白允强
,
王章忠
,
贺显聪
,
周衡志
,
巴志新
机械工程材料
研究了在45钢疲劳裂纹尖端渗注不同镀液对该疲劳裂纹扩展速率的影响,并采用扫描电镜和能谱仪对渗注镀液后裂纹尖端的形貌和成分进行了分析.结果表明:当应力强度因子幅值△K一定时,两种镀液渗注后的45钢疲劳裂纹扩展速率均比未渗注的大幅降低;随着时间的延长,渗注镀液后45钢疲劳裂纹扩展速率先降低然后趋于稳定;镀液可有效渗注到疲劳裂纹尖端,且磷化液的止裂效果优于镀镍液的.
关键词:
45钢
,
镀液
,
疲劳裂纹扩展速率
,
裂纹闭合
李松梅
,
吴凌飞
,
刘建华
,
于美
,
文陈
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.012
采用载荷控制与应力强度因子控制两种方法研究超高强度钢AerMet100在不同裂纹扩展速率区域受到应力比和腐蚀环境影响的疲劳裂纹扩展行为.利用扫描电子显微镜(SEM)对断口进行观察.结果表明:疲劳裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5mm/cycle时,当应力比R≤0.5,疲劳裂纹扩展门槛值△Kth随着应力比R增加而减小,当应力比R≥0.5,疲劳裂纹扩展门槛值变化趋于平缓;在da/dN≥1×10-5 mm/cycle时,疲劳裂纹扩展速率出现不受应力比影响的收敛现象.在da/dN≥1×10-5 mm/cycle时,腐蚀环境会加速疲劳裂纹扩展;在裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5 mm/cycle时,由于氧化致裂纹尖端闭合效应,腐蚀环境导致裂纹扩展变慢,并使裂纹扩展门槛值增大.
关键词:
超高强度钢
,
应力比
,
腐蚀疲劳
,
疲劳裂纹扩展门槛值
,
裂纹闭合
童第华
,
吴学仁
,
刘建中
,
胡本润
,
陈勃
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.06.010
铸造钛合金ZTC4在飞机和航空发动机上应用日益广泛.深入研究ZTC4疲劳全寿命预测方法,旨在为航空构件的损伤容限设计和寿命预测探索新的途径.本文以宏观和微观结合的手段,采用板材试样的高周疲劳试验、中心裂纹试样的长裂纹扩展试验和扫描电子显微镜(SEM)的断口分析等三种试验,研究了ZTC4在室温恒幅载荷条件下的疲劳断口特征和裂纹扩展行为;对引起疲劳失效的主要原因-材料初始缺陷(夹杂或气孔)进行了定量表征;基于Newman裂纹闭合模型建立了ZTC4长裂纹的(da/dN)-△Keff基线数据;通过对平板内埋椭圆裂纹的断裂力学分析,从基于微观结构和断口分析统计确定的初始缺陷尺寸出发,对ZTC4在恒幅载荷条件下两种应力比的疲劳全寿命进行了预测和实验验证,得到了具有较好学术意义和工程应用价值的研究结果.
关键词:
铸造钛合金
,
小裂纹
,
疲劳寿命预测
,
裂纹闭合
刘道新
,
何家文
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.02.010
探讨了喷丸强化(SP)三因素(残余压应力引入、表面粗糙度增大和表面加工硬化)在改善Ti合金微动疲劳(FF)性能中的作用规律和机制.结果表明,SP引入表层残余压应力和导致粗糙度增大均对提高Ti合金FF抗力起重要作用,前者的作用大于后者,且二者之间存在协同作用效应,即SP表面因粗糙度增大而减缓了表层残余压应力的衰减.SP引入的表面残余压应力主要通过增加裂纹闭合力、抑制FF裂纹早期扩展来提高FF抗力.在表面应力集中严重的接触几何条件下,裂纹扩展控制FF过程,此时SP层残余压应力的作用更加显著.
关键词:
Ti合金
,
微动疲劳
,
喷丸强化
,
残余应力
,
摩擦磨损
,
裂纹闭合
朱明亮
,
轩福贞
,
朱奎龙
,
王国珍
,
贾天耀
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.03.011
对商用25Cr2NiMo1V钢进行了955℃淬火+665℃回火的高压端热处理(HP)和900℃淬火+625℃回火的低压端热处理(LP).通过疲劳实验测定了HP与LP试样疲劳门槛值和疲劳裂纹扩展速率.结果表明,在门槛值区,HP试样门槛值高于LP试样,而其裂纹扩展速率却低于LP试样,HP试样抵抗疲劳裂纹扩展能力高于LP试样.材料抗疲劳裂纹扩展能力的不同是由裂纹的闭合引起的,表面粗糙度诱发裂纹闭合为主要因素.HP试样中回火贝氏体的紧密分布,原始奥氏体晶粒较大以及LP试样中回火马氏体抵抗裂纹扩展能力相对较弱使HP试样中粗糙度诱发裂纹的闭合程度大于LP试样.在Paris区,HP与LP试样的扩展速率相近,裂纹扩展速率对材料微观组织和应力比的影响不敏感.
关键词:
25Cr2NiMo1V钢
,
一体化转子
,
疲劳门槛值
,
裂纹扩展速率
,
裂纹闭合
李微
,
陈振华
,
陈鼎
,
滕杰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00315
采用紧凑拉伸试样进行恒载和降K控制的拉-拉疲劳实验,研究了喷射沉积SiCp/Al-7Si复合材料及其基体的疲劳裂纹扩展行为.通过金相显微镜和扫描电镜观察了复合材料及其基体的组织和疲劳裂纹扩展形貌,研究了SiC颗粒对复合材料疲劳裂纹扩展机制的影响.结果表明:复合材料在任何相同的△K水平下其抗疲劳裂纹扩展能力优于基体材料,并表现出较高的疲劳门槛值.其原因是复合材料中裂纹裂尖遇到增强颗粒时,裂纹发生偏转,特别是SiC颗粒自身微裂纹萌生有效降低了裂纹尖端的应力强度因子,复合材料的裂纹闭合效应也随之增大.去除裂纹闭合效应的影响,当有效应力因子△Keff作为裂纹扩展的驱动力时,复合材料的裂纹扩展速率却高于基体.
关键词:
Al-Si合金
,
SiC颗粒
,
复合材料
,
喷射沉积
,
裂纹扩展
,
裂纹闭合
吕鹤婷
,
王建明
,
刘兴睿
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.02.015
基于裂纹闭合效应,利用ABAQUS软件建立用于预测残余应力场中疲劳裂纹扩展特性的弹塑性有限元模型.考虑塑性和残余应力场对裂纹闭合的作用,分析残余应力、应力比和裂尖单元尺寸对裂纹闭合效应的影响.研究结果表明:未喷丸试样的裂纹闭合类型为塑性诱导裂纹闭合,喷丸残余应力场中的裂纹闭合为塑性和残余压应力共同作用,且裂纹张开力的大小与残余应力的分布相对应;正应力比越大,裂纹闭合效应越不明显,疲劳裂纹扩展速率越快;裂尖单元尺寸小于塑性区范围时可以真实反映裂尖的闭合状态;喷丸残余压应力通过提高裂纹闭合力,增强裂纹闭合效应,抑制疲劳裂纹扩展.
关键词:
喷丸强化
,
残余应力场
,
裂纹闭合
,
疲劳裂纹扩展
