孙中刚
,
宋楠
,
王旭
,
陈洁
,
李小强
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150317
通过单向拉伸试验，研究了新型Al－Li－Cu－Mg合金板材的基本成形性能。针对材料显著的各向异性性能，选取屈服强度、抗拉强度、延伸率以及厚向异性指数等材料性能参数进行对比分析，绘制了7个不同取样方向的单向拉伸曲线，研究了材料各向异性的规律。基于对本构方程、各向异性屈服准则的研究及对比，建立了新型Al－Li－Cu－Mg合金的本构模型，并根据实验曲线计算得到 Hill48、Barlat89屈服准则中的各向异性参数，结合各屈服准则绘制了新型Al－Li－Cu－Mg合金屈服轨迹。对比分析各试件的断口方向，并结合第一、第三强度理论，分析了材料的各向异性。利用SEM观察试样的断口形貌，分析对比试件断口的韧窝特征及带状特征。研究发现：试件的延伸率越大，其韧窝特征越明显；反之，其带状特征越明显。从微观角度印证了Al－Li－Cu－Mg合金板材存在的各向异性。
关键词:
Al-Li-Cu-Mg合金
,
本构模型
,
各向异性
,
SEM实验
,
断口分析
李佳伦
,
何晓聪
,
张越
,
刘福龙
,
邢保英
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.14.022
对钛合金(TA1)和铝合金(Al5052)板材组合进行压印连接的可行性进行了研究,发现压印连接可以有效地实现TA1-TA1组合和Al5052-TA1组合的连接.对所获得的接头进行准静态力学性能测试,并运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口进行微观分析.结果表明,压印连接时,钛合金和铝合金的组合能够获得成形性较好的压印接头,TA1-TA1接头的最大载荷和失效位移较Al5052-TA1接头提高了303.8％和49.4％,这两种接头静态失效形式相似,为上板颈部材料首先被破坏,产生裂纹,之后裂纹沿用向逐渐扩展,最终导致整个压印接头断裂.由微观断口可以判断TAl-TA1接头断口处呈现准解理和韧窝形貌,即同时具有韧性断裂和脆性断裂的特征;Al5052-TA1接头断口处呈现直径和深度较大的拉长韧窝,即为韧性断裂.
关键词:
压印连接
,
钛合金
,
铝合金
,
准静态力学性能
,
断口分析
张越
,
何晓聪
,
卢毅
,
王医锋
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.16.022
对钛合金进行压印连接,将得到的压印接头分成3部分,一部分不予处理,一部分进行整体淬火处理,一部分进行整体退火处理,再将热处理前后的接头进行静态力学实验,并运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口进行微观分析。结果表明,未处理的钛合金压印接头静拉伸失效载荷为4567.22 N,变形位移为1.19 mm；淬火处理的钛合金压印接头载荷和位移值均大幅度降低；退火处理的钛合金压印接头失效载荷降低了10.9%,变形位移比未处理的接头增加了7.6%。3种接头失效模式均为颈部断裂失效,从微观角度分析可知钛合金压印接头断口呈现韧窝形貌和少量解理特征,主要为韧性断裂；钛合金压印接头淬火后断口出现准解理特性和滑移特征,为脆性断裂；钛合金压印接头退火后断口呈现准解理和均匀的韧窝特征,主要为韧脆混合断口。
关键词:
钛合金
,
压印连接
,
热处理
,
力学性能
,
断口分析
卢毅
,
何晓聪
,
王医锋
,
邢保英
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.6.008
对工业纯钛自冲铆接头整体进行去应力退火和淬火处理,并对未热处理和热处理后的接头进行静拉伸试验,对比分析热处理工艺对接头的力学性能及失效机理的影响.结果表明:两种热处理工艺可以提高工业纯钛自冲铆接头的静强度,去应力退火可以提高接头的静态能量吸收能力,淬火对接头的静态能量吸收能力几乎没有影响;三种接头的失效模式都为铆钉被拉出或拉断,且未热处理的接头的铆钉断口呈现为沿晶脆性断裂特征,去应力退火后的接头的铆钉断口呈现为韧性断裂特征,淬火处理后接头的铆钉断口呈现为准解理断裂特征;去应力退火为工业纯钛自冲铆接头较优的热处理工艺.
关键词:
自冲铆
,
工业纯钛
,
热处理
,
拉伸试验
,
断口分析
董旭光
,
付俊伟
,
杨院生
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00720
根据合金成分设计,在Mg-5Sn铸造合金中逐步添加2％Al及4％Zn(质量分数),实验结果表明,单独添加Al后,一次枝晶尺寸减小,且二次臂变的更加细密,合金的延伸率从6.6％提高到22.4％; Al和Zn复合添加后,长程枝晶转变为较为圆整的蔷薇状,在合金中生成了Mg32 (Al,Zn)49相,合金的屈服强度和抗拉强度分别达到96和232 MPa,但延伸率则下降到14.8％.通过固溶时效处理,Mg-5Sn-4Zn-2Al合金在175℃时效24 h后达到硬度峰值83.5 HV,其晶内析出相由沿[0001]晶向分布的MgZn2和块状的Mg2Sn相组成,对应的室温屈服和抗拉强度分别提升到144和264 MPa;在150℃下其屈服强度仍可达到138 MPa,这表明合金的晶内析出的MgZn2和Mg2Sn相在高温下仍具有良好的强化作用.
关键词:
Mg-5Sn合金
,
Al和Zn添加
,
微观组织
,
时效强化
,
力学性能
,
断口分析
李彬
,
曾德智
,
施太和
,
刘飞
,
喻智明
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.004
目的：考察有机盐钻井液对S135钻杆材料腐蚀及疲劳性能的影响。方法首先利用高温高压釜模拟有机盐钻井液井筒的工况环境,对疲劳试样进行预腐蚀,通过点蚀仪测定试样表面的腐蚀状况；然后利用旋转弯曲疲劳试验机在不同弯曲应力条件下对预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳性能进行测试,算得不同存活率下的疲劳强度,并绘制不同存活率下的S-N曲线。用体视显微镜和扫描电镜观察预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳断口形貌,进而得出S135钻杆材料表面腐蚀对其疲劳寿命的影响程度和影响机制。结果经过腐蚀的试样表面有较多腐蚀坑,腐蚀坑深度在0.4~0.7 mm之间。未腐蚀试样的疲劳强度为553 MPa,其疲劳断口只观察到单个疲劳裂纹源；腐蚀试样的疲劳强度为409 MPa,其疲劳断口观察到多个疲劳裂纹源。 S135钻杆材料腐蚀疲劳开裂敏感性指数为26%。结论经过高温高压有机盐钻井液环境腐蚀后,试样表面点蚀严重,腐蚀坑底部存在应力集中并导致裂纹源的形成,多个裂纹源的同时生长加快了裂纹的扩展,最终降低S135钻杆钢的疲劳强度。
关键词:
S135钻杆材料
,
弯曲疲劳试验
,
点蚀
,
应力集中
,
断口分析
,
疲劳断裂
田伟
,
伏宇
,
钟燕
,
李祚军
,
曾卫东
,
张赛飞
,
赵伟
材料热处理学报
研究了不同缺口(缺口应力集中系数)对TC17钛合金拉伸性能和低周疲劳性能的影响.结果表明,缺口试样抗拉强度随着缺口应力集中系数的增大而提高,伸长率随着缺口应力集中系数的增大而减小;低周疲劳寿命随缺口应力集中系数的增加而降低,当应力集中系数大于1.92时,疲劳寿命急剧下降.断口分析表明,试样拉伸断口由正应力拉断区和剪切断裂区两个典型区域构成.正应力拉断区为穿晶和沿晶相混合的断裂,剪切断裂区为穿晶断裂,断口上均为韧窝形貌.低周疲劳断口由疲劳断裂区、正应力拉断区和剪切断裂区三个典型区域构成.疲劳断裂区比较平坦,有明显的疲劳条带和平行的二次裂纹;低周疲劳断口的正应力拉断区和剪切断裂区的形貌特征与拉伸断口类似.
关键词:
TC17钛合金
,
缺口
,
低周疲劳
,
拉伸性能
,
断口分析
童慧
,
胡正飞
,
张振
,
祁昌亚
,
单既万
,
何大海
,
莫凡
材料热处理学报
研究AlSi7Mg/SiCp复合材料中SiC颗粒(SiCp)分散性以及Ca含量对复合材料力学性能的影响,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等微观分析方法研究了不同Ca含量对SiCp分散性的影响.结果表明:SiCp含量在10％～15％时复合材料抗拉强度明显得到提高,当SiCp含量达到20％时复合材料抗拉强度低于母材.不同SiCp含量的拉伸试样断口均为脆性断裂,这和材料中的SiCp簇团、气孔及夹杂有关.Ca的加入会明显影响复合材料的拉伸性能及SiCp在基体中的分散性.Ca含量在0.5％ ～1.5％时,AlSi7Mg/SiCp复合材料拉伸性能较好.当Ca含量达到1.5％时,基体中生成一种富含Al、Ca、Si的金属间化合物Ca2Al4Si3,并且金属间化合物的数量及尺度大小随着Ca含量的增加而增大,引起SiCp聚集在这些金属间化合物区域内及其边界上,这可能是因为SiCp与金属间化合物间的润湿性好于与基体的润湿性.
关键词:
铝基复合材料
,
SiCp
,
分散性
,
Ca
,
力学性能
,
断口分析
