郑运荣
,
谢济洲
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.6.001
对DZ22及其不含Hf的改型合金用快冷和缓冷两种凝固工艺制备出定向凝固试样,在760℃和1.0~1.4%总应变条件下测定其低周疲劳(LCF)性能,用光学金相、定量金相及扫描电镜观测了试样原始组织、疲劳过程组织的变化以及断口特征.结果表明:加Hf显著提高了合金的LCF寿命,缓冷凝固则严重损害合金的LCF性能;LCF裂纹大多产生于疲劳寿命的后半期,主要出现在柱晶界、枝晶间、滑移带界面以及MC碳化物处;滑移带的出现是LCF损伤的先兆,在滑移作用下MC碳化物群体开裂并向周围扩展留下疲劳条痕,是这类合金中温LCF断裂的重要特征.本研究还讨论了减少或细化碳化物对延长LCF寿命的实用意义.
关键词:
定向凝固高温合金
,
低周疲劳
,
显微组织
,
MC碳化物
,
断裂
宋振亚
,
张临财
,
郭啸栋
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
稀有金属材料与工程
对于经过冷变形的固溶态Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al (TB3)合金,透射电子显微镜(TEM)观察结果表明:其内部冷变形产生的高密度位错在常规时效后依然大量存在,这将导致合金材料力学性能的劣化.针对此问题,本实验研究了一种二次时效工艺,在常规时效基础上增加了短时间高温时效阶段.TEM观察结果表明,二次时效工艺处理后,合金内部位错密度大幅降低,与此同时时效析出的a片出现了变体选择效应.对经过冷变形及二次时效工艺处理后的TB3合金试样(SA试样)和未变形的常规峰值时效状态试样(FA试样)进行低周轴向拉压疲劳测试结果表明:在总应变幅低于0.01时,SA试样疲劳寿命稍高;总应变幅高于0.01时,FA试样疲劳寿命稍高.另外,对低周疲劳测试后的试样TEM观察结果表明:(1)位错滑移是该合金低周疲劳过程中的主要变形方式；(2)低周疲劳产生的位错条带结构在FA试样中较宽且不连续,而在SA试样中细小均匀.
关键词:
β钛合金
,
预变形
,
二次时效
,
低周疲劳行为
,
变体选择效应
丁宏升
,
尚子博
,
王永喆
,
陈瑞润
,
郭景杰
,
傅恒志
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00447
采用冷坩埚定向凝固技术制备了定向柱状晶的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭,在改变抽拉速率的情况下,所获得的铸锭具有不同片层间距的全片层组织.通过拉伸性能实验,测得其室温极限抗拉强度最高达到652 MPa,伸长率最大达到1.5％,而高温极限抗拉强度最高达到490 MPa,伸长率最大达到5.0％.通过高周疲劳性能实验,绘制了抽拉速率分别为1.0和1.2 mm/min时定向凝固合金的应力-循环次数(S-N)曲线以及应力比R为0.1时的疲劳极限值.对比断口形貌分析表明,室温时试样拉伸断裂方式为脆性断裂,而经高周疲劳实验后断裂方式为脆性解理断裂;高温时试样拉伸断裂方式则为大部分脆性断裂与少部分延性断裂并存.对高周疲劳试样断口的分析表明,疲劳裂纹在相界面和B2相附近萌生,据此基于塑性钝化理论分析了其裂纹扩展机制,并绘制了高周疲劳裂纹扩展模式图.
关键词:
Ti-47Al-2Cr-2Nb合金
,
定向凝固
,
冷坩埚
,
拉伸性能
,
高周疲劳
关昕
,
孟延军
钢铁研究
论述了超高周疲劳研究的背景及意义,总结了近年来超高周疲劳的研究成果包括超高周疲劳的典型特征如S-N曲线、裂纹起源、起裂机理、影响超高周疲劳行为的因素等,介绍了超高周疲劳的常用实验手段,提出了今后超高周疲劳研究的课题.
关键词:
超高周疲劳
,
S-N曲线
,
疲劳裂纹萌生
,
超声疲劳实验
许超
,
张国栋
,
苏彬
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.016
对高周疲劳和低周疲劳寿命预测模型进行了研究,提出了一种能够将高周疲劳和低周疲劳统一表征的能量形式参量.用统一的能量形式表征参量对高温合金GH141的760℃高周疲劳和低周疲劳数据进行处理,得到理想的能量-寿命方程.用1Cr11Ni2W2MoV钢500℃和粉末盘材料FGH95的600℃高温低周疲劳和高周疲劳数据对统一表征方法进行验证,验证结果表明,用能量形式的表征参量能够得到理想的能量-寿命方程.
关键词:
高周疲劳
,
低周疲劳
,
寿命预测
,
能量表征
,
高温合金
俞网尉
,
赵亦希
,
石磊
,
晁灿
钢铁研究学报
MS980是新型实用的马氏体先进高强钢,可用于生产冷弯方管.残余应力是方管的一项重要指标.应用X射线衍射方法对MS980冷弯方管的周向残余应力进行了测量,分析了周向残余应力在方管各个部位的分布情况,探讨了方管内角的残余应力,并研究了不同的圆角半径、热轧板和冷轧板、不同的成形工艺及酸洗时间对方管的周向残余应力分布的差异.研究结果表明,方管外表面的周向残余应力在角部是压应力,在直边的分布是拉应力.圆角半径、板料类型、工艺方式对残余应力的分布都有显著影响,而常规的酸洗对残余应力的影响较小.
关键词:
马氏体钢
,
辊弯成形
,
残余应力
,
方管
宋亚南
,
徐滨士
,
王海斗
,
张玉波
,
邢志国
稀有金属
分析了金属材料超高周疲劳断口形貌特征,介绍了基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型和基于位错理论的疲劳裂纹萌生寿命预测模型,并结合前期有关金属材料超高周疲劳行为的试验数据,对2种预测模型的误差进行分析.结果表明,基于位错理论的寿命预测模型较为准确;而基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型,其预测精度随着疲劳寿命的增加而降低,即材料组织缺陷萌生成为疲劳裂纹阶段占据疲劳寿命的绝大部分.在此基础上,提出了超高周疲劳寿命预测的研究方向:疲劳裂纹的萌生机制,特别是裂纹源表面萌生和内部萌生的竞争性机制;建立大样本数据,结合统计学方法,以工程构件的服役安全性和可靠性为基础,精确评价超高周疲劳寿命.
关键词:
超高周疲劳
,
寿命预测
,
断口形貌
,
预测误差
