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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
将Willenborg的超载残余应力场模型与裂尖形变动力学、裂尖表面析氢反应电化学动力学以及裂尖材料内部氢的扩散动力学和热力学相结合,建立了氢脆腐蚀疲劳裂纹扩展(CFCG)超载效应的定量描述模型,给出了超载对裂尖表面析氢电化学反应及裂尖氢扩展影响的一系列判据和表达式.用上述模型进行的预测表明,对于超高强度钢,当两次超载周次之间裂纹扩展长度ad远小于超载塑性区尺寸rpOL与恒载塑性区尺寸rpCLA之差,即ad<<rpOL-rpCLA时,CFCG会发生比空气疲劳还强烈的超载迟滞效应.而当ad>rpOL-rpCLA时,可能会发生超载加速效应.这种预测在后文中由试验的宏观规律与断口特征得到充分验证.  相似文献   

2.
利用恒位移加载台,在TEM中原位观察了Fe3Al薄膜试样充氢和应力腐蚀前后裂尖位错组态的变化,以及位错对裂纹形核的影响。结果表明,氢能促进裂尖发射位错,促进位错的增殖和运动,并使无位错区增大,当位错发射,运动发展到临界状态时,就会导致氢致裂纹的形核与的扩展。对氢促进位错发射,增殖和运动的原因进行了探讨。  相似文献   

3.
利用三电极技术研究了极化和频率对A537低合金钢在3.5%NaCl活化体系的腐蚀疲劳的裂纹扩展行为,包括对裂纹扩展速率和断口形貌的影响.结果表明,在活化体系中,强极化条件,频率越小,裂纹扩展速率越大;在阴极保护条件下,频率对裂纹扩展速率的影响很小.阳极溶解和阴极析氢可以增加裂纹扩展速率.裂尖析氢量的大小决定了断口解理面大小.在裂尖塑性区内的位错结构为胞结构,而在塑性区外为长位错线  相似文献   

4.
腐蚀疲劳裂纹扩展的断裂模型   总被引:7,自引:1,他引:6  
将修正的疲劳裂纹扩展静态断裂模型和裂尖腐蚀的溶解相结合提出了腐蚀疲劳裂纹扩展的腐蚀-钝化-断裂模型。根据该模型和断裂力学原理,导出了CFCP速率的定量表达式,它锡示了CFCP速率与力学条件。  相似文献   

5.
采用疲劳实验研究了不同加载波形下X65钢在空气和海水中的疲劳行为。结合SEM结果,对疲劳断口和次生裂纹进行了观察。结果表明,在空气和海水中,正锯齿波加载下X65钢的疲劳寿命最大,三角波次之,正弦波最短。与在空气中相比,X65钢在海水中的疲劳寿命显著降低。正弦波与三角波加载时应力上升时间较短,有利于位错开动,加快裂纹萌生。其中正弦波在σmax的保载时间最长,有利于位错滑移形成,疲劳裂纹扩展速度最快。在海水环境中,Cl-促进了X65钢表面点蚀萌生,成为腐蚀疲劳裂纹源。当裂纹形成后,电解质进入裂纹间隙,在交变应力作用下裂纹反复张开与闭合,导致裂纹快速扩展。在海水中,当加载波形为正锯齿波时,X65钢的腐蚀疲劳裂纹的扩展机制为阳极溶解,而当加载波形为正弦波和三角波时,X65钢的腐蚀疲劳的扩展机制均为氢脆+阳极溶解混合机制,其中加载正弦波时腐蚀疲劳开裂敏感性最大。  相似文献   

6.
腐蚀疲劳过程中裂尖阳极溶解对裂纹扩展的作用   总被引:7,自引:3,他引:4  
在模拟腐蚀疲劳裂尖介质中,分别用铂丝和40CrNiMo钢为辅助电极测定了在不同拉伸速率下中温回火的40CrNiMo钢的腐蚀电流密度i_(a)与应变速率、塑性应变量的关系,其结果为:利用疲劳裂纹尖端应变的弹塑性有限元计算,得到腐蚀疲劳裂尖阳极溶解引起的裂纹扩展与△K的关系,结果表明:中温回火的40CrNiMo钢在3.5%NaCl水容液中裂尖阳极溶解对腐蚀疲劳裂纹扩展的直接贡很小,阳极溶解的主要作用是影响为裂尖断裂区氢致开裂提供氢原子的阴极过程。  相似文献   

7.
Ti_3Al金属间化合物氢致解理断裂及其机理   总被引:1,自引:0,他引:1  
Ti-24Al-11Nb合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时,氢通过促进裂纹在滑移面上的解理,促进了裂纹扩展。不连续的氢致解理裂纹优先在α_2相形核,α_2/β相界面是裂纹扩展的有效障碍。氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂纹在无位错区(DFZ)的形核以及解理裂纹的扩展,导致氢致解理断裂  相似文献   

8.
张跃  褚武扬 《金属学报》1995,31(9):B406-B412
Ti-24Al-11Nb合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时,氢通过促进裂纹在滑移面上的解一,促进了裂纹扩散,不连续的氢致解理裂纹优先在α2相形核,α2/β相界面是裂纹扩展的有效障碍,氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂无位错区(DFZ)的形核以及解理裂纹,导致氢致解理断裂。  相似文献   

9.
喷丸残余应力对裂纹闭合效应影响的数值仿真   总被引:3,自引:2,他引:1  
基于裂纹闭合效应,利用ABAQUS软件建立用于预测残余应力场中疲劳裂纹扩展特性的弹塑性有限元模型。考虑塑性和残余应力场对裂纹闭合的作用,分析残余应力、应力比和裂尖单元尺寸对裂纹闭合效应的影响。研究结果表明:未喷丸试样的裂纹闭合类型为塑性诱导裂纹闭合,喷丸残余应力场中的裂纹闭合为塑性和残余压应力共同作用,且裂纹张开力的大小与残余应力的分布相对应;正应力比越大,裂纹闭合效应越不明显,疲劳裂纹扩展速率越快;裂尖单元尺寸小于塑性区范围时可以真实反映裂尖的闭合状态;喷丸残余压应力通过提高裂纹闭合力,增强裂纹闭合效应,抑制疲劳裂纹扩展。  相似文献   

10.
本文采用单边缺口试样,原位研究了A537结构钢在3.5%NaCl水溶液中,-1400mV(SCE)电位下阴极充氢6小时前后,疲劳裂纹自由面张开位移和裂尖表面应变场的变化.同时还对充氢与未充氢条件下光滑圆柱试样的应力应变行为进行了对比研究,用扫描电镜观察了疲劳断口形貌.结果表明:由于氢的进入,疲劳裂尖材料变形困难,从而导致了裂尖塑性区尺寸与裂纹相对张开位移的减少.  相似文献   

11.
The effect of hydrogen on dislocation structures around a mixed-mode fatigue crack tip in a single-crystalline iron–silicon alloy was investigated by cross-sectional electron backscatter diffraction and high-voltage electron microscopy. In contrast to the previously reported results in an inert environment, no dislocation cells were formed around the crack tip in a hydrogen environment. The microscopic features around the crack tip suggest that hydrogen promotes a mode I-type crack growth mechanism, which reasonably explains the observed macroscopic crack growth property.  相似文献   

12.
在650℃以及拉压对称三角波(TR)、慢拉快压锯齿波(ST)和快拉慢压锯齿波(FT)3种应变波形下对Inconel625合金进行了低周疲劳实验,研究了合金在不同应变波形下的低周疲劳变形与断裂行为。结果表明:3种应变波形加载条件下,合金在0.3%~0.7%的外加总应变幅下均呈现循环硬化,其中在ST下的循环应力幅最高;采用锯齿波形时,由于拉伸蠕变分量和压缩蠕变分量的引入造成合金的疲劳寿命缩短;此外,合金的循环应力和应变之间呈现单斜率线性关系,且其塑性应变幅与弹性应变幅和疲劳寿命之间亦呈线性关系。利用扫描电子显微镜对Inconel625合金在3种加载波形下的低周疲劳断口形貌进行观察,结果表明,Inconel 625合金的疲劳裂纹萌生和扩展均是以穿晶方式进行的。  相似文献   

13.
应力比和频率对低合金钢腐蚀疲劳裂纹扩展机理的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
在理论分析裂尖局部应变、应变速率及溶解速度的基础上、实验测定了低合金钢ZG20SiMn,SM50B—Zc的腐蚀疲劳裂纹扩展速率,并随着裂纹的扩展测定了裂纹内和裂纹尖端的pH值和金属电极电位、指出降低频率和增加应力比所导致的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的增加部分主要来自于氢脆的加速作用  相似文献   

14.
腐蚀疲劳裂尖材料损伤研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
柯伟  李劲 《腐蚀与防护》1999,20(3):103-107
金属环境断裂过程依赖于材料,应力与介质参数间的复杂交互作用,这些交互作用的澄清是实现材料断裂控制的重要基础,而裂纹尖端单元损伤过程的研究则是联接微观机制与宏观断裂规律的桥梁。通过对钝化和活化典型腐蚀体系下恒速长大腐蚀疲劳裂纹受力学与电化学参数扰动后的扩展动力学响应规律的系统研究,并结合多种其它分析手段,考察了不同腐蚀因素对裂尖材料的损伤作用机制。在实验基础上,对腐蚀导致裂纹闭合变化,裂纹扩展过载延  相似文献   

15.
疲劳裂纹尖端的位错结构   总被引:2,自引:0,他引:2  
在双相钢物理短裂纹门槛区,观察到稳定的位错胞和墙结构;长裂纹门槛区,在铁素体/马氏体相界堆垛位错密度大,有形成位错胞的趋势.长裂纹扩展第二阶段,铁素体晶粒内具有单向滑移线(R=0,-1)和正交网状(R=-1)的位错结构,长裂纹扩展第三阶段,位错稀少,但单滑移、双交滑移位错线明显拉长,说明裂纹尖端位错组态是应变历史的产物.疲劳裂纹扩展门槛区形成的位错胞和墙是一亚稳态结构,与门槛循环应力应变处于动态平衡,也是一微观结构参数.  相似文献   

16.
低碳钢的组织对腐蚀疲劳的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文研究了两种低碳钢不同显微组织在盐水和空气中的疲劳裂纹扩展行为,发现显微组织对钢的腐蚀疲劳抗力有重要影响。还讨论了钢的腐蚀疲劳机制及断裂机制图。  相似文献   

17.
The effect of gaseous hydrogen on cyclic slip behavior around a fatigue crack tip introduced along the {1 1 0} plane in a Fe–3.2 wt.% Si alloy is precisely investigated by cross-sectional transmission electron microscopy and fractography. The results clearly suggest that the fatigue crack growth rate is promoted by hydrogen, whereas the number of dislocations emitted per load cycle is reduced. In addition, dislocation distribution is localized around the crack, causing quasi-brittle crack morphology. A sustained load test confirms that no subcritical crack growth caused by cleavage or micro-void coalescence exists along the {1 1 0} plane, which indicates that the observed increase in the fatigue crack growth rate is correlated solely to the intrinsic effect of hydrogen on the cyclic slip-off process around the crack tip.  相似文献   

18.
1.~onItiswellknownthatthefatigUefailureisoneofthecornmonfailuresinmetalstructuresincludingweldedstmctures.VariousformulaehavebeensuggestedtopredictfatigUecrackgrowthrates,andthosewidelyusedinpracticeareasfollows:da/dN=cI(AK)acda/dN=c2(ACOD)?/dN=c3(AJ)%FortnulaeaboverelatedfatigUecrackgrowthrate(da/dN)eitherwiththerangeofstressintensityfactor(isK),orwiththerangeofcrackopeningdisplacement(ACOD),orwiththerangeofJ--intendvalue(6J)ofafatigUeloadcycle.However,sincethediscoverybyW.Elb..['…  相似文献   

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