张统一
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褚武扬
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李英
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肖纪美
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陈江
中国腐蚀与防护学报
用有限元法计算了Ⅱ型缺口前端的应力场和应力场强度因子KⅡ。结果表明,最大正应力和最大三向应力所在位置(θ=-110°)和最大剪应力位置(θ=80°)并不重合;最大正应力的指向和缺口延长线成α=10°。 实验表明超高强度钢Ⅱ型缺口试样能产生氢致滞后开裂,在水溶液中也能发生应力腐蚀。氢致裂纹和应力腐蚀裂纹都在最大三向应力所在位置形核,但裂纹的取向并不和该处的最大正应力垂直,而是指向该处的剪应力方向。如果没有氢,则裂纹在最大剪应力所在位置处形核,并沿最大剪应力方向扩展,即开裂角α=5°。 无论是氢致滞后开裂,还是应力腐蚀,Ⅱ型试样的规一化门槛应力强度因子均比Ⅰ型试样的相应值要高,断口形貌则和Ⅰ型试样的基本相同。
关键词:
张统一
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蒋方忻
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褚武扬
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肖纪美
金属学报
采用静电激发调频检测法对比研究了电解充氢和人为部分应力松弛对高纯铁和工业纯铁杨氏模量的影响。结果表明,电解充氢导致应力部分松弛,从而引起表观弹性模量的下降;但在随后放氢过程中E的回升量与人为应力部分松弛后的室温时效过程中E的升高量相当,均为0.1—0.3％。说明电解充氢渗入7—8 ppm的氢对铁原子键合力没有明显影响。 应用悬丝共振法研究了氢对工业纯铁弹性模量的影响也获得了同样的结果。
关键词:
张统一
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褚武扬
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李英
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肖纪美
金属学报
<正> 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
关键词:
张统一
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褚武扬
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肖纪美
金属学报
计算了有应力和无应力状态下产生非球对称应变的氢原于的化学位之差,μ_σ-μ_0=-VΣσ_iε_(ii)~′,其中U就是氢应变场和外应力场的互作用能.对纯剪应力τ,则U=-0.55133Vτ(ε_(11)-ε_(22)),因而当氢在α-Fe中引起四方畸变时,它和剪应力就有互作用,从而可导致氢在45°面上富集,这就可解释充氢的无裂纹扭转试样以及III型裂纹试样能沿45°面产生氢致滞后断裂的实验事实.当非球对称应变的氢择优分布时,在拉伸和压缩条件下的氢浓度公式并不相同,分别为C_t=C_0exp[(0.70089ε_(11)+0.29911ε_(22))Vo/RT],C_0exp[(0.14956ε_(11)+0.85044ε_(22))Vσ/RT].因此,根据氢渗透实验所获得的C_t/C_0和C_p/C_0,就可定出ε_(11)/ε_(22).例如,用Bockris的数据可得ε_(11)/ε_(22)=1.27.这表明氢在α-Fe中的应变是非球对称的.
关键词:
褚武扬
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张统一
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肖纪美
中国腐蚀与防护学报
无裂纹扭转试样充氢后在恒定的扭矩作用下能产生氢致滞后开裂。顺时针扭转时裂纹面和扭转轴成45°;反时针扭转则沿-45°面产生裂纹。计算表明,如果氢原子在α-Fe中的应变场是非球对称的,则氢原子的应变场和扭转应力场之间存在有互作用能,而且在45°面(顺时针扭转时)上具有极小值。这就将导致氢原子向45°面扩散和富集,当其浓度达到临界值时就会引起氢致滞后开裂。对于充氢的缺口或预裂纹扭转试样(即Ⅲ型裂纹)上述结论也成立。
关键词:
