【摘 要】
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本文探究了以激光为热源的铺粉式增材成形(laser-powder bed fusion,L-PBF)手段制备的316 L 不锈钢力学性能与凝固微观组织结构的关联,阐述了铺粉式增材成形中各向异性产生的原因.采用L-PBF 制备的316 L不锈钢的拉伸性能存在各向异性:当试样载荷方向与增材方向平行时,其极限抗拉强度为576.3 ± 2.1 MPa,断后延伸率为71.9 ± 0.4%;当试样载荷方向与增
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本文探究了以激光为热源的铺粉式增材成形(laser-powder bed fusion,L-PBF)手段制备的316 L 不锈钢力学性能与凝固微观组织结构的关联,阐述了铺粉式增材成形中各向异性产生的原因.采用L-PBF 制备的316 L不锈钢的拉伸性能存在各向异性:当试样载荷方向与增材方向平行时,其极限抗拉强度为576.3 ± 2.1 MPa,断后延伸率为71.9 ± 0.4%;当试样载荷方向与增材方向垂直时,极限抗拉强度为677.4 ± 9.5 MPa,断后延伸率为53.1± 4.1%.
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天然生物贝壳材料,经过亿万年的演化,可以同时实现高强度和高韧性,是人工合成陶瓷材料所无法比拟的。贝壳在自然中,常常承受来自外界的反复破坏,例如,腹足纲的玉螺和骨螺等通常会在猎物贝壳上反复钻孔、螃蟹等带钳生物会对贝壳进行反复敲打等,然而对贝壳材料抵抗这些攻击的机制却鲜见报道。
热电材料是一种以载流子(电子和空穴)输运方式直接实现热能和电能相互转化的半导体功能材料,以热电材料为核心技术制作的热电器件被广泛应用于废热回收、热电制冷、碳减排和太阳能收集等领域。由于绝大多数热电材料是典型的脆性材料,在热电载荷作用下极易产生裂纹等缺陷。因此,关于热电材料断裂力学的研究很有必要。
应力三轴度断裂准则从金属材料的细观断裂机理出发,将材料的断裂机理分为解理断裂、孔洞正断、孔洞剪断、非孔洞塑性剪断四种类型,考虑主导不同断裂机理的主要因素,分别建立了断裂条件.它对于准确预测金属构件内起裂发生的位置、起裂方向及断裂机理具有重要的意义.本文选用某进口钢,采用不同形式的试件进行了缺口拉伸、纯扭转、拉扭组合和单轴压缩等多种应力状态下的准静态破坏试验,涉及的应力三轴度范围从-0.33 到1.
本研究采用CVN 试样对室温至-193℃区间内的9Ni 钢材料进行示波冲击试验,得到了不同低温环境下的动态载荷—位移曲线(DDC 曲线),并根据DDC 曲线上的特征动态载荷点,利用Schindler 方法计算得到9Ni钢材料在动态冲击加载下的保守裂纹扩展阻力曲线(J-R 曲线)。通过对不同低温环境下的动态裂纹扩展阻力曲线进行分析发现,随着温度的降低,材料拥有着更高的裂纹启动和初期扩展阻力,而随着温
带热障涂层涡轮转子叶片在服役过程中受到了高温燃气和离心应力的耦合作用,使其出现了涂层-基体界面开裂等为主的失效模式,最终导致热障涂层剥落。热障涂层的剥落使得金属基体暴露在高温燃气环境中,缩短了涡轮叶片的使用寿命,最终将影响飞行安全。因此有必要开展涡轮转子叶片热障涂层热-力耦合损伤模拟研究。
当代发动机高功率、高可靠性及轻量化的发展趋势要求活塞材料具有良好的抗高温疲劳损伤性能.AlSiCuMgNi 合金因铸造流动性好、导热率高、膨胀系数低和高温强度高等优势,是目前最常用的活塞材料.但关于其高温高周疲劳性能和损伤机理的报道较少.本文研究了两种活塞铝合金的微观组织,室温、350 和425℃ 时的拉伸性能、疲劳性能以及相应的疲劳损伤机理.
研究了温度对蠕墨铸铁组织、拉伸性能特别是低周疲劳性能及其损伤机制的影响。结果 表明,随着温度的升高,蠕墨铸铁的低周疲劳寿命先增高后降低。当温度为400℃时,样品的疲劳寿命相对于室温有所增加,且增加幅度与应变幅大小呈反比。同时,在较高应变幅下,样品表现出了明显的循环硬化现象,这主要与DSA 效应导致的位错塞积有关。
为探索低周循环预变形对不同堆垛层错能(SFE)面心立方结构金属材料静态力学行为影响的微观机理,本文选取具有不同SFE 的多晶Cu、Cu-3at.%Al、Cu-7at.%Al 和Cu-16at.%Al 合金为研究对象,系统研究它们经不同总应变幅△εt/2(= 5.0 × 10-4-5.0 × 10-3)拉-压循环变形到相近累积塑性应变量后的拉伸性能以及相应的微观结构,这也将为深入理解面心立方金属的低
作为用于高速铁路牵引梁的高强度铝合金,A7N01 铝合金的疲劳强度对其工业应用尤为关键。在本研究中,通过增加Si 元素的含量,疲劳强度单调增强,同时S-N 曲线的分散性大大降低。几种不同的定量分析都表明,当增加Si 含量时,合金的显微组织均匀性得到改善,这被证明是增强疲劳强度和降低寿命分散性的主要原因。
金属材料的疲劳强度随其拉伸强度的增加呈现先升后降的趋势,这导致高强度金属材料的疲劳强度不高。以此为切入点,系统研究了不同强度铜铝合金与高强钢随拉伸强度变化时,材料的变形与损伤机制以及疲劳强度的变化趋势。进而从高周疲劳强化与损伤局部化的普遍制约关系入手,提出了材料疲劳 Y-T-F 模型,以简单的数学形式阐述了屈服强度(Y)、抗拉强度(T)与疲劳强度(F)之间的本征关联,并赋予了模型各参数明确的物理意