刘丹梅
,
杨为奉
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姚枚
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夏月波
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郑瑞琪
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胡宏军
,
李宏运
材料研究学报
通过两种Al 合金表面处理方法及水煮老化处理,得到了不同界面结合状态的玻璃纤维-Al 混杂复合层板,进行了层板层间剪切强度和疲劳裂缝扩展试验,研究了界面结合强度对层板疲劳行为的影响。试验发现,当界面结合强度较高时,层板的疲劳裂缝扩展速率较低,伴随疲劳裂缝扩展而产生的脱层破坏区尺寸较小,脱层破坏发生在树脂层与增强纤维之间;界面结合强度较低时,层板的疲劳裂缝扩展速率较高,脱层区尺寸较大,脱层破坏发生在Al 层和树脂层之间。
关键词:
层板
,
interlaminar strength
,
fatigue crack propagation
,
delamination
刘丹梅
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曲伟
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杨为奉
,
张瑞平
,
夏月波
材料研究学报
本文研究了一种新型结构复合材料玻璃纤维-Al 混杂复合层板(Glass Aluminum Laminates,GLALL)在不同外载荷作用下的疲劳裂缝扩展行为,以及疲劳破坏规律。试验发现,由于未断高强度纤维对裂缝的桥接作用降低了裂缝尖端的有效应力场强度因子,GLALL 的疲劳裂缝扩展速率远低于单一Al 合金。伴随Al 合金层内疲劳裂缝的扩展,GLALL 疲劳裂缝附近区域会产生脱层破坏,脱层区宽度随外加载荷增大而增大。脱层区宽度越小,纤维对疲劳裂缝的桥接作用越强。
关键词:
复合层板
,
fatigue crack growth
,
delamination
夏月波
,
张天宜
,
费广涛
,
周星
金属学报
本文报道了不同取向Al单晶体在循环形变过程中的应力响应、内耗和超声衰减的变化及它们之间的关系,试验结果表明,循环应力σ、内耗Q~(-1)和超声衰减△α对晶体取向有明显的依赖性,单滑移取向和多滑移取向晶体之间,上述三量的差别很大,对同一取向晶体,σ增加对应着Q~(-1)减少和Δa增加,但Δa达到最大值需要的循环周次少于σ达到最大值所需的循环数,而Q~(-1)与σ则基本上同时达到最低值和最大值。
关键词:
晶体取向
,
cyclic deformation
,
stress response
,
internal friction
,
ultrasonic attenuation
夏月波
,
王中光
金属学报
研究了粗大晶粒(直径10mm以上)纯Al多晶材料在循环形变中的滑移行为,与一般的多晶材料(晶粒大小为微米量级)的滑移行为比较有如下特点:(1)在一个晶粒内存在由于不同滑移系统的开动所造成的不同滑移区,可称之谓形变畴或滑移畴;在同一畴区内也可有几个滑移系统同时或先后强烈地操作,在试样表面形成美丽而整齐的滑移图像。(2)对于较大∑值或随机晶界结构,晶界对滑移形变的影响区约在距离晶界50—120μm的范围内。这类晶界往往在疲劳寿命早期就可萌生裂纹。晶界迁移、晶界滑动现象也能经常观察到;对那些低∑值的重位晶界,一般情况下滑移线都能连续地穿越晶界,在晶界区的形变不协调性小,这样的晶界往往不易成为裂纹的萌生地点。(3)三叉晶界的节点抑制了晶界滑动,是形变不协调较大的区域,造成较大的应力集中,尤其三条晶界中的高∑值的或随机的晶界,往往是沿晶开裂的优先部位。
关键词:
重位晶界
,
random grain boundary
,
intergranular crack
,
boundary slide
,
serrated grain boundary
夏月波
,
王中光
金属学报
本文研究了Cr-Mn-N不锈钢的对称拉压低周疲劳行为。结果表明,在相同的总应变幅下,1050℃固溶处理比1250℃固溶处理的试样的疲劳寿命几乎高一倍。在所使用的应变幅(±0.4—±1.2％)范围内,循环到饱和后都观察到软化现象,而在低应变幅下较早到达饱和阶段。每周的平均能量损耗随应变幅的增加而增加,而试样全寿命的总能量损耗则随应变幅的增加而降低。疲劳试样断口的扫描电子显微镜观察表明,低温固溶处理的试样断口为穿晶和沿晶的混合型断裂,以穿晶为主,并有清晰的疲劳条纹。高温固溶处理的试样断口则以沿晶断裂为主。
关键词:
低周疲劳
,
fatigue life
,
hardening saturation
,
cyclic softening
,
energy loss
夏月波
,
王中光
金属学报
对粗晶纯Al多晶体的疲劳断口进行了扫描电镜分析,在应变控制循环形变下,晶粒粗大而延性很好的金属的疲劳断口具有某些特征:断裂源少而集中,断裂源附近裂纹呈扇形扩展,疲劳条纹为循环解理刻面,每一条纹由较宽的解理刻面和窄的解理台阶两部分组成,台阶往往由于塑性形变而钝化;在裂纹扩展第Ⅱ阶段的疲劳条纹清晰、连续,布满裂纹扩展第Ⅱ阶段的整个区域,不同水平面形成的条纹间以“麻花形”的条带连接;多处观察到沿条纹形成的二次微裂纹,有些已发展成二次宏观裂纹,并有二次疲劳条纹;在断口上可观察到解理小舌台;断口上无最后拉断的静断区,对疲劳条纹的形成机制进行了初步的探讨。
关键词:
疲劳断口
,
pure Al
,
fatigue striation
,
secondary crack
,
cleavage tongue
夏月波
,
张天宜
,
邓钧
金属学报
采用晶体取向不同的99.999％Al单晶试样,进行拉压对称的应变控制疲劳试验。应变幅为2×10~(-3)。记录了各循环周次的应力、应力-应变滞后回线,根据回线的面积和形状计算了循环形变中的能量损耗、摩擦应力、反馈应力及形状参量。观察了滑移形貌,发现晶体取向对上述各量均有很大影响。多滑移取向晶体比单滑移取向晶体具有大得多的初始硬化率、饱和应力值和能量损耗。而滞后回线的形状则后者较接近矩形,其形状参量V_H比前者大,探讨了各参量间的关系及它们与材料内部位错结构的联系。
关键词:
晶体取向
,
cyclic deformation
,
stress response
,
energy loss
,
slip morphology
夏月波
,
王中光
,
艾素华
金属学报
对充分退火的、晶粒尺寸超过10 mm的99.999％纯Al试样在Schenck试验机上进行了恒应变幅的对称拉-压疲劳试验。应变幅的范围从2.82×10~(-4)到6.1×10~(-3)。测量了各个循环之后的拉、压半周的峰值应力。在所用应变范围内,都观察到二次循环硬化,并在大约3.0×10~(-3)的应变幅处有一个最大值。 金相和电子扫描显微镜的观察表明,在高应变幅下,在晶界区域内产生不同的塑性应变,导致与穿晶裂纹联接的晶界滑动和迁移。在同一断裂面上存在不同型式的疲劳条纹。 作为简单的讨论。假定二次硬化是二次滑移和晶界滑动过程中局部硬化的结果。
关键词:
