激光金属沉积成形304不锈钢的疲劳断裂机理分析

激光金属沉积是一种应用广泛的激光增材制造技术,文中对激光金属沉积成形304奥氏体不锈钢进行疲劳试验,并对其疲劳断裂机理进行了分析.根据试验结果绘制激光金属沉积成形304奥氏体不锈钢的应力-寿命(S-N)曲线,结果表明,应力幅的大小对疲劳断口形貌有着至关重要的影响.应力幅越大,疲劳断口越粗糙,在较高的应力幅作用下,断裂试样表面存在随机分布的孔洞和裂纹,材料缺陷如氧化物夹杂和孔洞是导致疲劳裂纹萌生的主要原因,而在较大的应力幅(如275 MPa)作用下,较大的局部塑性变形也是导致疲劳裂纹萌生原因之一,随着应力幅的增大,疲劳条带更加清晰,在较高的应力幅作用下,多个滑移系的相交导致疲劳条带不在同一平面内扩展,并且裂纹扩展区内出现轮胎压痕.随着应力幅的增大,由于疲劳裂纹扩展区内塑性变形量的增大导致疲劳裂纹扩展区中二次裂纹数量增加.

铝/铝-镁合金层合板疲劳性能研究

为同时满足承载和防腐蚀两个要求,铁路浓硝酸罐车罐体选用铝/铝镁合金层合板复合材料,纯铝为其内胆材料,铝镁合金为承载材料。现对上述层合板材料试样进行疲劳性能试验以及弹塑性分析,发现随着外载的增加,由于层合板两种材料变形不协调,界面产生应力集中从而造成界面开裂,裂纹向纯铝层扩展,纯铝层断裂,最终导致层合板断裂。据此,建立了层合板材料的名义应力—寿命曲线和局部应变—寿命曲线,为浓硝酸罐车罐体的疲劳设计提供重要依据。