张红霞
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裴飞飞
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闫志峰
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王凯
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王文先
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刘晓晴
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吴广贺
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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
张红霞
,
吴广贺
,
闫志峰
,
裴飞飞
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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
闫志峰
,
张红霞
,
王文先
,
王凯
,
裴飞飞
机械工程材料
对AZ31B镁合金板材在室温下的高周疲劳性能进行了研究,用红外成像仪测量了疲劳试验过程中合金表面的温度变化;根据疲劳试验过程中温度-应力关系及试样表面温度分布差异,确定疲劳断裂位置和疲劳极限。结果表明：根据合金表面温度变化可以预测疲劳断裂位置;以此法确定的AZ31B镁合金的疲劳极限为107.5MPa,与常规疲劳试验测得的疲劳极限吻合较好;加载初期镁合金升温到一定温度后又下降至室温左右,在断裂前温度快速升高。
关键词:
AZ31B镁合金
,
高周疲劳
,
红外热像
,
疲劳极限
刘晓晴
,
张红霞
,
闫志峰
,
王文先
,
王凯
,
裴飞飞
材料科学与工艺
为了研究金属材料在疲劳载荷下的温度变化，采用红外热像系统对高周疲劳载荷下6061－T6铝合金的温度演化进行分析，用热像图对疲劳裂纹尖端的塑性区进行测量．结果显示，疲劳加载作用下，循环次数达到107次时6061－T6铝合金试样表面温度的变化分为四个阶段：初始温升阶段、温度缓降阶段、温度二次缓慢上升阶段和温度快速上升阶段．结合热弹性理论、铝合金塑性变形的微观机制分析并预测疲劳载荷下温度的演化和宏观裂纹扩展时裂纹尖端塑性区域大小．宏观裂纹开始扩展时，裂纹尖端的塑性区域可达3．6 mm2，红外热像仪测得结果为3．46 mm2，测试结果与理论结果吻合．
关键词:
6061-T6铝合金
,
高周疲劳
,
红外热像仪
,
温度演化
王凯
,
闫志峰
,
王文先
,
张红霞
,
裴飞飞
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.01.016
基于红外热像法对AZ31B镁合金板材室温下的高周疲劳性能进行了研究.使用红外热成像仪测量整个疲劳过程中试件表面温度变化.结果表明:镁合金疲劳加载过程中的温度变化分为初始温度增加、温度降低、温度恒定、温度快速上升、温度最后下降5个部分.采用基于热传导、热弹性和非弹性效应的理论模型解释了疲劳加载过程中的温度变化.红外热像法预测的AZ31B镁合金疲劳极限113MPa与实验结果108MPa相对误差约为4.8％.基于镁合金表面温度的变化,提出了△Tmax-N曲线预测疲劳寿命的方法,即通过测量阶段Ⅰ温升最大值预测镁合金的疲劳断裂,并计算其疲劳寿命.
关键词:
AZ31B镁合金
,
红外热像法
,
温度演化
,
疲劳性能
裴飞飞
,
尹剑波
,
赵晓鹏
材料导报
制备了尺寸为30 nm,具有磁响应的单分散Fe3O4@SiO2/Au核壳纳米颗粒,并研究其光学性质.首先利用热分解法制备油酸修饰的Fe3O4纳米粒子,再用反相微乳法制备Fe3O4@SiO纳米粒子,最后利用表面修饰的氨基还原性,获得Fe3O4@SiO2/Au核壳复合纳米颗粒.分别用TEM、XRD、Zeta电位与粒度分析仪对产物形貌、结构、表面电位和粒径分布进行表征,用紫外-可见分光光度计对光学性质进行了测试.
关键词:
Fe3O4@SiO2/Au
,
核壳结构
,
单分散
,
光学性质
