纳米压痕形变过程的分子动力学模拟

根据EAM多体势,利用分子动力学方法模拟了Ni压头压入Al基体的纳米压痕全过程．包括压头接近和离开基体时的原子组态;压入和上升时的载荷一位移曲线以及位错的发射和形变带的产生和变化;同时模拟了纳米尺度的应力弛豫行为．结果表明,当压头尚未接触基体时就能吸引基体原子,通过缩颈而互相连接．当压入应力Ts为1．9MPa时,基体Al开始发射位错;当分切应力Td=6．4MPa时,出现形变带．压头上升过程出现反向的拉应力,使基体反向屈服,在卸载过程中基体残留位错的组态不断改变．当压头上升离开基体后能拉着基体通过缩颈而相连,当压头和基体分离后仍粘有基体原子．在纳米尺度也存在应力弛豫现象,其原因是热激活引起的位错发射和运动．     

温度对N80钢CO2腐蚀产物膜结构和力学性能的影响

利用高温高压釜,以油田地层水为腐蚀介质,以高温高压气水两相为腐蚀环境,在N80油套管钢上生成CO2腐蚀产物膜,研究了65～115℃温度范围内腐蚀产物膜的结构和力学特性.结果表明:当温度在65～90℃时,腐蚀产物膜的主要成分为(Fe,Ca)CO3;在115℃时,膜的主要成分为(Fe,Ca,Mg)CO3和Fe3O4.随温度的升高,腐蚀产物膜的各项力学性能,如硬度、杨氏模量、断裂韧性以及膜与基体的结合强度均显示出升高的趋势.     

阳极溶解促进位错发射和运动的TEM原位观察

用自制的恒位移加载台在ＴＥＭ中原位观察了３１０不锈钢在水中阳极溶解前后加载裂尖前方位错形貌的变化．在排除室温蠕变影响后发现，阳极溶解能明显促进位错发射、增殖和运动．３１０不锈钢薄膜试样在室温水中能产生应力腐蚀．     

Fe_3Al金属间化合物动态复原机制的研究SCIEI

研究了Ｆｅ_３Ａｌ在９００－１３００℃、形变速率为１－１０^（－３）ｓ^（－１）的热压缩过程中的动态复原机制．结果表明，当Ｚ参数大于临界值时，该合金发生动态再结晶，反之则仅发生动态回复．动态再结晶是通过亚晶形核方式进行的．热压缩时真应力随真应变的增大而不断增加．所有的真应力—真应变曲线呈锯齿形（ｊｅｒｋｙｆｌｏｗ），且随形变速率下降锯齿形更明显．     

Ⅱ型试样的氢致开裂

到目前为止,对Ⅱ型试样的氢致开裂和应力腐蚀还没有进行深入的研究。本文用超高强钢Ⅱ型缺口试样,研究Ⅱ型试样能否产生氢致开裂,研究氢致裂纹的形核位置及方向,从而加深了对氢致开裂机理的研究。同时,用有限元8节点等参元法计算了缺口前端的应力场,并用之对实验结果进行了定量分析。实验过程超高强度钢34CrNi3MoA成分为(wt-％):C=0.33,Si=0.25,Mn=0.67,Cr=0.93,Ni=2.80,Mo=0.34,其余为Fe。试样加工     

氢促进纯镍位错发射的分子动力学模拟及实验证明

采用 ＥＡＭ多体势的分子动力学模拟表明，Ｎｉ中固溶的氢能使裂尖发射位错的临界应力强度因子ＫＩｅ（θ＝４５°）从 １．００ ＭＰａ·ｍ１／２降为 ０．９０ＭＰａｍ·１／２；使 ＫＩｅ（θ＝７０°）从 ０．８２ ＭＰａ＞·ｍ１／２降为 ０．７０ ＭＰａ·ｍ１／２，即氢能促进位错的发射 另外 氢能使（１１１）滑移面上的 Ｇｒｉｆｆｉｔｈ裂纹解理扩展的临界应力强度因子ＫＩＧ（θ＝０°）从 １．０３ ＭＰ·ａｍ１／２降为０．９３ ＭＰａ·ｍ１／２、即氢使(１１）面的表面能下降 γ１１１（Ｈ）＝０．８２θθγ１１１；从而促进位错的发射 透射电＃（ＴＥＭ）原位观察表明，在氢致裂纹形核之前氢就能促进位错的发射和运动。     

（Al，Mn）3Ti-2V金属间化合物的热腐蚀研究

研究了(Al，Mn)3Ti-2V和TiAl在900℃的(Na，K)2SO4以及850℃的Na2SO4 NaCl熔盐中的热腐蚀行为．结果表明，(Al，Mn)3Ti2V在(Na．K)2SO4中的耐蚀性很好，腐蚀产物膜很薄，外层是保护性的Al2O3，内层是Al2O3 TiO2 TiS的混合膜．当熔盐中存在NaCl时，(Al，Mn)3Ti2V的耐蚀性极差，腐蚀产物的厚度比在(Na，K)2SO4中大100多倍，且具有分层结构，最外层富MnO(含少量NAl2O3和TiO2)，第二层为Al2O3 少量TiS，第三层为TiO2 TiS，由于不能形成保护性的Al2O3层，腐蚀产物极易剥落。     

温度和湿度对Nafion膜氢传感器性能的影响

系统研究了以Nafion112膜为电解质的氢传感器在不同工作环境下的氢敏感性能.结果表明,以Nafion112膜为电解质的氢传感器对氢具有很好的敏感性,可以实现微量氢气泄漏的快速检测.该传感器在氢气体积分数为(500～3000)×10^-6时的响应电压与氢气体积分数的对数呈线性关系,为标定不同环境下氢气含量与传感器响应电压的对应关系提供了依据.在相同湿度条件下,传感器响应电压随温度的升高而下降.湿度对传感器响应电压的影响与温度相关:温度较低时,响应电压随湿度的增加而下降;温度较高时,响应电压随湿度的增加而升高.     

MECHANISM OF SLOW CRACK GROWTH AND STRESS CORROSION CRACKING IN AUSTENITIC STAINLESS STEEL

通过金相跟踪观察、力学测量及断口分析,研究了奥氏体不锈钢氢致开裂和应力腐蚀的机理.结果表明,无论是不稳定型(321)还是稳定型(310)奥氏体不锈钢,电解充氢时先产生塑性变形,当它发展到临界状态时就导致氢致裂纹的形核.但在42%MgCl_2沸腾溶液中应力腐蚀时,裂纹的形核和滞后塑性变形无关.两种(321)輿氏体不锈钢应力腐蚀的门槛值K_(ISCC)远比严重充氢时氢致开裂的门槛值K_(IH)要低.两者的断口形貌也不同,应力腐蚀是解理断口,且和K_I无关.而氢致开裂断口和K_I有关,K_I高是韧窝,K_I低则获得准解理断口.实验表明,氢在奥氏体不锈钢应力腐蚀(沸腾MgCl_2介质)过程中并不起主要作用.     

高强钢螺桩应力腐蚀断裂研究

对超高强钢螺桩的大批量断裂事故进行了断日分析,确认是水介质或БФ—2~(**)胶中的应力腐蚀断裂。测量了几种高强钢在不同热处理条件下的K_(ISCC)和da/dt(平台值)。应用断裂力学对带裂纹螺桩断裂的可能性进行了定量分析, 测量了缺口形成应力腐蚀裂纹的临界应力场强度因子K_(ISCC)。利用不同曲率的缺口试样详细研究了缺口形成应力腐蚀裂纹的规律。由此也可估算无预裂纹的螺桩产生应力腐蚀断裂的力学条件。