断裂韧性K_（IC）统计特性分析

用几种常见分布对断裂韧性ＫＩＣ分别进行Ｋ－Ｓ检验、分布拟合检验，结果表明：三参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布更适宜ＫＩＣ的实际情况；文章还对要求高可靠度、高置信度的ＫＩＣ进行了计算，并进一步用最弱环模型分析了ＫＩＣ的尺寸的效应。

高强钢断裂韧性K_(IC)的小尺寸试样评价方法

研究了不同尺寸的0Cr13Ni8Mo2Al沉淀硬化高强钢断裂韧性试样的断口形貌和断裂机理。结果表明:断裂韧性试样的拉断区可分为裂纹慢速扩展区(解理区)和快速扩展区(韧窝区);而断裂能,则主要消耗在裂纹慢速扩展区内。本文建立了断裂韧性K_(IC)的小尺寸试样评价方法。根据该方法,使用小尺寸试样测得的断裂韧性K_(IC)值与使用标准试样测得的断裂韧性K_(IC)值之间的相对误差为9%,没有超过10%。这个结果表明,使用小尺寸试样评价方法测出的金属材料的断裂韧性K_(IC)值是十分可靠的。

评价多孔Si_3N_4陶瓷断裂韧性的新方法——单向压缩试验

人们常用单边梁切口法(SENB)评价多孔陶瓷的断裂韧性(K_(IC)),K_(IC)随孔隙率增加而不断下降。SENB测试结果表明,多孔陶瓷中的微气孔、微裂纹不仅没有起到增韧作用阻止裂纹扩展,反而加速了扩展。而评价多孔陶瓷热震损伤抗力(R'''')时发现,多孔陶瓷R''''随孔隙率增加而增大,该理论表明孔隙率增加阻止了裂纹扩展。很显然,采用SENB法测定的K_(IC)值与微裂纹增韧以及热震损伤理论相矛盾。多孔陶瓷的单向压缩试验表明,其σ-ε曲线可明显分为两部分,即弹性变形部分和非线性部分。非线性部分出现是由于众多微裂纹亚稳扩展所致,最终发生失稳断裂。用该法测出的断裂能,可量化微裂纹增韧效应,完善了多孔陶瓷断裂韧性的测试方法。

新型工具钢GDL-4的TiAlN涂层的制备及性能的研究

采用非平衡磁控溅射离子镀在GDL-4型合金工具钢表面进行TiAlN涂层,并与M2钢表面TiAlN涂层做对比性分析。用压入法测量涂层的结合强度、用显微硬度计以不同的载荷测量涂层硬度。结果表明,该钢经PVDTiAlN涂层后,结合强度达到HF1,膜厚为4.5-5.0μm,显微硬度为HV2360-2576,与M2钢为基体相比,在相同条件下进行表面TiAlN涂层,其结合强度、膜厚、显微硬度测量,结果都很相近。以廉价合金为主加元素的GDL-4型合金工具钢,可以替代价格昂贵的传统高速钢以降低工具钢成本。并采用维氏压头测量断裂韧性KIC和通过扫描电子显微镜观察压痕形貌来评定涂层的韧性。

带有裂纹构件的旧钢桁桥的安全评估

采用断裂力学理论对老化钢桁桥的安全性能进行评估并对最终承载能力予以估算,已越来越多地被工程界接受。为了得到试样破坏时的最终承载能力,对三组I型试样进行三点弯曲试验,并推出断裂韧性KIC以及带有一定长度裂纹的构件允许应力[σ]的计算式。采用现场无损测试和磁探法来测定钢构件的裂纹情况。通过对现场测试结果与理论计算结果的比较,可以得出,采用断裂力学方法对带有裂纹构件的老化钢桁桥的安全性能进行评估的必要性。