韧性断裂

摘要： 对轨道交通螺栓紧固件用35CrMo、40CrMoV4-6及A286三种材料进行高温静态力学性能对比,试验结果表明,A286材料是500°C高温条件内抗拉强度和应力保持率最优的一种,抗拉强度不低于885MPa,应力保持率大于88.35%。可用于制造服役于高温环境下紧固件,长时间服役于高温环境仍具有较好的抗拉强度,大幅度贴合轨道交通领域及航空航天领域产品性能要求。

摘要： 铝具有强度高、塑性好、抗腐蚀性能优异等特点,广泛应用于汽车工业中,但是传统的钎焊并不能实现纯铝的有效连接,因此考虑电阻钎焊的方法。对比高温钎焊和电阻钎焊纯铝接头的微观组织形貌和力学性能,采用两步电阻钎焊方法,在第一步施加1 s+3 kA的电流,在第二步施加6 s+6 kA的电流,以获得连接性能良好的钎焊连接层。结果表明,高温钎焊接头的连接层中晶粒呈现粗大的树枝状晶,电阻钎焊接头的连接层晶粒则呈现圆形的等轴状晶;且电阻钎焊接头的断面是韧性断裂和解理断裂交杂的混合型断裂模式;同时由于电场的施加,增多了连接层中异质形核结点,抑制了枝晶的生长,最终得到晶粒细小的钎焊接头,抗拉强度达到65.79 MPa。

摘要： 采用XL-F2000机器人激光焊接机,对9Ni钢进行了激光焊接,并对接头组织和性能进行研究。试验结果表明:9Ni钢的激光自熔焊可以得到熔合良好的焊接接头。随着测试点至焊缝中心距离的增加,硬度呈现先上升、后急剧下降的趋势,在热影响区达到硬度峰值390 HV,基材位置为最低值240 HV,焊缝硬度值为350 HV略低于峰值。拉伸试验断口形貌呈韧窝状,具有明显的韧性断裂特征,试样断裂位置在远离焊缝的基材处,屈服强度和抗拉强度高于基材出厂标准。

摘要： 本文以韧性断裂细观力学分析的方法分析了韧性断裂的机理,以及韧性断裂过程各个阶段的特征。通过压力容器爆破实验,分析爆破口宏观及微观特征。总结了引起压力容器韧性断裂的常见原因,通过检验案例,分析检验过程中如发现压力容器存在鼓包现象,通过韧性断裂细观力学分析的原理对压力容器开展定期检验。

摘要： 某公司发动机做热试试验后,返修发现螺栓断裂。对失效螺栓的所有工序使用5M1E法进行原因分析、及做对应的螺栓拧紧验证和对策,结果表明:(1)螺栓拧紧次数3次就出现变形、断裂,(2)螺栓表面带油,导致螺栓在拧紧过程中的螺纹副摩擦系数变小,容易造成螺栓变形、屈服甚至断裂。所以,螺栓多次拧紧和表面带油是导致螺栓韧性断裂的根本原因。本文详细分析了螺栓断裂的失效原因并针对性地通过数据分析和实际验证提供相应的工艺和拧紧测量优化对策从而保证螺栓拧紧断裂失效模式得到有效识别和控制。

摘要： 为研究激光增材修复l Crl5Ni4Mo3N后,修复层的性能是否能够满足工作需要,开展激光增材修复l Cr l5Ni4Mo3N力学性能与显微组织研究,利用WDW-100试验机检测修复试样的抗拉强度,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察接头显微组织及断口形貌。结果表明,激光增材修复lCrl5Ni4Mo3N成形良好,2 mm深修复试样抗拉强度可达母材的92.7%,3 mm深修复试样抗拉强度可达母材的89.7%,修复接头呈现韧性断裂;激光热循环作用下第二相粒子的粗化导致组织显微硬度值呈现:基体>修复层>热影响区;修复层与基体冶金结合致密,接头由基体、热影响区及修复层构成,基体主要由回火马氏体夹杂少量残余奥氏体构成,热影响区主要由回火马氏体夹杂少量回火索氏体构成,修复层由马氏体+奥氏体双相组织构成。

摘要： 某型飞机服役后,软油箱的衬盘发生断裂。本文通过断口宏观和微观观察分析、显微组织检验、化学成分分析、硬度检验等方法对衬盘的断裂失效进行分析。结果表明:衬盘的橡胶性能满足设计要求,但衬盘的铝合金骨架的显微组织为过烧组织,铝合金性能变脆,当衬盘受到异常外力时,橡胶部件发生直接加载下的韧性断裂,而铝合金骨架发生沿晶断裂。

摘要： 采用金相显微镜(MM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、万能拉伸试验机等对高强度钢筋的显微组织、第二相、断口和力学性能进行表征和试验.结果表明:3种试验钢筋的显微组织均为铁素体+珠光体,其中3#试验钢筋中还含有少量贝氏体;3#试验钢筋中主要析出物为铌钒复合碳氮化物((Nb,V)(C,N)),呈圆形状,平均粒径为10 nm,在铁素体晶界和珠光体片层间析出;3种试验钢筋的拉伸断口均为韧性断裂,断口上分布着等轴韧窝;随着Nb含量的增加,试验钢筋的抗拉强度和屈服强度增加,但其断后伸长率有所降低;3#试验钢筋的抗拉强度和屈服强度最大,分别为795、525 MPa,断后伸长率较1#和2#试验钢筋小,为21.6%.

摘要： 研究应力三轴度与增材制造钛合金材料断裂行为的相关性,对分析增材制造钛合金的断裂失效过程有着重要的作用和意义。对光滑圆棒和缺口圆棒试件在准静态下进行单轴拉伸试验,结合数值仿真分析得到试件的应力三轴度分布和断裂应变,研究了增材制造钛合金在不同应力三轴度下的韧性断裂行为。通过扫描电子显微镜观察试件断口表面的形貌,分析不同应力三轴度下增材制造钛合金的断裂机理。研究发现,在中高应力三轴度范围内,增材制造钛合金的断裂应变随应力三轴度的升高而降低;缺口圆棒试件的起裂位置随缺口半径的减小从最小截面中心处逐渐转移至边缘处。

摘要： 研究固溶处理时间对7075铝合金热冲压板材塑性及韧性断裂的影响。对采用不同固溶处理时间的热冲压试样进行拉伸实验,并采用数字图像相关分析方法获取实验过程中试样的应变。基于实验及仿真,对Yld2000-3d屈服准则及DF2014断裂模型进行校准,并将其分别用于描述材料的各向异性及断裂行为。同时,对材料的显微组织进行研究。实验及仿真结果表明,热冲压后,7075铝合金仍残留明显各向异性,且延长固溶处理时间不能有效减弱材料的各向异性。但是,采用较长的固溶时间会提高材料的断裂应变,断裂性能的提高与延长固溶处理时间后第二相颗粒尺寸减小有关。

摘要： 原始的Lou-Huh韧性断裂准则用于预测板料成形极限过程中没有考虑材料的加载历史.板料塑性变形过程中加载路径会发生变化,本文采用C-H模型通过应力比与应变的关系来描述应变路径的变化情况.基于得到的加载路径,结合优化算法计算出修正的Lou-Huh韧性断裂准则系数,预测出DP590钢板成形极限曲线,并与实验结果对比,验证本文建立的断裂准则更能准确预测成形极限.

摘要： 通过Abaqus/explicit子程序二次开发将常见的6种韧性断裂准则嵌入成形数值模拟过程,通过拉伸试验模拟测定各韧性断裂阀值并分析其适用范围.建立QSTE380TM高强度钢剪切旋压成形极限研究的数值模拟模型,根据剪切旋压成形过程中的应力应变特点,采用适用于负应力三轴度下的Oyane准则分析剪切旋压过程中的变形及断裂机理,预测材料断裂发生的位置及断裂形式.结果表明,极限半锥角较大的材料,断裂位置出现在旋轮与坯料接触区域的靠后方,断裂形式为剪切断裂;极限半锥角较小的材料,断裂位置出现在旋轮后方的非接触区域,断裂形式为拉伸断裂.

摘要： 工业生产及零部件服役过程中发生的大量氢脆问题,使得有关氢脆问题的研究和讨论一直非常活跃.本文精心挑选了有关氢脆问题的11本专业英文书籍,对其内容和关注点进行分析和评述,以期对氢脆问题的研究人员和工程技术人员有所帮助和借鉴.本书介绍了有关氢脆领域内的氢状态和材料显微结构分析的实验技术进展，给出了有关氢脆机理的新见解。本书强调实验的重要性，在论述了氢与晶格缺陷的交互作用后，说明了氢的扩散及传输、在材料变形过程中的行为，给出了氢脆的证据。在此基础上，给出了脆性断裂和韧性断裂模型。

摘要： 研究了应变速率(1×10-3,1×10-2,1×10-1s-1)对时效态U-5.5wt.％Nb合金断裂行为的影响.结果表明:应变速率对延伸率敏感,随着应变速率的增加延伸率降低.断口组织分析结果显示合金表现为典型的韧性断裂.在合金中观察到了两种主要的夹杂物:Nb2C和UC,这两种夹杂物主要分布在晶界,并在材料断裂过程中表现出不同的孔洞形成机制;Nb2C夹杂物倾向于和基体分离产生孔洞,UC夹杂物更容易自身破裂产生孔洞.

摘要： 通过显微硬度计、扫描电镜及能谱分析仪研究了钛-铝复合板结合界面.分析单向拉伸试验钛-铝复合板各组分层及结合区的断口形貌,获得钛-铝复合板的断裂类型.试验结果表明:复合板界面存在钛元素与铝元素的互相扩散,扩散的宽度在微米数量级,界面波形为规则直线,钛-铝界面附近偏钛侧显微硬度最高190.2HV,远离结合区的钛层硬度为160HV;钛-铝复合板各组分层断口形貌表现为韧性断裂,结合区断口形貌未见分层开裂现象.

摘要： GTN模型是损伤力学中经典的损伤模型之一,被广泛应用于金属韧性断裂过程模拟分析.本文从GTN模型的理论背景出发,阐述了国内外学者针对该模型所开展的相关研究进展,并介绍了GTN模型的应用现状及尚存的问题.

摘要： 对TC6钛合金接头锻件进行冷压缩变形工艺研究,分析了不同变形量条件下锻件的开裂情况,结果表明:锻件冷压缩变形量不能超过11.6％,推荐变形量在10％以下,变形量过大,在其转角部位最易萌生初始裂纹,且裂纹会逐步由外向内扩展,当变形量超过18％时,锻件会直接断开,锻件的开裂均为冷压缩产生的集中应力超过材料的强度极限而引起的韧性断裂.

摘要： 研究了正火及回火热处理对风电球铁(QT400-18)微观组织及力学性能的影响,对风电球铁铸态及热处理后的拉伸断口形貌进行了分析。结果表明：正火及回火热处理使风电球铁基体组织中含有95％以上珠光体,力学性能可达到QT750-5以上的牌号要求.风电球铁铸态的拉伸断口具有韧性断裂的特征,而其热处理后的拉伸断口具有脆性解理断裂的特征.

摘要： 某贮箱箱底在液压试验过程中,未进行保载即发生低压爆破.通过采用宏观观察、扫描电子显微镜断口观察、能谱分析、金相检验和显微硬度测试等方法进行分析,分析结果认为:由于顶盖与中心孔法兰盘环焊缝区为整个箱底厚度最薄处,该处在高于承载压力下发生韧性过载断裂.

摘要： 某贮箱箱底在液压试验过程中,未进行保载即发生低压爆破.通过采用宏观观察、扫描电子显微镜断口观察、能谱分析、金相检验和显微硬度测试等方法进行分析,分析结果认为:由于顶盖与中心孔法兰盘环焊缝区为整个箱底厚度最薄处,该处在高于承载压力下发生韧性过载断裂.

摘要： 本发明提供一种低温环境下紧凑拉伸试样的断裂韧性测试装置及方法，该装置包括容纳有低温液体介质的保温容器，试样浸泡在低温液体介质中且具有水平朝向的裂纹嘴；与试样相连且分别位于裂纹嘴两侧的上、下夹具，它们分别与拉伸试验机的上、下活塞相连；以及位移变送机构，其包括彼此平行且相对滑动的两竖直导轨，每个竖直导轨的两端分别设有上、下刀片，两竖直导轨的上刀片相对设置以形成与引伸计相连的上刀口，两竖直导轨的下刀片相对设置以形成与裂纹嘴相连的下刀口，从而将试样的加载线位移传递给位于低温液体介质液面之上的引伸计，以便对加载线位移进行准确测量，同时避免了引伸计与低温液态介质直接接触而使其容易损坏，结构简单可靠，方便安装操作。

摘要： 本发明公开了一种金属表面大厚度、高韧性硬质薄膜断裂韧性的测量方法，该方法包括：将气相沉积在金属表面的硬质薄膜置于显微硬度计的载物台调节并固定，然后依次采用小载荷加载测试进行多次的加载‑保载‑完全卸载预制短小裂纹，采用大载荷加载测试进行单次的加载‑保载‑卸载扩展形成细长裂纹，测得裂纹长度数值并计算断裂韧性KIC数值，重复该测试与测量、计算过程，得到多个断裂韧性KIC数值后取算数平均值表征断裂韧性。本发明采用小载荷加载多次压入和大载荷加载单次压入的方法促进了裂纹的萌生和扩展，得到有效裂纹，实现对大厚度硬质薄膜断裂韧性的定量评价，解决了难以诱发有效裂纹的问题，提高了断裂韧性结果的准确性。

摘要： 本发明涉及的是压‑拉转变式自平衡岩石复合断裂韧性及断裂能测试装置，它包括底座、承压台、两个杠杆机构、岩石拉断体，底座上设置两个杠杆机构，每个杠杆的动力臂端设置加压支撑台，每个杠杆的阻力臂端连接岩石上部施压体，承压台居中位于两个杠杆机构之间，承压台下部具有对称设置的两个岩石下部施压体，岩石拉断体位于岩石下部施压体之间；每个岩石下部施压体均与岩石拉断体下面的岩石预置钻孔紧固到一起，每个岩石上部施压体均与岩石拉断体上面的岩石预置钻孔紧固到一起；岩石拉断体的中心有岩石预置裂缝，岩石预置裂缝两侧设置位移传感器。本发明能简易而又准确地测试岩石断裂韧性及断裂能，提高了拉伸试验的成功率。

摘要： 本发明涉及一种考虑焊接残余应力对断裂韧性影响的断裂韧性测试方法，采用先切取零件再进行焊接的试样获取形式，并通过改变退火热处理条件定量调控引入的焊接残余应力大小，通过测试能够获得不同焊接残余应力对断裂韧性的影响。先切取再焊接的试样获取方式能够很好地在试样上还原焊接残余应力和焊接接头状态，能够避免试样切取过程中残余应力的松弛和再分配造成焊接残余应力变化不可控，通过调整裂纹和焊接接头的相对位置，可以实现对焊接接头不同类型和不同位置裂纹断裂韧性的测试。通过调整退火热处理条件能够按照研究需要准确调控试样中焊接残余应力的大小，进而可以实现不同焊接残余应力影响下断裂韧性的准确测量。

摘要： 本发明公开了一种金属表面大厚度、高韧性硬质薄膜断裂韧性的测量方法，该方法包括：将气相沉积在金属表面的硬质薄膜置于显微硬度计的载物台调节并固定，然后依次采用小载荷加载测试进行多次的加载‑保载‑完全卸载预制短小裂纹，采用大载荷加载测试进行单次的加载‑保载‑卸载扩展形成细长裂纹，测得裂纹长度数值并计算断裂韧性K

摘要： 本发明涉及的是压‑拉转变式自平衡岩石复合断裂韧性及断裂能测试装置，它包括底座、承压台、两个杠杆机构、岩石拉断体，底座上设置两个杠杆机构，每个杠杆的动力臂端设置加压支撑台，每个杠杆的阻力臂端连接岩石上部施压体，承压台居中位于两个杠杆机构之间，承压台下部具有对称设置的两个岩石下部施压体，岩石拉断体位于岩石下部施压体之间；每个岩石下部施压体均与岩石拉断体下面的岩石预置钻孔紧固到一起，每个岩石上部施压体均与岩石拉断体上面的岩石预置钻孔紧固到一起；岩石拉断体的中心有岩石预置裂缝，岩石预置裂缝两侧设置位移传感器。本发明能简易而又准确地测试岩石断裂韧性及断裂能，提高了拉伸试验的成功率。

摘要： 本发明提供了一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，涉及PE管制备技术领域，包括以下步骤：步骤一：准备原料，PE100级原料、PE再生料、稀土元素、镁粉、陶瓷微粒、玻璃纤维、碳纤维、羧甲基纤维素、热稳定剂、纳米母粒、苯乙烯单体、增韧剂、阻燃剂、硬脂酸钙、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺、纳米抗菌剂和白油；步骤二：将PE100级原料、PE再生料进行熔化处理，熔融后向其中添加硬脂酸钙和阻燃剂，搅拌混合，获得基料；本发明以PE100级原料、PE再生料作为主体原料，分子量大、机械性能好，配合稀土元素、镁粉和硬脂酸钙的添加，给管材提供一定的金属性状，提高硬度以及抗冲击的性能。

摘要： 本发明公开了低速冲击下复合材料层间断裂韧性测试夹具及其使用方法，属于复合材料冲击测试技术领域，该低速冲击下复合材料层间断裂韧性测试夹具，包括上固定组件；下移动组件，包括下夹持件，用以在测试时，与所述上固定组件共同对试样进行固定；所述下移动组件包括与所述下夹持件连接的传递构件，设置在所述下夹持件上，二者位置可调式设置在固定座组件上，用以接收冲击装置的瞬时冲击。通过本发明提出的用于复合材料的层间断裂韧性进行瞬时低速冲击试验的设备，并根据单向纤维增强聚合物基复合材料Ⅰ‑Ⅱ混合型层间断裂韧性标准提出试验方法，能够更进一步获取复合材料在低速冲击情况下的剥离最大力。

摘要： 本实用新型提供了一种高冲击韧性合金刀具的断裂韧性检测装置，包括加压头和位于加压头正下方的试样夹具，所述试样夹具包括基座和设于基座上的两个支撑托辊；所述基座上部设有滑轨，两个支撑托辊通过滑座滑动设置于所述滑轨上；所述滑座包括与滑轨滑动连接的滑动部，滑动部的上部设有液压腔，液压腔内设有活塞柱，活塞柱的上部设有支撑部，所述支撑托辊与支撑部转动连接；两个滑座的液压腔通过液压管相互连通。本实用新型的断裂韧性检测装置在滑座设有液压腔，且两个支撑托辊对应的液压腔通过液压管连通，可以实现两侧支撑托辊的压力平衡，从而提高检测结果的准确性。

摘要： 本发明涉及高强度热轧钢板领域。一种断裂为韧性断裂高强度热轧钢板，该断裂为韧性断裂高强度热轧钢板化学成分按重量百分比计，C：0.005‑0.30wt%、Si：0.03‑2.00wt%、Mn:0.30‑3.5wt%、P≤0.25 wt%、S≤0.20wt%，余为Fe、添加元素及不可避免的不纯物。本发明公开了一种新型的断裂为韧性断裂高强度热轧钢板，并对该断裂为韧性断裂高强度热轧钢板的断裂进行了研究，提出一种断裂为韧性断裂的断裂方式，具有良好的拉伸性能。