示波冲击试验中裂纹生长与扩展机理研究

通过示波冲击试验、金相分析、扫描电镜分析等方法,对P92钢室温示波冲击试验时,自裂纹萌生至断裂的全过程进行了分析,研究了裂纹的萌芽、生长和扩展规律。结果表明,冲击试样的破断过程可描述为裂纹的萌芽、生长和扩展直至断裂三个阶段。裂纹萌芽和生长过程对应宏观冲击断口的启裂区,裂纹扩展过程对应宏观冲击断口的扩展区。裂纹的生长和扩展过程因剪切裂纹和颈缩裂纹的交替出现而呈现转折的"之"字形路径。

示波冲击试验评价正火12Cr1MoV钢回火脆化敏感性

采用示波冲击试验及断口形貌分析技术，研究了正火１２Ｃｒ１ＭｏＶ钢回火试样的夏比冲击断裂过程及能量消耗，提出了采用裂纹扩展功与萌生功之比做为衡量回火脆化敏感性及一般材料韧脆断裂状态的性能指标，该指标与冲击断口形貌特征有较好的对应关系。文中还对正火１２Ｃｒ１ＭｏＶ钢的回火脆化敏感性进行了评价。

10Cr9Mo1VNbN铁素体钢的动态断裂韧度

采用标准夏比Ｖ型缺口试样的示波冲击试验获得了１０Ｃｒ９Ｍｏ１ＶＮｂＮ钢的冲击特性和动态断裂韧度，对冲击过程进行了断裂力学分析，并检验了裂纹启裂能量、裂纹扩展能量、总冲击能量、动态断裂韧度之间的相关性。

仪器化冲击试验结果在SA508 Gr.3-Cl.2钢的韧脆性评价中的应用

采用仪器化冲击试验方法对核电材料用钢SA508Gr.3-Cl.2进行夏比冲击试验,记录冲击过程的力-位移曲线。按GB/T 19748-2005提供的方法计算材料的裂纹形成能量和裂纹扩展能量。结果表明:低于-27℃时材料的裂纹形成能量高于裂纹扩展能量,高于-27℃时情况相反;20℃以上裂纹扩展能量基本保持不变,试样断口为全韧性断口,20^-60℃裂纹扩展能量逐步下降,试样断口由韧性断口向脆性断口转变,-60℃以下裂纹扩展能量进入下平台,试样断口转变为全脆性断口。该结果与采用传统评价方法(剪切断面率)所得到的结果具有良好的一致性。

单试样动态断裂性能评价方法与力值分析技术

以仪器化冲击试验记录的力-位移曲线为基础,介绍了以柔度变化率法(CCR)和临界裂纹顶端张开位移法(临界CTOD)为核心的单试样方法在判定夏比试样动态加载启裂点以及计算动态断裂韧性中的应用。在裂纹稳定扩展阶段,以关键曲线法(KC)为理论基础,探讨了动态裂纹扩展阻力曲线的计算方法。作为单试样动态断裂性能评价方法的补充,建立与材料动态加载强韧性能相关联的指标体系,如流变屈服应力yσd与临界裂纹长度J/yσd等。

LD31锻铝连接块钎焊接头的开裂原因及消除缺陷的措施

为了查明LD31锻铝连接块焊接结构件中钎焊接头开裂的原因,采用了对接头断口宏观与微观形貌的分析、剪切与冲击试验结果的分析、钎焊工艺过程和焊件受力条件的分析等方法,认为钎焊接头抗冲击和抗交变载荷的能力较弱,在多次试验运行停止时过载的冲击下,有可能导致钎焊接头在远低于其静载破坏应力的情况下开裂,而钎焊接头中存在的钎料与母材界面撕裂、夹渣、气孔等焊接缺陷,与焊前氧化膜去除不够彻底、焊接工艺参数选择不当有关。改进工艺后的剪切试验证明:断口完全是钎料层内部破坏,整个断面所分布的撕裂棱线形貌较好,正常试验时再也没有出现钎缝开裂现象。

运用仪器化冲击试验评价低合金高强钢的冲击性能

基于仪器化冲击试验所记录的冲击载荷-位移曲线,定量分析了含钛铌镍低合金高强钢在-70℃冲击断裂瞬时的能量分布特征。结果表明:冲击吸收能量可以分为止裂能量及裂纹扩展能量两部分;910℃正火保温时间对该低合金高强钢的止裂能量影响较小,而对其裂纹扩展能量的影响显著。同时,通过显微分析手段分析了该低合金高强钢强韧化性能的微观机理。