吴楠
,
张显程
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王正东
,
涂善东
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.6.012
研究了GH4169高温合金在高温条件下小裂纹的萌生和扩展行为.选用单边缺口试样,在650℃下进行应力比R为0.1,频率为0.5Hz的高温低频疲劳试验,采用覆膜法记录裂纹长度.结果表明,在试样缺口根部只存在一条主裂纹,且萌生于夹杂物附近,疲劳小裂纹扩展阶段占全寿命一半以上.利用SEM对断口进行断面微观分析,发现疲劳小裂纹倾向于以半椭圆形向试样内部扩展.同裂纹扩展速率曲线相对比,发现在断裂模式转变处裂纹扩展发生停滞现象,且在裂纹扩展完全由穿晶扩展转变为沿晶扩展之后,裂纹快速长大,导致试样断裂.
关键词:
高温合金
,
小裂纹
,
高温疲劳
,
断裂模式
杜洪奎
,
杜睿捷
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140382
对压力容器与压力管道用钢Q345R在低周疲劳下微孔（?40～200μm）的裂纹萌生与扩展规律进行了研究。研究表明小裂纹的萌生主要机理为滑移带启裂，并且由剪应力起主导作用。微缺陷的尺寸、应力幅等因素对疲劳寿命均有影响显著，当应力幅值较低时，微孔的尺寸对疲劳寿命有明显影响。当应力幅值水平较高时，小孔直径对疲劳寿命的影响则不敏感。微观缺陷尺寸存在临界值，当缺陷尺寸大于临界值时，疲劳寿命下降很快。在同一应力幅水平下，裂纹萌生寿命与疲劳总寿命的比值（Nt/Nf）与微孔尺寸没有关系，本试验的低周疲劳下约为10%～25%。
关键词:
微缺陷
,
裂纹萌生
,
低周疲劳
,
裂纹扩展
方秀荣
,
薛河
,
杨富强
稀有金属材料与工程
裂纹长度是影响裂纹尖端力学特性及裂纹扩展速率的重要因素,但现有环境致裂研究中的裂纹类型主要为长裂纹而忽略了小裂纹a本工作采用有限元数值计算的方法,研究高温水环境下具有单边裂纹的镍基合金试样环境致裂过程中小裂纹裂尖力学特征.结果表明小裂纹裂尖具有比长裂纹更高的应力和应变,并使小裂纹具有更高的裂纹扩展趋势.研究中给出了计算小裂纹裂尖塑性区尺寸的修正方法,J积分计算的Irwin修正方法适用于长裂纹,但计算小裂纹条件下的J积分时会产生误差.提出在缺乏成熟理论指导下应采用弹塑性有限元数值计算的方法获取准确的小裂纹裂尖J积分.基于小裂纹与长裂纹裂尖力学特征的明显不同,建议在分析核电结构材料环境致裂时,将裂纹扩展分为小裂纹扩展及长裂纹扩展阶段分别研究.
关键词:
环境致裂
,
小裂纹
,
应力
,
应变
,
J积分
方秀荣
,
薛河
,
马颖化
,
汪卫兵
,
杨富强
材料科学与工程学报
小裂纹条件下的环境致裂是准确预测核电关键构件在役寿命和确定检修周期的重要技术环节,但是目前对小裂纹下的环境致裂扩展少有研究.本文以核电关键材料304作为研究对象,利用断裂力学弹塑性有限元分析研究稳态下小裂纹裂尖的力学特性,研究结果表明,线弹性条件下裂纹长度对裂尖应力应变场影响不大,但是在弹塑性条件下,裂纹长度小于约1mm之后,裂纹长度减小时J积分和CTOD都明显增大,甚至远大于长裂纹条件下的参考值,此时再使用J积分和CTOD来描述裂尖强度会有很大偏差.研究工作对后续研究及工程应用有一定的参考价值.
关键词:
304不锈钢
,
小裂纹
,
环境致裂
