岩石裂纹扩展的力学分析

本文详细阐述和讨论了岩石裂纹分别在拉应力、剪应力作用以及拉剪应力共同作用下的扩展、闭合以及裂纹面上应力的传递问题。利用Ｂａｒｅｎｂｌａｔｔ内聚力模型分析了裂纹顶端内聚力和裂纹面间摩擦力对裂纹扩展的阻尼作用。讨论了在裂纹扩展过程中裂纹面间的接触条件、接触状态对裂纹扩展的影响。     

岩石裂纹扩展的力学分析

本文详细阐述和讨论了岩石裂纹分别在拉应力、剪应力作用以及拉剪应力共同作用下的扩展、闭合以及裂纹面上应力的传递问题。利用Barenblatt内聚力模型分析了裂纹顶端内聚力和裂纹面间摩擦力对裂纹扩展的阻尼作用, 讨论了在裂纹扩展过程中裂纹面间的接触条件、接触状态对裂纹扩展的影响。      

基于有限元方法的疲劳裂纹闭合行为

裂纹闭合行为将很大程度改变疲劳裂纹扩展行为。针对316L不锈钢,结合常幅加载和单个拉伸过载试验和动态数值模拟方法,对疲劳裂纹扩展行为中的裂纹闭合现象开展了一系列研究工作。详细对比了不同扩展阶段的裂纹闭合行为随裂纹长度、应力比和过载影响因素的变化,以及对裂纹扩展速率的影响。同时,研究了单个拉伸过载和裂纹闭合行为之间的内在联系和机理。结合裂纹闭合理论和有限元计算结果,等效应力强度因子被用来描述316L不锈钢的裂纹扩展过程,并提出316L不锈钢的裂纹扩展速率的预测模型。     

铸钢件表面裂纹研究进展

主要介绍了铸钢件表面裂纹的研究概况。总结了表面裂纹的主要形貌,分析了表面裂纹的产生原因,在此基础上提出了减少表面裂纹的改进措施。     

钢轨闪光焊接头轨腰水平裂纹的原因分析

通过金相显微镜和电镜检验了钢轨接头轨腰水平裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹源区存在大量呈韧窝形貌的木纹状区域,并且发现裂纹由钢轨-侧向焊缝扩展,裂纹尖端止裂于焊缝,裂纹表面存在脱碳的现象,证实了裂纹产生于焊接的高温阶段,属焊接热裂纹。     

7A04T6铝合金厚壁管材环状裂纹分析与预防措施

通过低倍组织、显微组织、扫描电镜观察及能谱分析等手段,分析了7A04铝合金管材裂纹的产生原因。组织分析表明,该裂纹为热裂纹,在主裂纹区域发现很多微裂纹,通过断口扫描分析,确定该裂纹为铸造过程中形成的裂纹。从形成机理上对7A04铝合金管材裂纹的成因进行了分析,并从铸造工艺等方面提出了解决措施。     

粉末冶金构件疲劳裂纹的扩展寿命

 针对航空发动机粉末冶金旋转盘件的疲劳裂纹扩展特性,以标准紧凑拉伸试样裂纹扩展数据为基础,基于Paris公式获得了材料典型温度下的裂纹扩展参数,并利用简单件对所采用的裂纹扩展计算方法进行了验证。进行了粉末冶金旋转构件的裂纹扩展试验,继而进行断口分析,通过测量疲劳条带获得了裂纹扩展寿命。同时,采用有限元方法计算出粉末冶金构件的裂纹扩展寿命,与实测值吻合较好,验证了裂纹扩展寿命分析方法的有效性及实用性。     

天钢X52管线钢纵向裂纹控制实践

天津钢铁集团有限公司在X52管线钢检验中,发现成品板表面出现纵向裂纹,经分析管线钢成品板表面裂纹是由铸坯表面裂纹所致。为寻找铸坯裂纹产生的原因,采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪对裂纹缺陷部位试样进行了检测。本文根据铸坯裂纹缺陷检测结果,对管线钢铸坯纵向裂纹缺陷产生的原因进行了分析,最终确认,结晶器内钢水凝固过程的热裂纹是铸坯表面裂纹产生的主要原因。通过制定和实施优化改进措施,保障了钢水过热度的控制、优化了钢水成分、改善了保护渣的性能、稳定了结晶器内液面的波动,使X52管线钢铸坯纵向裂纹得到有效控制。     

0.13C-5Mn中锰钢的裂纹扩展行为

 为了研究基体组织为铁素体和亚稳奥氏体的0.13C-5Mn中锰钢裂纹扩展特性,采用载荷控制对其进行裂纹扩展试验,采用SEM、EBSD等手段表征了裂纹扩展行为。研究结果表明,裂纹扩展机制为滑移和积累损伤双重机制。在裂纹尖端的塑性区内发生亚稳奥氏体转变为马氏体的相变,发生转变的区域远远小于裂纹尖端塑性区尺寸,由于相变吸收了能量以及裂纹闭合效应降低了疲劳裂纹扩展速率。     

中碳车轮钢复合型裂纹疲劳扩展行为

为了准确评估含缺陷车轮轮辋的安全性,通过对I型裂纹、II型裂纹及不同加载条件下的I+II复合型裂纹的疲劳试验,对中碳车轮钢疲劳裂纹扩展方向及门槛值进行了研究,得到了车轮钢复合型裂纹疲劳扩展的门槛值,验证了适合中碳车轮钢材料的复合型裂纹疲劳扩展预测准则。结果表明,在I+II复合型裂纹疲劳扩展试验中,裂纹扩展方向与最大切向应力(MTS)裂纹扩展准则预测值基本吻合。不同加载状态下I+II复合型裂纹疲劳扩展等效门槛值ΔKth,equ(力值比R=0.5)为3.0～3.8 MPa·m1/2。II型裂纹疲劳扩展时,微裂纹主要在主裂纹尖端剪应力作用下形核,受到拉-剪应力的一侧裂纹持续扩展,而受到压-剪应力的一侧裂纹可以形成,但扩展几十微米后停止扩展。     

浅析模具钢火切裂纹的发生机理与控制

针对模具钢火切裂纹发生率偏高的问题,韶钢结合现场生产实践经验,对模具钢火切裂纹的特性及发生机理进行分析,并通过工艺试验,确定了火切裂纹的预防措施,从氢致裂纹和热应力裂纹两个方面加以控制,降低了钢板火切裂纹发生率和生产成本,保证了产品交货期,提升了韶钢模具钢产品的市场竞争力。     

热轧带钢边部裂纹成因分析及改进

边部裂纹是影响热轧带钢表面质量的重要缺陷之一。从裂纹形成机理出发,利用扫描电镜、金相显微镜等仪器对裂纹进行了机理研究,得出不同形貌裂纹的形成原因,并制定了相应的改进措施,有效减少了裂纹缺陷发生率。     

工业纯钛TA2压载荷下含表面裂纹板应力强度因子

以压载荷下工业纯钛TA2含表面裂纹板为研究对象。采用有限元方法,建立了压载荷下含复合型半椭圆表面裂纹板模型,计算了裂纹体应力强度因子,研究了裂纹倾角β、裂纹相对深度a/t、裂纹相对形状a/c、裂纹面摩擦系数μ和侧压系数λ对应力强度因子的影响。结果表明：裂纹倾角,裂纹相对形状对应力强度因子影响显著,裂纹相对深度对应力强度因子影响不明显。摩擦系数和测压系数的增大可明显减小应力强度因子,抑制剪切破坏。最后基于应力强度因子有限元解,回归得到了适用于受单轴压载下含半椭圆表面裂纹板的应力强度因子K_Ⅱ和K_Ⅲ解。研究结果对工业纯钛TA2压载荷下含半椭圆表面裂纹结构安全性评价具有参考价值。     

连铸坯表面裂纹预测研究的现状

汇总了通过监测结晶器热行为和铸坯与结晶器之间的摩擦力预测结晶器内连铸坯表面裂纹形成的研究工作，介绍了用于预测连铸裂纹的数学模型以及基于临界应力应变和形成裂纹变形能差的连铸裂纹判据，提出了裂纹预测研究的发展方向。     

连铸板坯纵向开裂成因分析

本文通过对连铸板坯纵向裂纹进行组织观察、裂纹扩展及材料热模拟试验，结合实际生产工艺，分析了板坯纵向裂纹产生的原因，提出了改善板坯纵向裂纹的措施。     

16MnR钢板表面裂纹研究

研究了16MnR钢板几种常见类型的表面裂纹。对裂纹显微特征的分析表明,钢板上的这些表面裂纹不是组织转变或钢质不良引起的裂纹,而是板坯表面残留的不同形态表面缺陷经加热→轧制演变的结果。通过对初轧坯→钢板表面裂纹跟踪试验和试验板的裂纹分析证实了上述判断。     

GH3030合金锻坯裂纹分析

分析了GH3030合金锻坯产生表面裂纹和内部裂纹的原因，提出了减少裂纹的有效措施。     

42CrMo表面裂纹的分析与改进

针对采用矩形坯轧制棒材42CrMo生产中出现的表面裂纹缺陷,通过对棒材表面裂纹和棒材质量的分析,认为是铸坯表面裂纹导致棒材表面裂纹缺陷的产生,并且裂纹的产生是由于连铸工艺参数的不合理引起的。通过对连铸工艺的改进,合理优化结晶器电磁搅拌参数、二冷配水和拉坯速度,消除了铸坯表面裂纹,从而解决了棒材表面裂纹的缺陷。     

疲劳断裂寿命设计

建立了疲劳寿命估算模式,阐述了疲劳寿命的影响因素,指出提高构件使用寿命的关键在于缩短微观短裂纹扩展的终止裂纹长度,增大物理短裂纹扩展的门槛裂纹尺寸。     

热轧变形轧件内部裂纹愈合实验研究和机理分析

 对热轧过程中轧件内部裂纹的愈合行为进行了实验研究,发现裂纹愈合经历了表面贴合、间断性局部愈合、愈合区扩展及完全愈合4个阶段,以此为依据提出了轧件内部裂纹愈合的机理。其要点是提出裂纹贴合深度新概念,指出随轧制过程进行裂纹贴合深度逐步减小,当局部的贴合深度小于某临界值时,裂纹两侧原子互相作用形成统一晶格,使裂纹出现局部愈合及愈合区扩展。热轧变形中位错运动能促进裂纹愈合。