不銹鋼在循環(huán)扭轉(zhuǎn)載荷下近門檻值的疲勞裂紋擴展行為

通過對各種疲勞門檻值的理論模型的分析,認為結(jié)構(gòu)鋼的拉伸性能指標和循環(huán)加載條件是裂紋體疲勞門檻值的決定因素.建立了用屈服強度、抗拉強度、斷裂延性和循環(huán)加載應力比預測疲勞門檻值的人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型,并用10種結(jié)構(gòu)鋼的60個樣本對該模型進行了訓練.結(jié)果表明,人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型可以很好地描述疲勞門檻值與結(jié)構(gòu)鋼拉伸性能指標及應力比之間復雜的定量關(guān)系.應用所訓練的人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測了部分結(jié)構(gòu)鋼的疲勞門檻值,預測的結(jié)果與實測值符合良好

用降載法測得了2124鋁合金tl取向應力比r=0.1、0.3、0.5、0.7下的疲勞裂紋擴展門檻值,用線性擬合法得到da/dn=c1δkn1中的c1和n1值,將其帶入裂紋擴展速率da/dn-δk表達式中,并按標規(guī)定取疲勞裂紋擴展速率(da/dn)=10-7mm/cycle時的δk值為疲勞裂紋擴展門檻值δkth,分析了應力比對裂紋擴展門檻值的影響。

金屬材料疲勞裂紋門檻值是金屬材料疲勞壽命模型中的一個重要參量,現(xiàn)有的測量方法存在測量時間長、成本高的問題。針對該問題,提出了利用高倍率的掃描電子顯微鏡通過對疲勞斷口進行量化檢測獲得裂紋擴展門檻值的方法。結(jié)果表明,利用該方法獲得門檻值與采用升降法獲得的門檻值數(shù)值差距較小,且測量方法簡單。

針對目前金屬材料疲勞裂紋擴展門檻值測定中存在的測定周期長、試樣尺寸較大以及單位周次裂紋擴展長度測量誤差較大等問題,采用掃描電鏡原位觀察技術(shù)測定了tc4鈦合金的疲勞裂紋擴展門檻值,即通過掃描電鏡對裂紋擴展長度的實時精確測定實現(xiàn)快速獲得材料的疲勞裂紋擴展門檻值。結(jié)果表明:利用該方法測得的tc4鈦合金的疲勞裂紋擴展門檻值與已報道的數(shù)據(jù)基本一致,并且具有快速簡便等優(yōu)點,表明該方法可以用來測定金屬材料的疲勞裂紋擴展門檻值。

通過非線性有限元方法對橡膠-鋼球支座在扭轉(zhuǎn)載荷作用下存在的橢圓表面裂紋情況進行了數(shù)值模擬,給出撕裂能與裂紋尺寸、載荷和橡膠層厚度的關(guān)系曲線.結(jié)果表明,對界面橢圓表面裂紋,同一裂紋深度,撕裂能隨載荷的增加而增加,隨橡膠層厚度的增加而減小.對橡膠層中間含橢圓表面裂紋,撕裂能隨裂紋深度的增加而增加.最后,利用非線性回歸工具得到撕裂能的經(jīng)驗計算式.

通過非線性有限元方法對橡膠-鋼球支座的橡膠層與鋼球粘結(jié)界面上及橡膠中間層在扭轉(zhuǎn)載荷作用下存在中心裂紋和環(huán)形邊緣裂紋的情況進行了數(shù)值模擬,給出撕裂能與裂紋尺寸、載荷和橡膠層厚度的關(guān)系曲線。結(jié)果表明,撕裂能隨載荷的增加而增加,隨橡膠層厚度的增加而減小。對于界面中心裂紋和橡膠層環(huán)形邊緣裂紋,撕裂能都隨著裂紋深度的增加先增加后減小;對于界面環(huán)形邊緣裂紋和橡膠層中間錢幣形裂紋,撕裂能隨裂紋深度的增加而增加。

該文研究了a357鑄造鋁合金在t5/t6兩種熱處理條件、應力比為0.05和0.7時的疲勞裂紋擴展行為,并用裂紋偏折模型對裂紋擴展速率曲線進行修正。研究結(jié)果表明,裂紋沿著樹狀晶邊界擴展導致顯著的裂紋偏折。在t5/t6兩種熱處理條件下,應力比r=0.05時的裂紋擴展速率均遠小于應力比為0.7時的裂紋擴展速率,熱處理方式對裂紋擴展速率沒有影響。應力比r=0.7時,偏折裂紋模型修正后的裂紋擴展速率沒有明顯變化;而應力比r=0.05時,偏折裂紋模型修正后的裂紋擴展速率較修正前有顯著增加。裂紋發(fā)生偏折時,采用同時考慮i型和ii型裂紋的裂紋尖端有效應力強度因子描述裂紋擴展速率更合理也更準確。

　選擇5種典型不銹鋼,采用國家標準方法進行廈門海域全浸區(qū)和潮差區(qū)的實海腐蝕暴露試驗。16年腐蝕試驗結(jié)果表明,5種不銹鋼主要腐蝕形態(tài)是點蝕、潰瘍腐蝕、隧道腐蝕和縫隙腐蝕。在全浸區(qū)的腐蝕比潮差區(qū)的嚴重。兩區(qū)帶耐蝕順序一致,耐蝕性最好的為000cr18mo2,其余依次為00cr19ni10、1cr18ni9ti、f179和2cr13。

前不久，《食品安全國家標準不銹鋼制品（gb9684-2011）》（下稱“新國標”）發(fā)布實施。新國標適用于不銹鋼的食具容器及食品生產(chǎn)經(jīng)營用工具、設(shè)備，對所用不銹鋼中鉻、鎳、鎘、砷等重金屬的遷移量做出了明確限定。新國標放寬了不銹鋼的用材范圍，沒有規(guī)定不銹鋼的具體牌號，對金屬遷移量的限定，也不涉及錳。

研究了316不銹鋼在333—573k不同疲勞溫度及不同應變振幅下熱照射疲勞中的硬化行為,結(jié)果表明:在振幅e=1.17×10~(-4)下,熱照射在333—573k溫區(qū)內(nèi)疲勞過程中,有大小幾乎相同的軟化產(chǎn)生;在(2.05—4.39)×10~(-4)應變振幅范圍內(nèi),在333—503k溫區(qū)內(nèi),熱照射疲勞過程中出現(xiàn)軟化,而在503—573k溫區(qū)內(nèi),熱照射疲勞過程中軟化轉(zhuǎn)變?yōu)橛不?此種由熱照射引發(fā)的硬化所出現(xiàn)的疲勞溫度隨疲勞應變振幅的加大而提高。

鈦_銅和不銹鋼在醋酸中的腐蝕行為

腐蝕疲勞是一種由疲勞應力和腐蝕介質(zhì)共同引起的材料損傷，利用掃描電子顯微鏡原位觀測技術(shù)對于預腐蝕ld10cz鋁合金進行了疲勞試驗研究，試驗結(jié)果表明腐蝕損傷強烈影響鋁合金的疲勞裂紋擴展行為。

對三種球鐵進行受熱狀態(tài)下疲勞裂紋擴展門檻值δkth的測定,以選擇最佳成分和工藝制造機車柴油機活塞;并討論了球鐵的成分和組織對δkth的影響。

對三種球鐵進行受熱狀態(tài)下疲勞裂紋擴展門檻值△kth的測定，以選擇最佳成分和工藝制造機車柴油機活塞；并討論了球鐵的成分和組織對△kth的影響。

從實用出發(fā)對316不銹鋼管材進行了熱循環(huán)下的裂紋擴展試驗。試驗表明該材料在交變熱應力下的裂紋擴展速率緩慢,帶裂紋的管道在監(jiān)督下可以繼續(xù)運行。

針對不同時效狀態(tài)、相同時效狀態(tài)在不同應力比(0.1,0.5)和不同方向(l-t,t-l)的6156鋁合金的疲勞裂紋擴展速率進行了研究;同時還用透射電鏡及掃描電鏡對合金的顯微組織與斷口形貌進行了觀察。結(jié)果表明:不同時效狀態(tài)下,在疲勞第ⅰ和第ⅱ階段,自然時效態(tài)合金的疲勞裂紋擴展速率最小,t6欠時效態(tài)的較大,t6過時效的最大,t6峰時效的介于t6欠時效和過時效之間;應力比為0.5時合金的疲勞裂紋擴展速率比應力比為0.1時的大;取樣方向?qū)α鸭y擴展速率幾乎沒有影響,6156鋁合金的抗疲勞性能無明顯的各向異性。

不銹鋼在廈門海域的腐蝕行為及數(shù)據(jù)規(guī)律性研究

不銹鋼轉(zhuǎn)環(huán)，作為一種常見的五金配件，被廣泛應用在各種領(lǐng)域。它的主要特點是耐腐蝕、強度高、使用壽命長。這種轉(zhuǎn)環(huán)不僅在工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的連接和傳遞作用，也在日常生活中，如窗簾、背包、戶外設(shè)備等方面有著廣泛的應用。不銹鋼轉(zhuǎn)環(huán)的優(yōu)秀性能和廣泛應用，使其成為了現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中的重要組成部分。

通過合理地控制孕育條件和冷卻速度，獲得了化學成分基本相同，而石墨大小、數(shù)量互異的鑄態(tài)鐵素體球鐵試樣，測定了它們的疲勞門檻值△ｋｔｈ。結(jié)合裂紋附近的金相組織分析發(fā)現(xiàn)：在球化良好的情況下，△ｋｔｈ值有隨單位面積石墨球微量ｎ的減少而增大，或隨平均石墨間距ｓ和平均石墨球徑ｄ的增加而增大的趨勢，通過簡化的力學模型對這種有悖于一航強度變化規(guī)律的反常特性進行了分析討論，并作了相應的解釋。

采用金相、x射線衍射(xrd)、拉伸試驗和洛氏硬度檢測等實驗方法,研究4種不銹鋼(410s、430、409l和304)的室溫拉伸應變硬化行為,探討其拉伸應變行為的特征與規(guī)律.結(jié)果表明:304不銹鋼的加工硬化能力遠高于410s、430、409l不銹鋼,而且304冷軋(固溶)態(tài)的n值(0.57)高于304熱軋(空冷)態(tài)n值(0.48).晶粒大小和第二相粒子數(shù)量是鐵素體不銹鋼應變硬化的主要因素,3種鐵素體不銹鋼應變硬化能力大小為:n410s>n430>n409l.304鋼的強化主要來自加工硬化和應變誘發(fā)馬氏體的相變硬化的貢獻,冷軋態(tài)304與熱軋態(tài)相比,在拉伸過程中誘發(fā)的馬氏體很少(10%),其拉伸強化效應(384mpa)主要來自加工硬化本身.

通過疲勞實驗分析三峽轉(zhuǎn)輪材料疲勞特性。

da/dn-dk曲線及疲勞裂紋擴展壽命——研究問題：含裂紋體的疲勞裂紋擴展規(guī)律，　　疲勞裂紋擴展壽命預測方法。　　研究思路--　　斷裂力學法-裂紋尖端的控制參量k-循環(huán)載荷作用下的裂紋擴展速率