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转炉除尘水冷管开裂原因分析

杜立超

物理测试

采用宏观检验、金相检验、扫描电镜检验等方法对转炉除尘水冷管产生开裂的原因进行了分析。结果表明:除尘水冷管开裂是由于热应力腐蚀引起的,接触烟气一侧与背对烟气一侧的温度差较大,使水冷管受到的热应力增大,冷却水腐蚀导致接触烟气一侧的管内壁存在很多细小微裂纹及凹坑,在周期工作的环境下,最终使疲劳裂纹进一步加深直至贯穿管壁。

关键词: 水冷管 , cracking , failure analysis , fatigue crack , thermal stress

Ce对2090Al-Li合金疲劳裂纹扩展行为的影响

陈铮 , 李明利 , 何明

金属学报

研究了7075,2090和2090+Ce合金的疲劳裂纹扩展行为。2090合金的名义疲劳裂纹扩展抗力优于7075合金,归因于其高的裂纹闭合效应,但其本征疲劳裂纹扩展抗力低于7075合金。在2090合金中添加微量Ce,可同时提高其本征疲劳裂纹扩展抗力和裂纹闭合效应,故其名义疲劳裂纹扩展抗力大幅度提高。

关键词: Al-Li合金 , Ce , fatigue crack , closure effect , intrinsic growth resistance

高强度簿壁压力容器钢受力过程的红外热成像研究

黄毅 , 林雪荣 , 徐军

金属学报

本文使用一种新的红外振动热图分析方法来研究高强度薄壁压力容器钢和实际容器在受力过程中的红外发射行径,试验测定的红外疲劳裂纹长度与光学测量值有较好的一致性。提出了一种新的压力容器缺陷的无损检测可行途径。

关键词: 压力容器 , infrared heating emission (IRHE) , pressure vessel , fatigue crack

孪晶片层厚度对纳米孪晶Cu疲劳性能的影响

唐恋卢磊

金属学报

通过恒应力幅控制拉--拉疲劳实验, 比较了脉冲电解沉积制备的不同孪晶片层厚度纯Cu样品的疲劳寿命和疲劳耐久极限. 结果表明: 在应力疲劳下, 样品的疲劳寿命与疲劳耐久极限均随孪晶片层厚度的减小而提高. 疲劳样品的宏观表面变形形貌(SEM观察)和微观结构(TEM观察)表明:
当平均孪晶片层厚度为85 nm时, 材料的塑性形变由位错滑移和剪切带共同承担, 进而疲劳裂纹沿剪切带萌生; 而当平均孪晶片层厚度为32 nm时, 材料的塑性形变由位错--孪晶界交互作用主导, 从而导致疲劳裂纹沿孪晶界形成.

关键词: Cu , twin boundary , fatigue crack , fatigue endurance limit , slip band , shear band

ATIGUE CRACK GROWTH FEATURE OF Fe-Cr-Ni MATRIX COMPOSITE REINFORCED BY TITANIUM CARBIDE PARTICULATE AT 1023K

Z. F. Wan , X.D. Hui , G.Q. Yuan , Y. S. Yang and X.C Chen (Shandong University of Technology , Jinan 250061 , China)(Institute of Metal Research , The Chinese Academy of Sciences , Shenyang 110015 , China)(Institute of Physics , The Chinese Academy of Sciences , Beijing 100080 , China)

金属学报(英文版)

The initiation and propagation of the short fatigue crack in a 10vol% titanium carbide particulate reichreed cast Fe-26Cr-14Ni mathe coopsite at 1023K were investigated.It is shown that the titanium carbide particulate may hinder the crack propagation and fatigue fracture of the composite. The relationships between fatigue crack propagation rate and stress intensity factor are da/dN=4.2×10-c(△K)4 for the matrix alloy and da/dN=1.4×10-19(△K)c for the composite. The fatigue thresholds of the composite and mathe alloy are 78 and 3.2MPa.m1/2, respectively. Microcracks initiate at the intedece between titanium carbide particulate and austenite and then propagate in carkide particles. The fracture sudece of the composite shows a distinct transition from wavy and serated cleavage near the threshold regime to striation-type splitting in the stable fatigue crack propagation stage and to a veined morphology characteristic in unstable rapid region.

关键词: fatigue crack , null , null , null

CYCLIC DEFORMATION OF COARSE GRAINED POLYCRYSTALLINE PURE Al——Ⅱ.FRACTURE SURFACE MORPHOLOGY

XIA Yuebo WANG Zhongguang State Key Laboratory for Fatigue and Failure of Materials , Institute of Metal Research , Academia Sinica , Shenyang , China

金属学报(英文版)

SEM photos for very coarse grained and high ductile polycrystalline pure Al show following characteristics:A few fracture sources are concentrated,the crack propagates in fan-shape near them,and the fatigue striations are cyclic cleavage facets.Each striation consists of a wide cleavage facet and a narrow cleavage stage.Those stages often blunt due to plastic deformation.The fatigue striations are clear and continual,and distribute over whole zone of stage Ⅱ crack propagation.Two kinds of fatigue striations form in different levels,are conjoined by a“twisted baked piece of pastry”band.The secondary crack along the fatigue striations was observed frequently.Some of them have already developed into secondary macrocracks and secondary fatigue striations were found clearly on secondary fracture sur- face.The fracture surface can be divided into two parts,initiation and propagation zone of the crack,however,no statical-fracture zone was observed.The mechanism to form striations was preliminarily discussed.

关键词: fatigue crack , null , null , null , null

双相钢近门槛区疲劳裂纹扩展微观断口形貌

郑冶沙 , 王中光 , 艾素华

金属学报

研究了三种马氏体形貌和六种马氏体含量双相钢的近门槛区疲劳裂纹扩展的微观断口形貌,SEM观察表明:所有组织的近门槛区域的断口表面均有循环解理开裂特征,说明主要由Ⅱ型应力作用控制,在较高ΔK的快速扩展区,断口特征是由混合开裂方式组成,这包括循环解理小平面,两种类型的二次裂纹和辉纹等,断口表面粗糙度诱发裂纹闭合是双相钢门槛值高的一个重要原因。

关键词: 双相钢 , fatigue crack , fractograph

铁素体-马氏体复相钢疲劳裂纹扩展和闭合效应

邓蓉英 , 叶智军 , 刘淑华 , 邹定强

金属学报

本文研究铁素体-马氏体复相钢中铁素体含量对裂纹萌生、扩展和裂纹尖端塑性变形的影响。在24.2—41.5%的铁素体含量范围内,以33.8%含量的复相钢裂纹萌生期N_0较长、门槛值ΔK_(th)高、并有低的扩展速率和较高的闭合应力强度因子K_(Cl)。 三种铁素体含量复相钢的dα/dN-ΔK_(eff)一致的事实,表明裂纹闭合对低速扩展的重要作用,且闭合程度(K_(Cl)/K_(max))随裂纹尖端ΔK的降低而提高,在ΔK_(th)时达到最大。铁素体含量为33.8%的K_(Cl)/K_(max)值最高达0.7。

关键词: 复相钢 , fatigue crack , closure effect

铜晶体的疲劳损伤微观机制

张哲峰 , 段启强 , 王中光

金属学报

对Cu单晶体、双晶体和多晶体疲劳损伤微观机制的总结结果表明:在中、低应变范围Cu单晶体的疲劳裂纹主要沿驻留滑移带萌生, 而在高应变范围则沿粗大形变带萌生;Cu双晶体中疲劳裂纹总是优先沿大角度晶界萌生和扩展,而小角度晶界则不萌生疲劳裂纹;对于Cu多晶体, 疲劳裂纹主要沿大角度晶界萌生,有时也沿驻留滑移带萌生, 而孪晶界面两侧由于滑移系具有相容的变形特征而未观察到疲劳裂纹萌生.

关键词: Cu晶体 , fatigue crack , persistent slip band (PSB)

残余应力场中疲劳裂纹的闭合作用

林立 , 胡奈赛 , 何家文

材料研究学报

疲劳裂纹在残余压应力场中的扩展可藉助于裂纹闭合力来描述。采用板状试样相变温度下急冷以获得长程残余压应力场。应用动态测定法可同时测得裂纹闭合力和扩展速率。结果表明,残余压应力的最大值位置与扩展速率的最低值和闭合力的峰值所对应的裂纹长度基本相同。可以认为残余压应力提高了裂纹的闭合力,它使最小有效应力强度因子K_(eff min)升高,从而减小了裂纹的扩展驱动力△K_(eff),这是裂纹扩展速率降低的主要原因。

关键词: 残余应力 , fatigue crack , crack closure

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