缺口应力集中对5083-H111铝合金超高周疲劳性能的影响

为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度，用20kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了1065-10^10周次的对称拉压超声疲劳实验，并用扫描电镜分析了疲劳断口形貌．结果表明：在10^10周次内，光滑和缺口试件疲劳曲线分别表现出极限平台型和连续下降型特征，缺口显著降低了5083-H111铝合金的疲劳性能；绝大部分试件疲劳裂纹萌生于表面，断口上没有观察到“鱼眼”形貌特征．理论应力集中系数为1．94的试件疲劳弧线成凹形，理论应力集中系数为2．90的试件裂纹源分布在断口四周；不同的疲劳裂纹萌生机制使得缺口应力集中对疲劳性能的影响规律不同，对于只有一种表面裂纹萌生机制的5083-H111铝合金，超高周范围内疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数均随着疲劳寿命的增加而增加．

拉伸速率对FGH95缺口小试样断裂性能的影响

研究了不同加载速率和不同的缺口形状对粉末冶金FGH95缺口小试样拉伸断裂性能的影响.结果表明:名义断裂应力σnom随着加载速率的增大而减小;仅对具有相同缺口深度的缺口试样,σnom随着名义应力集中因子Kt的增大而减小,缺口深度对断裂应力的影响远大于缺口形状,当缺口深度达到某一数值,将产生缺口强化现象.随着加载速率的增大,缺口敏感系数Cm呈下降趋势,应力集中因子越大的试样,缺口敏感性越强.γ′沉淀粒子的强化作用和高温动态回复对FGH95高温变形起主要作用.

汽轮机用叶片0Cr17Ni4Cu4Nb钢的组织和性能的研究

通过对0Cr17Ni4Cu4Nb钢进行1040℃固溶和620℃时效热处理,检测该状态下材料的缺口敏感系数、650℃抗高温氧化性、磁导率、热导率、微观组织等相关理化检验,以期达到对该钢更多深层次的了解,掌握该钢的相关物理参数,利于发挥材料特有的物理属性,以期拓展材料的使用范围。

缺口应力集中对AL6061铝合金超高周疲劳性能的影响

利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了105周次~1010周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在1010周次范围内光滑试样和缺口试样的S-N曲线都出现了极限平台型的特征,存在传统疲劳理论定义的疲劳极限,且试样的疲劳性能随着应力集中系数的增加而降低。大多数试样疲劳裂纹萌生于表面,但随着疲劳周次的增加,AL6061铝合金疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数增加。理论应力集中系数为2.54的试样其疲劳缺口敏感系数为0.89,理论应力集中系数为3.27的试样其疲劳缺口敏感系数为0.82,疲劳缺口敏感系数接近1,表明AL6061铝合金具有非常高的缺口敏感性,在实际工程应用中,须充分考虑应力集中对该材料及相应结构疲劳强度的影响。

缺口对转向架用SMA490BW钢疲劳性能的影响

基于高速列车转向架在运行进程中常因承受各种交变载荷而导致疲劳断裂问题,针对CRH2高速列车转向架用SMA490BW钢试样进行拉伸试验;确保SMA490BW钢的力学性能符合标准要求下,对此种钢进行疲劳性能研究并通过扫描电镜进行断口分析。结果表明:与光滑试件(K_t=1)相比,缺口试件(K_t=3)疲劳极限应力减小了61%; S-N曲线左侧的斜率更大;其缺口敏感系数为0. 786;光滑试样的裂纹源为角部裂纹,缺口试样的裂纹源为表面裂纹。

超深井小钻工具接头螺纹结构研制与应用

为适应塔里木油田深井和超深井勘探与开发的恶劣工况,同时针对其深井、超深井小钻工具的疲劳失效问题,研制了一种特殊螺纹(TMXT36)结构的超深井小钻工具,该特殊螺纹结构减少了每英寸的牙数,加长了外螺纹接头最末完全扣到外台肩的距离,比常规的螺纹多设计了3扣,减小其刚性,增加了弹性,从而提高其抗疲劳寿命(2.5倍);该螺纹结构将扣根的最大应力转移到了接触面较宽的螺纹导向面上,降低了螺纹根部的疲劳缺口敏感系数(3.5)。该特殊螺纹与油田现有的NC38、TX60和TH90螺纹有限元对比分析得出:TMXT36的应力集中系数和其疲劳缺口敏感系数为最小,其抗疲劳寿命比其他螺纹接头提高了2.5倍,其试制成品在塔里木油田得到了应用和验证。

基于小裂纹理论的疲劳设计方法研究

根据ETS理论,引入小裂纹的特征尺寸0a,对从缺口根部萌生的小裂纹扩展机理进行研究,并将小裂纹理论与疲劳设计理念相结合,进一步提高了构件的安全性.结果表明:基于小裂纹理论分析缺口构件的疲劳性能时,可通过缺口几何尺寸、外荷载、材料疲劳极限、裂纹扩展门槛值等参数来确定缺口敏感系数q的值,这种方法与目前常用的利用经验公式计算q的方法相比具有明显优势;设计中恰当地考虑小裂纹行为,能够计算出构件对无法检测的小裂纹的容许应力,这对结构的安全性分析是十分有利的;将环境影响下的裂纹问题等效为疲劳小裂纹问题,有利于从力学角度对其进行分析.

关于冲击值物理意义的探讨

关于冲击值物理意义的探讨天津理工学院材料科学与工程系（天津３００４００）赵捷ＳｔｕｄｙｏｎＰｈｙｓｉｃａｌＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆＩｍｐａｃｔＶａｌｕｅＺｈａｏＪｉｅ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉ...

循环淬火细化对42CrMo钢组织及疲劳性能的影响

42 Cr Mo经 86 0℃循环淬火 3次 ,5 5 0℃回火处理以后 ,奥氏体晶粒平均直径可细化到 7μm左右 ,因而所形成的马氏体板条长度大大缩短。这种短小的回火板条马氏体相对具有较低的疲劳缺口敏感性并可使屈服强度和伸长率同时提高。其中疲劳强度提高 2 4% ,对于相同的强度级别来说 ,伸长率可提高 2 5 %。晶粒细化以后 ,42 Cr Mo的疲劳裂纹常常起源于表面擦伤处 。

温度对7N01-T4铝合金疲劳行为的影响

开展了7N01-T4铝合金在实验室空气下室温、100℃和-60℃3种温度条件的疲劳S-N曲线测试,研究了不同温度对7N01-T4铝合金疲劳性能的影响。结果表明:-60℃环境对7N01-T4铝合金疲劳性能是有益的,而100℃环境会降低其疲劳性能;7N01-T4铝合金在室温、100℃和-60℃环境下的缺口敏感度系数分别为0.63、0.60和0.59,这3种温度环境对7N01-T4铝合金敏感度系数基本没有影响;100℃环境Kt=1和Kt=3下的DFR值比室温分别下降24%和16%;-60℃环境Kt=1和Kt=3下的DFR值比室温分别提高42%和14%。

1Cr17Ni1双相不锈钢室温旋转弯曲疲劳性能

在应力比R=-1,转速为5 000r/min和室温环境下测试了1Cr17Ni1双相不锈钢光滑旋转弯曲疲劳试样和缺口旋转弯曲疲劳试样的数据,得到了2种试样的S-N曲线。并采用扫描电镜(SEM)分析了2种试样的断口形貌,研究了1Cr17Ni1双相不锈钢高周疲劳特性。结果显示,光滑旋转弯曲疲劳试样的疲劳极限为320MPa,其疲劳裂纹萌生于试样的表面;缺口旋转弯曲疲劳试样的疲劳极限为137MPa,其裂纹源萌生于缺口处。经计算得到1Cr17Ni1双相不锈钢的缺口敏感系数为0.67。