喷丸处理对DD6合金表面状态和中温疲劳性能的影响

采用不同工艺对机加后的DD6合金单晶铸件进行喷丸处理,研究了试样经喷丸处理后机加表面的状态和760℃的旋转弯曲疲劳性能,并与未喷丸的试样进行了对比分析。结果表明:采用合理的喷丸工艺有效消除了磨削加工的刀痕,降低了表面应力集中。经喷丸后试样的760℃疲劳极限均高于未喷丸的原始试样。喷丸强度较高时,疲劳强度增益更大,喷丸强化效果更明显。

喷丸对单晶合金中温疲劳性能的强化机制

为研究喷丸对单晶合金中温疲劳性能的强化机制,采用陶瓷弹丸对单晶合金进行喷丸强化,研究了喷丸单晶合金表面形貌、截面微观组织、铸造微孔和650℃旋转弯曲疲劳性能,并观察了疲劳断口。结果表明:喷丸强化后650℃/Kt=1.7和650℃/Kt=3旋转弯曲疲劳极限分别提高21.3%和12.7%。首先,喷丸强化消除了表面尖锐的加工痕迹,形成了圆滑弹坑,将表面应力集中系数由1.44降低到1.38,这是表面形貌优化机制。其次,喷丸单晶合金表面形成最表面的严重塑性形变层–次表面的线型形变层–里层的小塑性形变层–基体梯度塑性形变层。形变层最表面硬度较基体提高42%,是形变强化机制。此外,在交变载荷下,2~10μm的铸造微孔成为疲劳裂纹源;喷丸强化后铸造孔洞闭合或椭圆化,减小了孔洞位置的应力集中,喷丸对铸造孔洞的形变作用是第3个疲劳强化机制。

全程老化沥青中温抗疲劳性能及预测模型研究

为分析老化沥青胶结料的中温抗疲劳性能,以三种基质沥青和两种改性沥青为试验材料,基于线性振幅扫描试验和黏弹性连续损伤模型,建立了预测模型。结果表明,在线性振幅扫描试验中,随着频率的增大和老化时间的延长,沥青的复合剪切模量增大,相位角减小;改性沥青的相位角明显小于基质沥青,表明改性剂可以增强沥青胶结料的弹性;基质沥青的疲劳寿命随老化时间延长而缩短,其变化存在一个平缓过渡期;精度检验结果表明,建立的非线性预估模型拟合程度高,可用于不同老化时间沥青胶结料疲劳寿命的预测;推荐采用残留疲劳寿命作为老化沥青胶结料中温抗疲劳性能工程的判断指标,并针对不同类型沥青提出了相应技术要求。

Rheological properties of warm mix asphalt binder by DSR test at medium temperature

The rheological properties including the complex modulus G＊ and the phase angle δof matrix and warm mix asphalt （WMA）binders were measured by using the dynamic shear rheometer （DSR ） test at the medium temperature ranging from 16 to 40 ℃,and the relationships between the fatigue factor G＊ sinδand the matrix binder property,WMA additive and test temperature were established.It is found that G＊ decreases with the increasing temperature while δincreases inversely,and G＊ of the asphalt binder with high WMA additive dosage is large,and δis small.G＊sinδexponentially decreases with the increasing temperature and linearly increases with the increase in additive dosage,and the amplitudes of variation are large at low temperatures and high additive dosages.The effect of WMA additive on the rheological property is more remarkable for the matrix asphalt binder with low G＊.Besides,aging has a great effect on the property of matrix asphalt binder,and a slight effect on the interaction between asphalt and additive.The high additive dosage can increase the fatigue cracking potential of the asphalt binder.

低温蒸发方法对乳化沥青残留物性能的影响

乳化沥青残留物的性能指标与路面服役寿命息息相关,现有研究集中在残留物获取方法和性能评价,缺乏不同蒸发条件下乳化沥青残留物流变性能的研究及其固化机理的分析。采用不同低温蒸发法(EN13074和ASTMD7497-09)干燥乳化沥青,并通过动态剪切流变、重复蠕变恢复和线性振幅扫描试验,研究了蒸发方法对残留物高温抗车辙性能和疲劳性能的影响。最后,基于红外光谱试验揭示了残留物固化机理。试验结果表明,与EN13074蒸发法相比,采用ASTMD7497法制备的残留物具有较好的高温抗变形性能和抗疲劳性能。此外,采用ASTMD7497法制备的残留物具有较大的羰基和亚砜基官能团指数,表现出更高的老化程度。与相应基质沥青相比,乳化沥青残留物由于乳化剂和蒸发过程协同作用而表现出更好的高温抗车辙性能和中温抗疲劳性能。