刘婉颖
,
朱毅科
,
施太和
,
时宇
,
邵登全
,
李慧莹
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201508019
通过对V-150钻杆管体纵向试样进行示波冲击试验及冲击试样断口形貌观察,对比分析了在不同温度(-60～25℃)下V-150钻杆钢的示波冲击特性及断口裂纹扩展特征.结果表明:V-150钻杆钢的冲击功、裂纹扩展功、裂纹扩展功与冲击功的比值均随温度降低而降低,起裂功与冲击功的比值随温度降低而升高;常温下断口为典型韧窝状韧性断口,随温度降低,断裂特征由韧性断裂向脆性断裂转变,至-60℃时表现为解理脆性断裂特征.
关键词:
V-150钻杆
,
示波冲击
,
动态断裂韧性
,
冲击断口
宋顺成
,
陈小安
,
王庭辉
,
王明超
,
孙志杰
,
张佐光
材料科学与工艺
为了测试陶瓷材料动态断裂韧性,利用Hopkinson压杆实验原理和改装的Hopkinson压杆装置,并将试件加工成单边切口梁进行了三点弯曲动态试验.利用改装的Hopkinson压杆装置可直接测得透射应力波,从而直接得到试件变形过程中作用在试件上的支反力.本文定义了无量纲挠度和挠度变化率,给出了几种陶瓷材料在不同挠度变化率下的时间一动态应力强度因子曲线,并分别给出其动态断裂韧性.测试结果表明,陶瓷材料的动态断裂韧性具有挠度变化率效应.
关键词:
陶瓷材料
,
动态三点弯曲试验
,
动态断裂韧性
,
Hopkinson压杆
冯祥利
,
王磊
,
刘杨
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00617
通过调整焊接热输入研究了Q460低合金高强钢CO2气体保护药芯焊接接头的组织及其对不同温度下动态断裂韧性(JId)的影响规律, 探究了影响接头动态断裂行为的机理. 结果表明, 低热焊接输入的接头熔合区(FZ)柱状晶界面处存在仿晶界型铁素体; 随热输入增加, FZ柱状晶形态特征逐渐减弱、仿晶界铁素体消失, FZ以针状铁素体组织为主, 且随热输入的增加针状铁素体平均尺寸增大. 在室温至-70 ℃范围内, 中等热输入的焊接接头均表现出优异的动态断裂韧性, 而低热输入的接头动态断裂韧性值最低. 随温度由室温降低至-70 ℃, Q460钢焊接接头动态断裂机制发生了由延性断裂逐渐向解理脆性断裂的转变. 低热输入焊接接头FZ柱状晶界面具有平面生长特征的仿晶界铁素体, 易诱发低温下裂纹沿晶快速扩展. 研究发现, 在低温动态断裂过程中, 细小针状铁素体组织由于可有效地阻碍裂纹扩展, 成为其维持高动态断裂韧性的要因.
关键词:
低合金高强钢
,
动态断裂韧性
,
冲击吸收功
,
断裂行为
,
显微组织
韩小平
,
曹效昂
,
朱西平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.024
利用Hopkinson杆加载装置,对带有单边切口的炭纤维增强复合材料(CFRP)及玻璃纤维增强复合材料(GFRP)层板试件进行冲击拉伸加载实验.根据一维应力波理论求得作用于试件上的载荷P(t)和试件加载点的位移δ(t).根据试样中应力随时间的变化历史σ(t),并基于断裂韧性测试原理,建立了动态应力强度因子K1(t)响应曲线.利用柔度变化率方法确定起裂时间,分别得到在两种加载速率下CFRP、GFRP层板的动态断裂韧性.结果表明,随着加载速率的提高,这两种复合材料的断裂韧性降低.
关键词:
Hopkinson杆
,
复合材料
,
动态断裂韧性
,
加载速率
,
柔度变化率方法
许泽建
,
李玉龙
,
刘元镛
,
罗景润
,
陈裕泽
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.06.013
采用实验-数值相结合的方法对40Cr和30CrMnSiNi2A两种高强钢剪切试样在冲击载荷作用下的Ⅱ型动态断裂韧性进行了测试.实验在Hopkinson压杆系统上完成,试样的起裂时间采用应变片法测得.结合有限元三维动态模拟,得到了不同加载速率下试样动态应力强度因子的时间历程,并由实测的起裂时间确定两种钢的动态断裂韧性.结果表明,在现有加载率范围(2×106-7×106MPa.m1/2/s)内,两种高强钢试样几乎全部由绝热剪切模式引发断裂,其动态断裂韧性均随加载速率的增加而呈现上升趋势,且在相同加载速率下后者的动态断裂韧性大于前者的动态断裂韧性.并对韧带尺寸对试样断裂韧性的影响进行了研究.
关键词:
高强钢
,
加载速率
,
剪切载荷
,
动态断裂韧性
,
动态应力强度因子
许泽建
,
李玉龙
,
李娜
,
刘元镛
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.09.013
采用实验-数值方法对40Cr和30CrMnSiNi2A两种高强钢三点弯曲试样在不同加载速率的冲击载荷作用下进行了动态断裂韧性的测试,并对其率相关性进行研究.实验在Hopkinson压杆系统上完成,试样的起裂时间采用应变片法测得.结合有限元三维动态模拟,得到了不同加载速率下试样动态应力强度因子的时间历程并由实测的起裂时间确定材料动态断裂韧性.结果表明,在本工作加载速率范围内(106 MPa·m1/2/s),40Cr钢为解理型断裂,其动态断裂韧性随加载速率增加的变化趋势不明显;而30CrMnSiNi2A钢则在较大程度上表现为延性断裂的特征,其动态断裂韧性随加载速率的增加呈明显上升趋势.并对上述结果进行了宏观和微观机理分析.
关键词:
高强钢
,
加载率
,
动态断裂韧性
,
动态应力强度因子
,
Ⅰ型裂纹
冯祥利
,
王磊
,
刘杨
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00617
通过调整焊接热输入研究了Q460低合金高强钢CO2气体保护药芯焊接接头的组织及其对不同温度下动态断裂韧性(Jld)的影响规律,探究了影响接头动态断裂行为的机理.结果表明,低热焊接输入的接头熔合区(FZ)柱状晶界面处存在仿晶界型铁素体;随热输入增加,FZ柱状晶形态特征逐渐减弱、仿晶界铁素体消失,FZ以针状铁素体组织为主,且随热输入的增加针状铁素体平均尺寸增大.在室温至-70℃范围内,中等热输入的焊接接头均表现出优异的动态断裂韧性,而低热输入的接头动态断裂韧性值最低.随温度由室温降低至-70℃,Q460钢焊接接头动态断裂机制发生了由延性断裂逐渐向解理脆性断裂的转变.低热输入焊接接头FZ柱状晶界面具有平面生长特征的仿晶界铁素体,易诱发低温下裂纹沿晶快速扩展.研究发现,在低温动态断裂过程中,细小针状铁素体组织由于可有效地阻碍裂纹扩展,成为其维持高动态断裂韧性的要因.
关键词:
低合金高强钢
,
动态断裂韧性
,
冲击吸收功
,
断裂行为
,
显微组织
刘睿
,
惠松骁
,
叶文君
,
熊柏青
,
于洋
,
付艳艳
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.04.003
采用示波冲击法对TB10合金(Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al)的动态断裂韧性进行了测试.试验材料为Φ16 mm的TB10合金棒材,选取了3种热处理工艺,即,相变点以上单一固溶处理(850℃/0.5 h/WQ)、两相区固溶+时效处理(765 ℃/0.5 h/AC+600 ℃/4 h/AC)、两相区固溶+双重时效处理(725 ℃/0.5 h/FC+520%/8 h/AC+620℃/0.5 h/A℃).采用金相显微镜以及扫描电镜进行微观组织观察,结果表明,单一固溶热处理制度获得针状马氏体组织,两相区固溶+时效以及两相区固溶+双重时效热处理制度获得弥散分布的α+β基体混合组织.示波冲击测试以及随后的断口形貌扫描电镜观察结果表明,在本文涉及的加载速率范围内,单一固溶组织的材料动态断裂韧性,Jd数值较小,以韧性-脆性混合的模式发生动态断裂,以脆性断裂为主,呈现沿晶断裂特征及准解理特征;两相区固溶+时效或两相区固溶+双重时效组织的材料动态断裂韧性Jd数值以及动态断裂模式差别不大,以韧窝断裂为主,相对单一固溶组织的材料具有较好的动态断裂性能.
关键词:
动态断裂韧性
,
TB10钛合金
,
示波冲击
