单晶高温合金高周疲劳行为的研究

一、引言 高温合金涡轮叶片一般需承受复杂的应力,除温度变化引起的热应力以外,还有恒定的离心力和热燃气喷射而产生的高频振动力。而高温高周疲劳实验能够较好地模拟后两种应力。对于单晶高温合金,抗高温高周疲劳能力将大大提高,许多研究表明,高周疲劳裂纹源总是发生在晶体材料的不连续处,包括疏松、夹杂和晶界等,比起普通铸造和定向凝固高温合金,单晶高温合金疏松和夹物很少,且不存在晶界,因此疲劳强度极限明显提高。但单晶高温合金疲劳断裂总是呈脆性的,深入研究它的微观断裂机制是非常必要的。本文对在热腐蚀环境下的涡轮叶片用单晶高温合金经高温高周疲劳实验后的断裂特征和微观机制进行研究。 二、实验过程 研究用单晶高温合金的化学成分为(wt％):Cr15.61,Co8.45,W5.74,Al3.80,Ti3.82,Ta1.16,其余为Ni。用选晶方法拉制成单晶试棒,经下列热处理     

环境对热轧双相钢疲劳裂纹扩展行为的影响

本文研究了一种热轧双相钢在空气和3.5%NaCl 溶液中的疲劳裂纹扩展行为,这种双相钢在空气中具有较好的疲劳裂纹扩展阻力。在3.5%NaCl 溶液中的门槛值比空气中高,这是裂纹内腐蚀产物的楔子作用所致。随着应力比的增加,门槛值降低,并符合应力比对门槛值影响的竞争模型。在较高△K 下,扩展速率符合 Paris 公式。在3.5%NaCl 溶液中的腐蚀为活性腐蚀。     

不连续纤维增强Ti基复合材料蠕变形变与断裂

研究了ＴｉＣ颗粒和ＴｉＢ_２晶须增强的Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料高温蠕变形变与断裂行为，ＴｉＣ增强的复合材料比基体合金的蠕变速率低一个数量级，ＴｉＢ_２增强的复合材料比基体合金低二个数量级。蠕变速率与应力的关系曲线呈两个阶段：在低应力阶段，蠕变应力指数为２～４，蠕变激活能为１２６～１８８ｋｌ／ｍｏｌ；在高应力阶段，应力指数为７～９，激活能为２４３～２７６ｋｌ／ｍｏｌ。复合材料与基体合金的应力指数和激活能相同。用透射电镜和扫描电镜研究了形变和断裂后的位错结构、裂纹和断口形貌。     

CYCLIC DEFORMATION BEHAVIOUR OF Cu SINGLE CRYSTALS ORIENTED FORDOUBLE SLIP Ⅱ. Persistent Slip Bands and Deformation Bands

用光学显微镜和扫描电镜研究了双滑移取向（［０３４］，［１１７］）Ｃｕ单晶循环饱和后的表面形貌，塑性分切应变幅（γｐｌ）低于１０~（－３）时，［０３４］晶体表面上要为主滑移系的驻留滑移带（ＰＳＢｓ）占据，次滑移只在边缘区域启动，其ＰＳＢｓ细窄（＜１μｍ），体积百分数在１％以下．γｐｌ＞１０~（－３）时，次滑移开始在试样的中部启动，同时，表面出现二种贯穿晶体的宏观形变带（ＤＢＩ，ＤＢＩＩ），滑移带在形变带内集中．［１１７］晶体在γｐｌ＝４．４×１０~（－４）时，双滑移现象已十分明显．γｐｌ＞１０~（－３）时，表面也形成与前者相似的形变带．ＤＢＩ的惯习面与主滑移面平行（［０３４］晶体）或接近（［１１７］晶体），ＤＢＩＩ的惯习面则与前者垂直，文章讨论了形变带形成的可能原因．     

34CrMoA转子钢高温循环蠕变断口分形维数与蠕变性能的关系

用垂直剖面法测定了34CrMoA转子钢在550℃循环蠕变断口的分形维数,分析、比较了分形维数与蠕变性能的关系,结果表明,分形维数与断裂应变呈线性关系。     

循环应力幅和平均应力对Ni3Al（B）合金高温疲劳寿命的影响

本文研究了高温下呈现脆性的多晶Ｎｉ３Ａｌ（０．６ａｔ－％Ｂ）合金的高温疲劳性能。载荷控制的拉－拉疲实验在４５０℃及空气条件下完成，通过固定所有实验中最大拉伸应力值，而改变不同实验中最小拉伸应力值的方法，可区分循环应力幅或平均应力及其交互作用的对材料影响，本实验获得的循环应力幅度及平均应力与环境的寿命的关系曲线呈现“Ｓ”形。本文初步分析了上述实验现象。     

晶体取向和载荷模式对Ni3Al合金单晶体疲劳行为的影响

在名义Ⅰ型和Ⅰ／Ⅱ复合型载荷下研究了晶体取向和加载模式对Ｎｉ３Ａｌ合金单体疲劳开裂行为的影响。结果表明：疲劳开裂行为强烈地依赖于晶体取向和加载模式。在单晶体中，站劳裂纹总是沿着具有最大切应力的滑移须开裂。根据单晶体的实验结果，解释了用三种主要的复合型断裂准则所预测的多晶体在复合型加载下的疲劳开裂行为。     

碳离子注入对Ti—6Al—4V合金疲劳寿命的改善

3×10~(17)Cion/cm~2在80keV的能量下注入到Ti-6Al-4V合金中。在应力控制的拉-零试验条件下,发现C~+注入试样的疲劳极限提高了28%。利用扫描电镜、透射电镜和二次离子质谱等研究了试样在注入前后和疲劳前后的表面层微观组织与结构以及注入元素沿表面层深的浓度分布。结果表明,注入层的微观组织中含有大量的辐照损伤并有许多细小的TiC相颗粒;注入与未注入试样的裂纹源在低应力疲劳中出现在亚表面区;注入元素在循环载荷作用下向基体中扩散。     

压铸镁合金在汽车工业中的应用和发展趋势

论述了压铸镁合金用于汽车轻型结构件的性能优势 ,分析和介绍了一些主要牌号压铸镁合金的化学成分、成型工艺和使用性能特点以及在发达国家汽车工业中的应用现状和发展趋势。依此呼吁 ,作为头号镁资源大国的中国 ,压铸镁合金的研究、开发与应用已势在必行     

Cu双晶的循环形变行为与疲劳裂纹萌生：Ⅰ.循环形变行为和滑移形貌

在切应变幅γpl≈1066×10-4至9．1×10-3s范围内，研究了四种Cu双晶的循环形变行为,实验结果表明，对于含两单滑移取向组元晶体的三种子行晶界双晶，其循环形变行为表现出和单滑移取向Cu单晶类似的特征，循环应力一应变（CSS）曲线上存在一平台区，但平台应力都高于单滑移取向Cu单晶的典型值（28MPa），且各有所差别对于含一单滑移和一双滑移组元晶体的垂直晶界双晶，CSS曲线上没有明显的平台，并且发现曲线与Cu多晶的CSS曲线非常类似表面形貌观察表明，上述循环形变行为与由于晶界约束而导致的双滑移或多沿移现象以及开动沿移系的位错反应强度密切相关