许泽建
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李玉龙
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李娜
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刘元镛
金属学报
采用实验-数值方法对40Cr和30CrMnSiNi2A两种高强钢三点弯曲试样在不同加载速率的冲击载荷作用下进行了动态断裂韧性的测试, 并对其率相关性进行研究. 实验在Hopkinson压杆系统上完成, 试样的起裂时间采用应变片法测得. 结合有限元三维动态模拟, 得到了不同加载速率下试样动态应力强度因子的时间历程并由实测的起裂时间确定材料动态断裂韧性. 结果表明, 在本工作加载速率范围内(10 6 MPa•m 1/2/s),40Cr钢为解理型断裂, 其动态断裂韧性随加载速率增加的变化趋势不明显；而30CrMnSiNi2A钢则在较大程度上表现为延性断裂的特征, 其动态断裂韧性随加载速率的增加呈明显上升趋势. 并对上述结果进行了宏观和微观机理分析.
关键词:
高强钢
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loading rate
,
dynamic fracture toughness
刘婉颖
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朱毅科
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施太和
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时宇
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邵登全
,
李慧莹
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201508019
通过对V-150钻杆管体纵向试样进行示波冲击试验及冲击试样断口形貌观察,对比分析了在不同温度(-60～25℃)下V-150钻杆钢的示波冲击特性及断口裂纹扩展特征.结果表明:V-150钻杆钢的冲击功、裂纹扩展功、裂纹扩展功与冲击功的比值均随温度降低而降低,起裂功与冲击功的比值随温度降低而升高;常温下断口为典型韧窝状韧性断口,随温度降低,断裂特征由韧性断裂向脆性断裂转变,至-60℃时表现为解理脆性断裂特征.
关键词:
V-150钻杆
,
示波冲击
,
动态断裂韧性
,
冲击断口
张盛
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李新文
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杨向浩
中国有色金属学报
为了考察含有预制裂缝的圆盘试样在SHPB系统上受线性增加冲击荷载作用过程中的应力平衡性，采用ANASYS有限元软件对圆盘试样的动态冲击进行数值模拟，获得圆盘的动态应力时间历程，对圆盘试样两个加载平台及加载直径韧带上节点的应力进行定量对比分析，提出确定动态应力平衡性判定的方法。结果表明：圆盘靠近入射端接触平台面上点的应力一致，而靠近透射端接触平台不同点的应力差异却非常大，尽管裂纹尖端附近节点的拉应力值较为接近，但在冲击载荷作用过程中，圆盘加载直径韧带上对称部分的节点动态应力始终无法达到平衡，较小的应力差异就能引起应力平衡度量值较为严重的振荡。这有助于正确认识岩石动态冲击破坏过程和提出准确测试岩石动态断裂韧度的方法。
关键词:
分离霍普金森压杆
,
应力平衡
,
圆盘试样
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加载直径
,
动态断裂韧度
冯祥利
,
王磊
,
刘杨
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00617
通过调整焊接热输入研究了Q460低合金高强钢CO2气体保护药芯焊接接头的组织及其对不同温度下动态断裂韧性(JId)的影响规律, 探究了影响接头动态断裂行为的机理. 结果表明, 低热焊接输入的接头熔合区(FZ)柱状晶界面处存在仿晶界型铁素体; 随热输入增加, FZ柱状晶形态特征逐渐减弱、仿晶界铁素体消失, FZ以针状铁素体组织为主, 且随热输入的增加针状铁素体平均尺寸增大. 在室温至-70 ℃范围内, 中等热输入的焊接接头均表现出优异的动态断裂韧性, 而低热输入的接头动态断裂韧性值最低. 随温度由室温降低至-70 ℃, Q460钢焊接接头动态断裂机制发生了由延性断裂逐渐向解理脆性断裂的转变. 低热输入焊接接头FZ柱状晶界面具有平面生长特征的仿晶界铁素体, 易诱发低温下裂纹沿晶快速扩展. 研究发现, 在低温动态断裂过程中, 细小针状铁素体组织由于可有效地阻碍裂纹扩展, 成为其维持高动态断裂韧性的要因.
关键词:
低合金高强钢
,
动态断裂韧性
,
冲击吸收功
,
断裂行为
,
显微组织
冯祥利
,
王磊
,
刘杨
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00617
通过调整焊接热输入研究了Q460低合金高强钢CO2气体保护药芯焊接接头的组织及其对不同温度下动态断裂韧性(Jld)的影响规律,探究了影响接头动态断裂行为的机理.结果表明,低热焊接输入的接头熔合区(FZ)柱状晶界面处存在仿晶界型铁素体;随热输入增加,FZ柱状晶形态特征逐渐减弱、仿晶界铁素体消失,FZ以针状铁素体组织为主,且随热输入的增加针状铁素体平均尺寸增大.在室温至-70℃范围内,中等热输入的焊接接头均表现出优异的动态断裂韧性,而低热输入的接头动态断裂韧性值最低.随温度由室温降低至-70℃,Q460钢焊接接头动态断裂机制发生了由延性断裂逐渐向解理脆性断裂的转变.低热输入焊接接头FZ柱状晶界面具有平面生长特征的仿晶界铁素体,易诱发低温下裂纹沿晶快速扩展.研究发现,在低温动态断裂过程中,细小针状铁素体组织由于可有效地阻碍裂纹扩展,成为其维持高动态断裂韧性的要因.
关键词:
低合金高强钢
,
动态断裂韧性
,
冲击吸收功
,
断裂行为
,
显微组织
LIN Junshan YAN Wenbin TU Mingjing Xi'an Jiaotong University
,
Xi'an
,
China
金属学报(英文版)
The method to detect the crack initiation point of Charpy pre-cracked specimen under dy- namie loading was studied using strain gauge.The load-time curve and nominal strain-time curve at the crack tip for impact testing specinens may be shnultaneously measured by twin-channel oscilloscope with high speed sampling and diskette storing.Based on the dynam- ic finite element simulation of impact response of Charpy specimen,the measuring method of dynamic fracture toughness was analysed and some problems in previous dynamic fracture toughness measurement were discussed.
关键词:
crack initiation point
,
null
,
null
XU Changgan ZENG Zhongping Beijing University of Aeronautics and Astronautics
,
Beijing
,
China
金属学报(英文版)
The plots of load vs deflection(P-D)for two ultra-strength steels 30CrMnSiNi2A and 300M has been examined on a Charpy impact tester with digital memory and microcomputer. A criterion was found to availably represent the dynamic fracture toughness,K_(Ic)~D ,of the steels under impact loading.The K_(Ic)~D,.can be calculated with suggesting that the turning point of change in compliance on the P-D plot is the point of destabilized crack propagation.The K_(Ic)~D of steel 300M,quenched at 870℃ ,separately tempered at 300℃ and 450℃,was esti- mated to be 55—70 MN/m~(3/2)and 54—67 MN/m~(3/2)respectively.The K_(Ic)calculated with accuracy about 20% seems to be available to the engineering evaluation.
关键词:
ultra-strength steel
,
null
,
null
