明显,而对于Ⅰ型和Ⅱ型混合应力场,延迟裂纹萌生的效果较弱.
关键词:
疲劳裂纹
,
残余应力
,
混合型应力场
,
扩孔
顾家琳
,
郭彦宏
,
贾崇林
,
施惠基
稀有金属材料与工程
Ni-20Cr-10Mo-10Co高温合金是一种以碳化物为主要强化相的铸造高温合金.合金的晶粒尺寸和枝晶间距,随着模壳温度的降低而减小,在使用温度为800℃时合金中碳化物的类型发生变化.另外,实验发现随着模壳温度的降低,合金在800℃,165MPa时的持久寿命和蠕变性能都得到改善,持久拉伸试样为穿晶准解理断口.表明这种材料的等强温度在800℃以上,所以晶粒、枝晶的细化有利于高温力学性能的提高.
关键词:
高温合金
,
高温持久寿命
,
蠕变
,
晶粒尺寸
,
枝晶间距
,
组织结构
吴艳青
,
牛莉莎
,
施惠基
,
王战宏
稀有金属材料与工程
用原位SEM观测研究了粉末冶金BeAl材料应力控制的疲劳机制.断裂时,低应力疲劳比高应力的平均累积塑性应变小得多.前者的累积塑性应变变化速率随着循环次数增大明显减小,后者则接近线性变化规律,表明高应力水平下的疲劳损伤累积更接近线性假设.低应力疲劳可从表面观测到一条疲劳主裂纹,由微观尺度下的累积塑性应变控制;高应力水平疲劳加载初期很快有宏观尺度的累积塑性应变,使Be与Al结合相界面同时产生较多裂纹.裂纹主要沿Al和Be结合强度较弱的表面路径扩展,随后沿纵深方向扩展,在材料内部裂纹扩展方向会变为与加载方向平行的Be基滑移面方向.当裂纹达到临界尺寸,局部塑性应变控制变为主应力方向控制,促使裂纹向前方扩展,宏观断口呈现出有层次的撕裂型.
关键词:
BeAl材料
,
粉末冶金
,
疲劳机制
,
SEM原位观测
,
累积塑性应变
张海风
,
施惠基
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.01.017
针对DZ4定向凝固合金表面再结晶层对材料性能的影响进行了低周疲劳实验研究,并通过岛津SEM伺服疲劳试验机进行表面裂纹实时观察跟踪.研究结果表明,表面再结晶层的存在对材料性能明显产生负面作用,低周疲劳寿命大大降低.不同喷丸强度试件在相同的高温退火条件下形成的再结晶具有不同的再结晶形态,高喷丸强度再结晶更加完全,晶界清晰平直,晶粒有长大的趋势.表层再结晶形态也对疲劳寿命的降低程度以及疲劳微裂纹萌生寿命和裂纹密度有较大的影响.较高喷丸强度形成的再结晶层的试件疲劳寿命降低较少,表面微裂纹萌生较晚,裂纹密度也很低.低喷丸强度试件表面微裂纹大量萌生,密度非常高.再结晶层的晶界开裂是导致表面微裂纹大量萌生的根源,从而导致疲劳寿命大幅度降低.
关键词:
DZ4定向凝固合金
,
喷丸
,
低周疲劳
,
再结晶
于涛
,
施惠基
机械工程材料
对火力发电厂中在571℃使用约26万h后的2.25Cr-1Mo钢管焊接接头不同区域的显微组织进行了观察,重点对热影响区的蠕变损伤程度进行了分析.结果表明:该钢弯管焊接接头腹侧的热影响区主要为细晶组织,接近设计寿命时细晶区内蠕变孔洞面积占比约为0.8%,这可作为同种材料管道焊接接头蠕变失效的判据;细晶区内部还存在大量的MnS夹杂物,其附近多伴有孔洞和微裂纹,是影响焊接接头蠕变寿命的一个因素.
关键词:
蠕变
,
孔洞
,
焊接接头
,
热影响区
,
2.25Cr-1Mo钢
张小亮
,
王兆希
,
屈宝平
,
施惠基
材料研究学报
在不同脉冲电流条件下对模具钢P20进行电火花成形加工,研究了脉冲电流对试样表层的微观组织结构的影响,以及微观组织结构对表面性能的影响.结果表明,电火花成形加工后试样的表面分为烧蚀层、熔化凝固层和热影响层.随着脉冲电流的增大,熔化凝固层和热影响层的厚度增大;在加工过程中元素的扩散和迁移使熔化凝固层外侧碳元素和氧元素的浓度较高.电火花成形加工过程相当于热处理过程,从熔化凝固层到热影响层、基体,显微硬度快速降低.有限元模拟计算表明,在熔化凝固层内的垂直与界面微裂纹主要是加工放热过程中的残余应力引起的.
关键词:
金属材料
,
模具钢
,
电火花成形
,
脉冲电流
,
显微硬度
,
残余应力
马显锋
,
施惠基
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.019
目的 了解表面再结晶晶粒影响涡轮叶片DZ4合金疲劳失效的机制,从而找出提高疲劳寿命的途径.方法 采用我国自主研发的涡轮叶片用定向凝固合金DZ4.对合金表面采用不同压力(0.1、0.3、0.5 MPa)进行喷丸处理,随后进行1220℃的热处理,合金表面塑性变形层发生再结晶形成再结晶晶粒.通过扫描电子显微镜等对不同条件下获得的再结晶微观组织进行观察分析.对于含表面再结晶层的DZ4试样和原始DZ4试样分别开展低周疲劳测试,以获得其循环变形行为和低周疲劳寿命.结果 在较低的喷丸压力下(如0.1 MPa),表层再结晶组织以离散的再结晶晶粒出现.在较高喷丸压力下(0.3 MPa和0.5 MPa),获得了完全的表面再结晶层,而且随喷丸压力的增大,再结晶层厚度增加.疲劳试验结果 显示,在较低喷丸压力(0.1 MPa)下获得的再结晶试样,其疲劳寿命比原始DZ4合金的明显降低;在0.5 MPa下获得的含再结晶层的DZ4试样,具有比原始DZ4合金更高的疲劳寿命.结论 定向凝固合金DZ4表面的再结晶层并不一定会降低其疲劳寿命.在较低喷丸压力(如0.1 MPa)及退火条件下形成的离散状再结晶晶粒对疲劳性能有害,疲劳寿命降低明显.在较高喷丸压力(如0.5 MPa)和退火条件下形成的致密细晶再结晶层,可提高DZ4合金的低周疲劳性能.晶体塑性模型有助于理解和预测再结晶层对疲劳性能的影响.
关键词:
定向凝固合金
,
再结晶
,
表面处理
,
涡轮叶片
,
疲劳寿命
,
晶粒尺寸
,
晶体塑性
