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工业纯锆的低周疲劳特性及寿命预估
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作者 杨西荣 王欣晗 +2 位作者 张文艳 刘晓燕 赵西成 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2515-2522,共8页
通过轴向对称应变控制法对工业纯锆的低周疲劳性能进行研究,讨论了工业纯锆的循环应力-应变响应、软硬化特性、累积滞后规律、疲劳寿命以及塑性应变能的影响。结果表明:在总应变幅大于0.5%时工业纯锆均表现出循环硬化;工业纯锆疲劳寿命... 通过轴向对称应变控制法对工业纯锆的低周疲劳性能进行研究,讨论了工业纯锆的循环应力-应变响应、软硬化特性、累积滞后规律、疲劳寿命以及塑性应变能的影响。结果表明:在总应变幅大于0.5%时工业纯锆均表现出循环硬化;工业纯锆疲劳寿命满足Basquin-Coffin-Manson经验关系式,其过渡寿命为1548周;利用塑性应变能对疲劳损伤进行了有效评估,总应变幅度越低,滞回曲线面积越小,即塑性应变能越低,疲劳寿命越长;疲劳断口呈现明显的疲劳辉纹特征,随总应变幅的增加疲劳辉纹的数量减小宽度增加。 展开更多
关键词 工业纯锆 低周疲劳 疲劳寿命 塑性应变能 疲劳
TC11钛合金在不同温度下的疲劳断裂分析
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作者 陈艳娜 熊毅 +3 位作者 范梅香 岳赟 姚怀 任凤章 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期61-68,共8页
借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了TC11钛合金不同温度下高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌。结果表明:TC11钛合金不同温度下的疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区3部分组成,裂纹扩展区存在大量的... 借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了TC11钛合金不同温度下高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌。结果表明:TC11钛合金不同温度下的疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区3部分组成,裂纹扩展区存在大量的二次裂纹,随着温度的增加,二次裂纹数量逐渐增多的同时其长度与宽度也明显增加,且在二次裂纹附近出现微裂纹,疲劳辉纹的宽度从0.2μm(-30℃)增加到1μm(150℃),相应的疲劳极限也随着实验温度的升高而降低,该实验条件下疲劳极限值从438 MPa(-30℃)降至388 MPa(150℃),温度越高疲劳寿命越短。不同温度下随着循环周次的增加,钛合金内部出现位错或形变孪晶等亚结构来协调变形,低温下变形组织以位错缠结和形变孪晶混合型组织为主,高温下则以位错缠结为主,同时β片层发生明显的断裂现象,在α/β相界面的位错堆积导致的应力集中是疲劳裂纹源形成的主要原因。 展开更多
关键词 钛合金 高周疲劳微观组织 二次裂 疲劳
TC11钛合金室温高周疲劳断口及微观组织 预览
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作者 范梅香 熊毅 +2 位作者 陈艳娜 查小琴 陈沛 《河南科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期6-11,106,107共8页
以片层组织TC11钛合金为研究对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对室温高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:不同载荷下TC11钛合金疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区... 以片层组织TC11钛合金为研究对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对室温高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:不同载荷下TC11钛合金疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区3部分组成,且裂纹扩展区存在着大量与疲劳裂纹扩展方向相垂直的二次裂纹。随着载荷的增大,二次裂纹数量逐渐增多的同时,其宽度明显增加,疲劳辉纹的宽度也随之增大,从0.6μm(475MPa)增加到1.0μm(525MPa)。在交变载荷的作用下,钛合金内部萌生出大量的位错亚结构,且位错多堆积在α/β相界处,造成应力集中,导致界面开裂形成裂纹源,从而降低疲劳寿命。 展开更多
关键词 片层组织 TC11钛合金 高周疲劳 二次裂 疲劳
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CT80连续油管疲劳特性研究及断口分析
4
作者 朱健 李霄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第10期259-262,共4页
研究了CT80连续油管疲劳特性,并对其疲劳断口进行分析。结果表明:在应力幅值为250MPa时,其疲劳寿命达到了2×10^6;疲劳裂纹在材料表面或靠近表面的位置处萌生,且在疲劳源附近观察不到疲劳辉纹。随着应力幅值的增大,疲劳裂纹源区的... 研究了CT80连续油管疲劳特性,并对其疲劳断口进行分析。结果表明:在应力幅值为250MPa时,其疲劳寿命达到了2×10^6;疲劳裂纹在材料表面或靠近表面的位置处萌生,且在疲劳源附近观察不到疲劳辉纹。随着应力幅值的增大,疲劳裂纹源区的面积减小,甚至会出现多个疲劳源;在较大应力幅值下,断口没有明显的疲劳源区,断裂近似于静载断裂,呈明显的剪切斜断口;疲劳裂纹扩展区附近呈现出放射状条纹,可观察到大量疲劳辉纹,同时还有二次裂纹。应力幅值越高,疲劳辉纹的间距就越大;疲劳瞬断区则由大量韧窝构成,从一些韧窝中可观察到断裂的第二相颗粒。 展开更多
关键词 连续油管 疲劳特性 断口分析 疲劳 韧窝
金属管线高温环境下的断裂失效分析 预览
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作者 费恒孝 谢季佳 +1 位作者 范学军 武晓雷 《力学与实践》 北大核心 2017年第1期30-34,55共6页
超燃冲压发动机燃烧室试验台配置了大量金属管线,煤油作为燃料和冷却介质在其中输运,在实验过程中发生管线早期断裂失效,对此开展了分析。首先利用三维体视显微镜与扫描电镜进行了断口观察与分析,表明管线的开裂起源于焊缝根部,具有典... 超燃冲压发动机燃烧室试验台配置了大量金属管线,煤油作为燃料和冷却介质在其中输运,在实验过程中发生管线早期断裂失效,对此开展了分析。首先利用三维体视显微镜与扫描电镜进行了断口观察与分析,表明管线的开裂起源于焊缝根部,具有典型的多源起源特征;裂纹源区具有蓝色半圆形特征,表明存在焊接裂纹。同时,断口呈现明显的疲劳辉纹,间距为亚微米量级。根据辉纹间距与管材壁厚以及使用寿命分析,确定了疲劳载荷的频率范围;根据理论公式与有限元模态分析对管线的自振频率进行了估算,其结果与断口分析的结果吻合良好。以上研究结果表明管线断裂是典型的振动疲劳失效导致的。为此,建议在管线中部增加固定点约束,改变管线的自振频率以降低振幅,并改进焊接工艺,提高管线焊接质量。基于以上措施,有效解决了管线的早期断裂失效问题。 展开更多
关键词 金属管 断口分析 疲劳 振动疲劳 焊缝
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液压扳手驱动板的断裂原因 预览
6
作者 胡显军 董登超 +1 位作者 张珂 熊文涛 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第8期98-101,共4页
某一材料未知的液压扳手驱动板在与活塞杆接触的部位发生断裂,通过理化检验对该驱动板的断裂原因进行了分析,并提出了改进措施。结果表明:该驱动板材料为X2NiCoMo18-8-5马氏体时效钢;驱动板发生了疲劳断裂,驱动板与活塞杆接触部位产生... 某一材料未知的液压扳手驱动板在与活塞杆接触的部位发生断裂,通过理化检验对该驱动板的断裂原因进行了分析,并提出了改进措施。结果表明:该驱动板材料为X2NiCoMo18-8-5马氏体时效钢;驱动板发生了疲劳断裂,驱动板与活塞杆接触部位产生擦痕,形成应力集中,在受到活塞杆作用时,擦痕处进一步扩大形成裂纹源,使用中裂纹不断扩展最终导致断裂;建议加大液压扳手驱动板与活塞杆接触部位棱角的弧度,保证接触部位光滑并正确装配活塞杆,以避免产生擦痕。 展开更多
关键词 液压扳手 疲劳断裂 二次裂 疲劳
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高强度螺栓断裂分析 预览 被引量:1
7
作者 孙国峰 任鹏波 +1 位作者 张弦 舒潇建 《机械工程师》 2015年第12期32-34,共3页
某风场M36×170mm规格的风机塔筒用高强度螺栓在服役了约2a后发生了断裂。通过宏观观察、断口扫描、金相检查、力学性能检测、化学成分分析等方式对现场部分螺栓断裂原因进行分析。结果表明,高强螺栓的金相组织、化学成分、力学性... 某风场M36×170mm规格的风机塔筒用高强度螺栓在服役了约2a后发生了断裂。通过宏观观察、断口扫描、金相检查、力学性能检测、化学成分分析等方式对现场部分螺栓断裂原因进行分析。结果表明,高强螺栓的金相组织、化学成分、力学性能正常,断裂螺栓断口具有典型的疲劳断裂特征,断裂形式为疲劳断裂,螺栓断裂的主要原因是螺栓服役过程中头下圆角位置的微裂纹在交变应力的持续作用下,裂纹逐步扩展,最终造成了螺栓的断裂。 展开更多
关键词 塔筒螺栓 断裂 疲劳 疲劳
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空气和腐蚀环境下双相不锈钢SAF2507的疲劳性能 预览 被引量:1
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作者 俞树荣 孟恺 李淑欣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期77-81,共5页
对超级双相不锈钢SAF2507分别在空气和3.5%NaCl溶液中进行旋转弯曲疲劳实验,研究两种介质下SAF2507不锈钢的疲劳性能。结果表明:宏观上,双相不锈钢SAF2507在3.5%NaCl腐蚀环境中的疲劳强度较空气中的下降幅度小,为空气下的90%。但微观上... 对超级双相不锈钢SAF2507分别在空气和3.5%NaCl溶液中进行旋转弯曲疲劳实验,研究两种介质下SAF2507不锈钢的疲劳性能。结果表明:宏观上,双相不锈钢SAF2507在3.5%NaCl腐蚀环境中的疲劳强度较空气中的下降幅度小,为空气下的90%。但微观上,空气中疲劳断口表现为韧性断裂,在铁素体和奥氏体相上呈现大量疲劳辉纹;腐蚀环境下,奥氏体为韧性断裂,而铁素体呈现解理断裂模式。两相上疲劳辉纹的宽度和间距随着晶粒位向及二次裂纹的开裂而不同。在奥氏体-铁素体双相不锈钢的疲劳断口中,不能根据疲劳辉纹的间距进行相的鉴别。 展开更多
关键词 双相不锈钢 腐蚀疲劳 疲劳 韧性断裂
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不同应力水平下5A06铝合金的疲劳断口研究 预览 被引量:3
9
作者 刘乐乐 姜锋 +1 位作者 汪莹 李致良 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期70-74,共5页
通过采用金相显微镜,扫描电镜和能谱分析研究了5A06铝合金高周疲劳断口的微观特征.研究结果表明:该合金在疲劳极限附近发生疲劳断裂时,裂纹主要萌生于杂质粒子与基体的界面结合处,较高应力水平下疲劳裂纹的萌生呈现多源性,并且裂纹主... 通过采用金相显微镜,扫描电镜和能谱分析研究了5A06铝合金高周疲劳断口的微观特征.研究结果表明:该合金在疲劳极限附近发生疲劳断裂时,裂纹主要萌生于杂质粒子与基体的界面结合处,较高应力水平下疲劳裂纹的萌生呈现多源性,并且裂纹主要起源于杂质粒子自身的开裂.随着应力水平的提高,裂纹的偏转路径更加复杂,疲劳辉纹间距不断增大,断口中疲劳裂纹扩展区所占比例减少.疲劳裂纹扩展的初期,疲劳微裂纹的偏转主要取决于相邻晶粒间有利滑移面的方向. 展开更多
关键词 5A06铝合金 高周疲劳 偏转 疲劳
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活塞顶部开裂失效分析 预览 被引量:2
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作者 王延亮 《内燃机与配件》 2013年第6期40-41,共2页
本文针对一款4缸汽油增压发动机活塞在开发阶段的耐久试验中出现的顸部开裂的失效进行原因分析,并采取针对性措施对铸造过程进行改进,有效解决了该问题。
关键词 活塞 失效分析 疲劳 疲劳 铸造缺陷
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高强7050-T7451铝合金厚板的疲劳断口特征 预览 被引量:6
11
作者 王艺淋 潘清林 +2 位作者 韦莉莉 李波 李晨 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期26-30,共5页
对7050-T7451铝合金厚板进行了疲劳试验,并采用光学显微镜、扫描电镜等观察了不同应力幅值下疲劳试样断口,重点分析厚板试样疲劳裂纹萌生区与扩展区的微观特征。结果表明:其疲劳裂纹主要在材料中富铁脆性化合物夹杂处萌生,其位置一... 对7050-T7451铝合金厚板进行了疲劳试验,并采用光学显微镜、扫描电镜等观察了不同应力幅值下疲劳试样断口,重点分析厚板试样疲劳裂纹萌生区与扩展区的微观特征。结果表明:其疲劳裂纹主要在材料中富铁脆性化合物夹杂处萌生,其位置一般为材料表面或者近表面区,在240MPa应力幅值下,裂纹源距表面距离约为158.64肛m,而在340MPa应力幅值下的距离约为120.10um;裂纹扩展区域出现了二次裂纹、峭壁等微观特征,且疲劳辉纹的间距随应力幅值的增大而增大。 展开更多
关键词 7050-T7451铝合金 疲劳断口 扩展 疲劳 厚板
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45钢驱动轴断裂原因分析 预览 被引量:3
12
作者 陈俊健 《机械工程师》 2013年第5期5-7,共3页
某电机设备的驱动轴在使用三个月后,出现断裂,断裂部位为一台级过渡处。该钢种为45钢,采用调质处理。从调质钢的最基本性质和热处理工艺出发,建立金属构件失效及失效分析的最基本的方法,通过多方面的实验,对驱动轴断裂原因作详细... 某电机设备的驱动轴在使用三个月后,出现断裂,断裂部位为一台级过渡处。该钢种为45钢,采用调质处理。从调质钢的最基本性质和热处理工艺出发,建立金属构件失效及失效分析的最基本的方法,通过多方面的实验,对驱动轴断裂原因作详细报告。综合运用失效分析的各种方法的同时,联系材料性能及热处理工艺的各种性质,分析驱动轴断裂的原因——疲劳断裂,并对改进提出建议。 展开更多
关键词 疲劳 魏氏组织
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不同应力下7B04铝合金的疲劳断口 预览 被引量:16
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作者 蹇海根 姜锋 +3 位作者 文康 黄宏锋 韦莉莉 蒋龙 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期 132-137,共6页
采用金相、电镜扫描显微技术对不同应力下铝合金的疲劳断口显微组织进行分析和对比研究,揭示该合金疲劳裂纹萌生与扩展的微观特征。研究结果表明:疲劳裂纹一般在材料表面或近表面处萌生,与表面的距离随加载应力升高而减小,在应力为285... 采用金相、电镜扫描显微技术对不同应力下铝合金的疲劳断口显微组织进行分析和对比研究,揭示该合金疲劳裂纹萌生与扩展的微观特征。研究结果表明:疲劳裂纹一般在材料表面或近表面处萌生,与表面的距离随加载应力升高而减小,在应力为285MPa时裂纹于距表面约250μm处萌生,而在430MPa时裂纹萌生于材料表面;在裂纹源附近观察不到疲劳辉纹,且加载应力越高,这个区域的面积就越小,而裂纹扩展区的疲劳辉纹间距随应力的增大而增大;裂纹形成后,微裂纹沿着与应力轴呈45°角的最大切应力方向向纵深扩展,然后转向与拉应力轴正交的方向扩展,最后瞬断,且随着应力的增大,断口上疲劳裂纹扩展区的面积减小,瞬断区的面积增大。 展开更多
关键词 铝合金 疲劳断口 萌生 扩展 疲劳
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不锈钢EGR冷却器钎焊结构断裂分析 预览 被引量:3
14
作者 何鹏 刘宏 +2 位作者 钱乙余 陈伟婧 周益民 《焊接》 北大核心 2009年第4期 26-29,共4页
通过对钎焊失效件进行断裂裂纹的宏观分析及断口分析,确定了断裂发生的位置,并分析了断裂形式及疲劳裂纹萌生和扩展过程的特点。在对失效件裂纹的宏观观察中发现,断裂多发生在钎焊圆角根部,裂纹沿钎焊圆角根部萌生和扩展。对钎焊圆... 通过对钎焊失效件进行断裂裂纹的宏观分析及断口分析,确定了断裂发生的位置,并分析了断裂形式及疲劳裂纹萌生和扩展过程的特点。在对失效件裂纹的宏观观察中发现,断裂多发生在钎焊圆角根部,裂纹沿钎焊圆角根部萌生和扩展。对钎焊圆角表面微观形貌进行观察后发现,在钎焊圆角根部存在着连续分布的钎料瘤,容易引起局部应力集中,促进疲劳裂纹的萌生。在对失效件断口进行的分析中找到了疲劳断裂的典型特征——疲劳辉纹,有力地证明了失效模式为疲劳断裂。 展开更多
关键词 EGR冷却器 断裂 疲劳 疲劳
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连杆开裂分析 预览
15
作者 代利强 孙兵 +1 位作者 刘复荣 鞠立忠 《内燃机配件》 2007年第5期 24-26,共3页
运用各种理化检测手段,对45#钢105柴油机连杆沿小头油孔处开裂进行失效分析。连杆宏观断口可明显分为三个区域。一区,连杆小头油孔附近疲劳源区。二区,稳定疲劳扩展区。三区,最后开裂瞬断区。重点对疲劳源区及疲劳扩展区进行宏观断... 运用各种理化检测手段,对45#钢105柴油机连杆沿小头油孔处开裂进行失效分析。连杆宏观断口可明显分为三个区域。一区,连杆小头油孔附近疲劳源区。二区,稳定疲劳扩展区。三区,最后开裂瞬断区。重点对疲劳源区及疲劳扩展区进行宏观断口及电镜二次电子图像断口分析和疲劳源区电镜能谱面分布分析。分析失效主要原因并解决问题。 展开更多
关键词 失效 疲劳 疲劳 疲劳 二次裂 SEM EDS面分布
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断口分析及其在失效分析中的应用 预览 被引量:12
16
作者 吴连生 《理化检验:物理分册》 CAS 1994年第5期 26-32,共7页
金属及合金的机械构件的断口上所显示出的标记与形貌反映了裂纹萌生及扩展时断裂机理。这些标记是能够用宏观和微观断口术明细地判别出来,并可以利用来鉴别裂源位置与裂纹扩展方向。疲劳辉纹的形貌特征和位向有一定的相关性。关于疲劳... 金属及合金的机械构件的断口上所显示出的标记与形貌反映了裂纹萌生及扩展时断裂机理。这些标记是能够用宏观和微观断口术明细地判别出来,并可以利用来鉴别裂源位置与裂纹扩展方向。疲劳辉纹的形貌特征和位向有一定的相关性。关于疲劳辉纹的形成及疲劳辉纹间距的测量将予以介绍,并将疲劳辉纹间距的测量技术可以作为对疲劳裂纹扩展的定性与定量分析,最后介绍了一个失效分析实例。 展开更多
关键词 断口 失效分析 裂源位置 疲劳 金属材料
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硬铝合金件断口分析 预览
17
作者 谢敬学 蒋运英 徐克涵 《广西大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 1993年第S1期56-58,共3页
观察铝合金试验件的断口形貌并分析其断裂成因。
关键词 疲劳断口 贝壳 疲劳
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浅析17-1/2″扶正器断裂原因分析 预览 被引量:1
18
作者 姜秋月 《山东工业技术》 2014年第9期129-129,共1页
通过对17-1/2″扶正器(也成为稳定器,外径为∮444.5mm)在油田井队使用过程中出现断裂现象。经过审慎的分析后,将扶正器断裂的原因初步浅析。
关键词 根部 疲劳 啮合受力 过渡区圆角
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