张红霞
,
裴飞飞
,
闫志峰
,
王凯
,
王文先
,
刘晓晴
,
吴广贺
,
李咏梅
稀有金属材料与工程
采用红外热像法测量AZ31B镁合金板材在疲劳过程中表面温度场的变化,结果表明,当疲劳载荷大于疲劳强度时,镁合金试样表面的温度变化经历5个阶段:温度上升阶段、温度下降阶段、稳定阶段、断裂前的温升阶段和断裂后温度下降阶段.通过疲劳过程中镁合金试样表面的温度变化规律,基于不同的理论提出了2种预测疲劳寿命的方法:由试验过程中试样表面温升(△TM)特征确定其疲劳寿命,△TM-Nf曲线拟合结果表明,△TM=3.89℃为温升极限值,即△TM＞3.89℃时,试样会发生断裂,与实测疲劳试样的温升值(3.68℃)相比,误差为5.7％;利用能量法提出了镁合金疲劳寿命的计算公式,用能量法和传统试验方法分别绘制S-N曲线,结果具有很好的一致性,用2种方法分别计算了循环次数为1x107时的疲劳强度△σeφ=99.3 MPa、△σesN=99.8 MPa,误差为0.5％.采用红外热像法估算疲劳寿命具有简单、省时等优势.
关键词:
AZ31B镁合金
,
疲劳
,
红外热像法
,
疲劳寿命预测
,
能量法
张杰
,
闫志峰
,
王文先
,
王志斌
,
王凯
,
张红霞
,
张心保
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.02.013
采用红外热像法研究了443铁素体不锈钢在疲劳试验过程中表面温度场的变化规律,提出了采用△T-Nf曲线预测疲劳寿命的方法.结果表明:温升极限值△T=3.18℃,即当△T＞3.18℃时,试样发生疲劳断裂,与实测温升值3.49℃相比,误差为8.89％.利用△T-Nf曲线预测443铁素体不锈钢在5×106循环次数下的疲劳强度为277.97MPa,与传统方法测得结果284.45MPa相对误差为2.28％.
关键词:
443铁素体不锈钢
,
温度场
,
疲劳强度
,
红外热像法
张红霞
,
吴广贺
,
闫志峰
,
裴飞飞
,
李晋永
,
王文先
,
李永莲
中国有色金属学报
对5A06防锈铝合金及其焊接接头疲劳性能断裂行为进行研究,采用疲劳试验、光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对5A06铝合金的疲劳性能、金相组织、裂纹扩展特征和疲劳断口进行分析.结果表明:在循环次数为2×106时,铝合金母材、对接接头、横向十字、侧面连接和纵向十字接头的疲劳性能分别为99.97、70.96、57.48、48.20和41.80 MPa;铝合金母材疲劳裂纹起裂于截面最小部位,对接接头和横向十字接头裂纹起裂于焊趾等应力集中部位,裂纹沿着热影响区扩展;侧面连接接头裂纹起裂于两板连接处应力集中部位,纵向十字接头裂纹起裂于热影响区;微观裂纹为沿晶和穿晶混合的扩展特征.对母材及其焊接接头的宏观断口呈暗灰色纤维状,具有一定的塑性;接头的微观断口具有准解理特征,断口中存在球状孔洞、疲劳条纹和韧窝,并存在二次裂纹.
关键词:
5A06铝合金
,
焊接接头
,
疲劳断口
,
二次裂纹
张红霞
,
裴飞飞
,
闫志峰
,
王文先
,
梁培阳
,
李娟
,
卫英慧
稀有金属材料与工程
对AZ31B镁合金焊接接头和热影响区的疲劳裂纹扩展行为进行研究,分析了焊接接头[L-T(W)]和热影响区的紧凑拉伸试验[C(T)],其中热影响区的C(T)试验包括焊缝平行于挤压方向[T-L(H)]和垂直于挤压方向[L-T(H)]两种.结果表明:对于L-T(W)试样,裂纹沿挤压方向扩展,裂纹扩展经历先快后慢的扩展过程；T-L(H)试样裂纹平行于缺口方向扩展,L-T(H)试样裂纹为平行于缺口方向和与缺口成一定角度两种扩展方向,裂纹扩展经历先慢后快的扩展过程.裂纹尖端扩展为穿晶和沿晶的混合模式,疲劳断口为准解理特征的脆性断口.
关键词:
AZ31B镁合金
,
焊接接头
,
裂纹扩展速率
,
脆性断口
陈洪胜
,
王文先
,
李宇力
,
张鹏
,
张哲维
,
武翘楚
,
张琳琳
稀有金属
采用真空热压后轧制的方法(VHPR)成功制备了混合粒径增强的B4C/6061Al中子吸收材料,B4C含量分别为0％、20％、30％和40％(体积分数).对中子吸收材料的微观组织形貌及其界面行为进行了观察,对材料的拉伸强度及断口进行了测试分析,对强化机理进行了讨论.结果表明:6061A1基体构成了空间网络结构,界面结合处为冶金结合,界面扩散层厚度可达5 μm,随着B4C颗粒含量的增加,中子吸收材料内部小粒径B4C颗粒出现了局部的团聚现象.中子吸收材料的强度呈现先增大后减小的趋势,断裂方式主要为沿界面开裂和B4C颗粒的解理断裂.中子吸收材料经过多道次的轧制以后,基体铝晶粒得到细化,在B4C颗粒周围出现了大的塑性变形区,轧制同时也提高了B4C颗粒在基体铝中的分布均匀性,减少材料内部缺陷.
关键词:
真空热压
,
轧制
,
B4C/6061
,
中子吸收
,
界面扩散
杨文平
,
闫志峰
,
王文先
,
王志斌
,
张心保
材料热处理学报
针对铁素体不锈钢焊接接头晶粒粗大的特征,采用钨极氩弧焊随焊冷却方法对443铁素体不锈钢进行焊接,分析其焊接接头组织性能,并与自然冷却条件下焊接接头的组织性能进行了对比。研究结果表明,采用随焊冷却的方法细化了焊接接头热影响区的晶粒,提高了焊接接头力学性能,特别是冲击性能得到较大提高。晶间腐蚀试验表明443不锈钢焊接接头有良好的耐晶间腐蚀性能;探讨了随焊冷却方法改善焊接接头组织性能的影响因素和机理。
关键词:
铁素体不锈钢
,
随焊冷却
,
显微组织
,
力学性能
张红霞
,
王文先
,
陈少平
,
周翠兰
腐蚀与防护
doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2007.06.016
针对工业废水水暖管道腐蚀失效问题,采用化学成分分析、X射线衍射、光学显微镜、腐蚀电化学试验等方法对腐蚀钢管进行分析.结果表明,腐蚀沉积物中含有Fe3O4、Fe2O3、Fe2(SO4)3及FeS;水介质pH值低于最小腐蚀速度范围的pH值;水介质中Cl-浓度值偏高,SO42-浓度值比标准偏高近一倍,这些因素对钢管的腐蚀速度及腐蚀性能均造成影响;母材中存在的夹杂和带状组织对材料的腐蚀性影响不大.因此工业废水用于供暖管网前,应对介质水进行一定的处理来保证供暖管网的寿命.
关键词:
钢管
,
腐蚀
,
失效分析
,
电化学分析
张红霞
,
王文先
,
崔泽琴
,
慕伟
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.02.008
在多元离子复合渗镀装置中,采用二元复合靶对Si3N4陶瓷表面进行Ni-Ti复合渗镀,实现了Si3N4陶瓷表面的合金化.采用EDS、SEM、XRD分析方法和声发射划痕试验对陶瓷表面的渗镀层进行分析,结果表明:渗镀层中含有镍、钛、铁等元素.各元素分布较为均匀,没有明显的成分聚集现象;渗镀层与Si3N4陶瓷基体界面成分过渡连续,没有微观和宏观缺陷.声发射划痕试验结果表明,渗镀层与陶瓷基体结合得较好,在100 N的最大载荷下,渗镀层没有出现剥离和崩落现象.
关键词:
多元离子
,
复合渗镀
,
Ni-Ti复合靶
,
Si3N4陶瓷
,
表面合金化
石青
,
王志斌
,
王文先
,
张心保
,
闫志峰
,
张杰
材料热处理学报
对443铁素体不锈钢与304奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织以及其对显微硬度和冲击韧性的影响进行了研究.结果表明:焊缝显微组织由δ铁素体+奥氏体两相组成,焊缝不同区域δ铁素体形貌和含量存在明显差异;焊缝显微硬度随δ铁素体形貌和含量变化而变化,针状δ铁素体使焊缝显微硬度提高;443铁素体不锈钢母材及热影响区的冲击韧性较差,且随温度的降低,其冲击吸收功显著降低,室温时为韧性断裂,-20℃时发生脆性断裂.
关键词:
异种钢焊接
,
显微组织
,
显微硬度
,
冲击韧性
张红霞
,
刘晓晴
,
闫志峰
,
王文先
,
李永莲
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.03.006
针对5A06铝合金焊缝附近出现的裂纹进行了分析.5A06铝合金母材、焊缝及热影响区组织分析结果表明,材料成型后的组织不均匀,并且存在夹杂物,晶内和晶界有析出相出现.采用光学显微镜对裂纹的扩展特征进行分析,结果表明,裂纹在材料边缘夹杂物处启裂,以沿晶的特征进行扩展.采用SEM对断口进行微观和宏观分析,断口中存在二次裂纹,断口为脆性断裂.
关键词:
5A06铝合金
,
二次裂纹
,
脆性断裂
,
沿晶断裂
