P/M Rene95合金夹杂物微观力学行为观察

以典型粉末高温合金P/M Rene95为研究对象,在扫描电镜原位下观察了其中尺寸不同的陶瓷夹杂物在拉伸载荷下导致裂纹萌生的过程.结果表明,在SEM原位拉伸试验中,随着载荷的增加,裂纹在陶瓷夹杂物处萌生.Al2O3夹杂物的尺寸不同,导致裂纹萌生的方式不同.小尺寸的夹杂物引起的裂纹萌生易于产生在夹杂物内部,即夹杂物本身开裂,产生裂纹是在基体大面积屈服之后;而大夹杂物处的裂纹则是在合金基体未屈服之前萌生,位于夹杂/基体的界面.

氢化物对N18锆合金原位拉伸断裂行为的影响

对电解渗氢后的N18锆合金进行了扫描电镜下原位拉伸试验,观察了裂纹在氢化物中的萌发与扩展过程,研究了氢化物对拉伸性能和断裂行为的影响。研究发现,拉伸时试样会发生颈缩,基体断口上存在大量韧窝,呈韧性断裂,使渗氢后的N18锆合金具有一定的塑性。小裂纹在带状氢化物簇中萌发并迅速扩展,但基体对小裂纹的扩展有钝化作用,使小裂纹转化成孔洞。断口表面上,脆性氢化物与基体之间还会形成二次裂纹,其形状和分布与氢化物的形状和分布相似。孔洞与二次裂纹都会使含氢锆合金的塑性降低。

氢化物对N18锆合金原位拉伸变形的影响

采用扫描电镜下原位拉伸方法,观察研究了电解渗氢后的N18锆合金中氢化物的变形过程和基体的滑移行为,分析了氢化物对拉伸性能的影响。研究发现,锆合金基体的塑性变形是由多滑移引起的,氢化物可随基体发生较大变形。稀疏分布的带状氢化物簇对滑移的阻碍小,滑移线能够穿过而不改变方向,但尺寸较大的氢化物簇会阻碍滑移带的穿过而改变滑移方向。氢化物使抗拉强度略有增加,伸长率显著下降,但氢含量达到623μg/g的N18锆合金的伸长率仍然达到了13.1%,具有较好的塑性。

韧断微裂纹形核的原位观察与研究

本文通过对310不锈钢薄膜进行透射电子显微镜的原位拉伸观察,研究了韧断微裂纹的形核及向空洞的转化过程,并用细观断裂力学研究微裂纹的形核机理,结果表明,裂尖或其附近位错源发射位错后,裂尖仍有可能保持不钝化,裂尖无位错区是一个高应变的弹性区,裂尖局部区域内的应力可以达到原子键合力,从而导致一个或多个解理微裂纹优先在无位错区中形核,通过微裂纹发射位错或周围位错源的开动,微裂纹钝化成空洞,和主裂纹连接后导致塑性裂纹的“Z”字型扩展,微裂纹也可在钝化的主裂纹顶端形核,通过钝化、再形核方式导致韧断裂纹的连续扩展。