10Ni3MnCuAl钢动态断裂过程中二次裂纹扩展机制

研究了10Ni3MnCuAl模具钢动态断裂过程中二次裂纹扩展现象。结果表明，二次裂纹扩展与动态断裂裂纹由韧窝向准解理形态转变相一致。根据位错贫化带理论，裂纹尖端发射的位错将在沉淀析出的金属间化合物前塞积和缠结。由于位错的这一分布形态，导致了10Ni3MnCuAl钢在动态断裂中由韧窝向准解理的转变。同时，该钢沉淀析出大量弥散分布的金属间化合物Al3Ni，阻碍了裂尖发射的位错进一步运动，使之产生塞积和缠结，这是导致动态断裂二次裂纹扩展的重要原因。

基于数字图像相关技术的SLM-IN718细观表面裂纹扩展机制研究

开展了室温下不同应力比(R=0.1及R=-1)的原位疲劳试验,并结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术分析了选区激光熔化IN718镍基高温合金(SLM-IN718)的细观超高周疲劳表面裂纹扩展机制。结果表明:首先,DIC分析表明SLM-IN718受载时裂纹尖端出现了类似蝴蝶形的塑性应变区,这与采用VonMises屈服准则计算结果相一致;其次,分析了裂尖前方应变场特征、位移场特征,对SLM-IN718而言,R=0.1与R=0条件下载荷分别达到最大载荷的53%与29%时裂纹张开;此外,建立了虑及裂纹闭合效应的裂尖塑性区尺寸评估模型,计算值与实测值一致性较好;最后,结合DIC分析结果探讨了SLM-IN718低应力条件下的表面裂纹扩展机制。

一种高强钛合金疲劳裂纹扩展行为

高强Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe(Ti-5321)合金是顺应我国新一代飞机对高性能钛合金的需求设计而开发的一种新型高强损伤容限型钛合金。以Ti-5321合金为研究对象,构造等轴组织(EM)、网篮组织(BW)和细网篮组织(F-BW)三种典型组织,研究拉伸及疲劳裂纹扩展行为,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察组织和断口,揭示高强钛合金Paris及失稳扩展区的疲劳裂纹扩展机制。结果表明:三种组织试样的抗拉强度均在1200 MPa以上,且整个裂纹扩展阶段均表现出优异的疲劳裂纹扩展抗力;细网篮组织疲劳裂纹扩展抗力最高,等轴组织疲劳裂纹扩展抗力最低;Paris区及失稳扩展区疲劳裂纹主要以穿过初生α相和沿着初生α相两种方式进行扩展,裂纹扩展方式与α相的晶体学取向密切相关,裂纹倾向于穿过有利于(1010)<1210>锥滑移的α丛域,绕过有利于(1011)<1210>柱滑移的α丛域。

铁素体贝氏体钢的扩孔性能

通过力学拉伸实验和扩孔实验对铌、钛复合微合金化低碳热轧铁素体贝氏体钢板的力学性能和成形性能进行了研究,以了解控轧控冷工艺参数和微观组织对其性能的影响,并分析了影响扩孔率的因素以及铁素体贝氏体钢的裂纹扩展机制。研究结果可为开发高强度、高扩孔性能的汽车底盘用钢板提供实验依据。