简易材料论──事物观与方法论

材料是在\     

氢致304L不锈钢晶体结构变化与相变

利用X射线衍射方法,研究了304L不锈钢中电解充氢过程和随后时效过程中的氢致奥氏体结构变化和氢致马氏体相变。结果表明,电解充氢可导致奥氏体晶格膨胀和马氏体相变,α’相和ε相同时出现,并且在室温时效过程中并不能消失。     

奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂诊断专家系统案例库

在收集400多个奥氏体不锈钢应力腐蚀失效的典型断裂事故案例的基础上,建立了应力腐蚀断裂诊断专家系统(Estar-1系统)的案例库,并从这些案例中提取相应的应力腐蚀断裂的经验规则,进行推理设计,运用这个案例库不仅能对奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂失效进行辅助诊断,而且能提出相应的防护措施。     

Microcracks in MDF Cement

The relationspip between the microcracks and the mechanical behaviors and the characteristics of fracture of MDF cement have been studied. The results show that most of the microcracks lie and propagate in the matrix or along the boundary of the clinkers. The microcracks improve the toughness of MDF cement. The Griffith’s equation is invalid to describe the fracture of MDF cement.     

压应力条件下缺口产生疲劳裂纹的研究

对超高强钢和铝合金的研究表明,在压-压交变载荷下缺口前端能引发疲劳裂纹,但其门槛值比拉应力高三倍。压应力下缺口裂纹长到一定尺寸(如0.2~0.5mm)后就将停止扩展。如果压应力的最小载荷(绝对值)接近零,则裂纹容易形成(门栏值和拉应力相近),且能扩展较长的距离。     

铝合金的应力腐蚀和氢致裂纹研究

用抛光的恒位移试样在加载条件下跟踪观察了高强度铝合金在充氢条件下氢致裂纹的产生和扩展过程,结果表明,裂纹前端的塑性区随时间而逐渐增大,当它发展到临界条件时就导致氢致滞后裂纹的产生和扩展。在高纯水及3.5%NaCl水溶中应力腐蚀裂纹的产生和扩展也是以氢致滞后塑性变形为先导的。研究了试验温度对K_ISCC,da/dt和稳定放氢总量的影响。结果表明,随试验温度升高,K_ISCC急剧下降,da/dt升高。这和试样在PH ≤ 3.5的HCl溶液中浸泡充氢后的放氢总量随温度升高相一致。也研究了不同极化电压对da/dt以及放氢总量的影响,结果表明阴极极化和阳极极化均使da/dt升高,但阳极极化更为明显,这和极化对放氢量的影响相一致。纯水中加NaCl将使室温K_ISCC明显下降,但对高温时的K_ISCC影响不大,这和NaCl能使室温充氢后的放氢量明显增加,但对高温充氢后的放氢量影响很小相一致     

氢对表观屈服强度的影响——氢致滞后塑性变形的原因研究

应用光滑拉伸试样,弯曲试样以及预裂纹WQL型试样具有对广泛拉伸强度的多种低碳及低合金钢研究了电解充氧对表观屈服强度的影响,并对氢致滞后塑性变形进行了金相观察。结果表明:氢对光滑拉伸试样屈服强度的影响不明显。随钢种不同,充氢后屈服强度可能没有变化,也可能升高或降低,但其差值小于10%。对存在应力梯度的无裂纹弯曲试样以及预裂纹WOL试样,当钢的强度和进入的氢量超过临界值后氢能使表观屈服强度明显降低,从而引起氢致滞后塑性交形,最终导致氢致滞后裂纹的产生和扩展。随钢的强度升高,进入的氢量增加,氢致表观屈服强度下降也愈明显。另外,具有更大应力梯度和三向应力的裂纹试样,下降效应比无裂纹弯曲试样更为明显。氢致表观屈服强度下降作用是扩散控制过程,明显依赖变形速度和试验温度。另外,它具有可逆性,随着氢的逐渐消除,表观屈服应力也逐渐回到未充氢状态的数值。氢致表观屈服强度下降和原始变形量及是否存在加工硬化关系不大。根据上述实验事实,本文对屈服强度下降的原因作了探讨。     

钢中氢致裂纹机构研究

用抛光的恒位移试样对处理到不同强度（σ_b=92～185公斤/毫米²）的4种低合金钢在各种致氢环境（如电解充氢、纯氢、气体H₂S、水介质、H₂S水溶液、缓蚀剂水溶液、丙酮、酒精等有机溶液）下跟踪观察了氢致裂纹的产生和扩展过程。与此同时也测量了各种致氢环境（电解充氢、H₂S水溶液、水溶液、水中阴极化和阴极极化）下的K_ISCC(或K_IH)和da/dt。并研究了它们随强度变化的规律。
结果表明,当加载裂纹前端的K_I>K_ISCC(K_IH)后,在上面所说的任何一种致氢环境下都能产生氢致滞后塑性变形,并由此导致裂纹的产生和扩展。即随着氢的扩散进入,原裂纹前端塑性区及其变形量逐渐增大。对超高强钢,在滞后塑性区端点形成不连续的氢致裂纹,它们随滞后塑性变形的发展逐渐长大以致互相连接。当强度降低时,氢致裂纹沿滞后塑性区边界连续地向前扩展。这就表明,在Ⅰ型裂纹条件下,“氢脆”是氢致滞后塑性变形的必然结果。
在所有致氢环境下,止裂K_ISCC(K_IB)均随钢的强度下降而升高。强度相同时,水中加援蚀剂和阳极极化使K_ISCC升高,阴极极化使K_ISCC下降,da/dt升高,而在H₂S鲍和溶液以及加载电解充氢时K_ISCC(K_IB)最低,da/dt最高。
实验也表明,在电解充氮条件下还能以另一种机构形成裂纹。它们的产生和扩展不佼报外载荷,且不伴随有宏观塑性变形。因此是通过氢压机构形成和扩展的。     

材料学者的机械强度观

首先，从系统论观点，论述了经济体制大环境及工况的微观环境对工程结构及材料的作用，并简介了材料学方法体系及优化的目标函数及限制条件，其次，从现代材料的定义，广义的结构和性能理解机械强度，第三，简介了自然过程原理，能量分析方法以及类比交叉的思维方法，最后，提出材料观和事物观的五点一诗。     

反馈在认知微观材料学问题的应用

本文尝试应用“控制论”中的“反馈”概念 ,去分析微观材料学中的现象。结果指出 :环境与系统作用后 ,返回输出的信息中 ,环境与系统都可能有“质”的改变 ;应该从改变后的环境和系统的结构的信息去理解随后的现象。这是一种新反馈 ,并可联系到耗散结构理论。