Ⅱ型缺口试样应力场和应力场强度因子

1.前言对于理想的无限大Ⅱ型试样,应力场和应力场强度因子都有解析解。Hiroshi Tada等人给出了计算有限长度Ⅱ型试样K_Ⅱ的公式: F(a/b)=[1.30-0.65a/6+0.37(a/b)~2+0.28(a/b)~3]/(1-a/b)~1/2 (1) 其中,a和b分别表示裂纹和试样的长度,B是试样的厚度,P是外载荷。保持试样的长度和外载荷不变,按公式(1)计算,K_Ⅱ随裂纹长度a的变化,如图2中的曲线Ⅱ所示。结果表明,K_Ⅱ并不随a的增大而单调地增大,这和理想的无限大Ⅱ型试样的结果K_Ⅱ=τ(πa)~1/2相矛盾。另外,对Ⅱ型缺口试样的实验也表明,导致材料断     

纳米度域材料断口的分形结构与分维测量 *

利用计算机模拟了不同分维的断口形貌 ,并对各种分维测量方法在纳米度域的适用性和可靠性从理论和实验两方面进行了研究 .对于金属断口 ,在进入纳米度域后 ,由于小岛截面数的限制或数据量的有限性 ,面积 周长法和基于Fourier变换的功率谱方法遇到了困难 .模拟计算表明 ,盒子计数分维测量方法可以作为纳米度域分维的测量方法 .用扫描隧道显微镜 (STM)采用立方体元方法在纳米尺度测定了5Cr2 1Mn9Ni4N汽阀钢断口的分形维数 .结果表明分形维数在纳米度域具有方向性 ,对于理论分形曲面 ,这种分形维数的方向性是由数据点数的有限性所造成的 ,即是一种边界效应 ;然而 ,对于实际断口 ,这种方向性除了边界效应外 ,还是材料的内禀特性的反映 .宏观度域的分形维数与材料性能的关系在纳米度域仍然存在 .     

金属间化合物脆性微裂纹形核的TEM观察

通过对Ti₃Al+Nb金属间化合物在透射电子显微镜下的原位拉伸,研究了脆性材料中位错的发射,无位错区(DFZ)的形成及其本质,以及脆性微裂纹在DFZ中的形核和扩展,并用细观断裂力学研究了微裂纹的形核过程,结果表明,脆性裂纹也能发射大量位错并形成DFZ,发射位错后裂纹可能钝化也可能不钝化,DFZ是一个畸变很高的弹性区,其中的应力有可能等于原子键合力,从而导致纳米级解理裂纹在DFZ或钝化裂纹顶端形核。     

CeO2/Nb2O5界面效应对提高CeO2氧敏特性的XPS研究

用射频/直流磁控溅射法制备了CeO₂/Nb₂O₅双层氧敏薄膜，利用X射线光电子能谱(XPS)，描述并解释了单层CeO₂薄膜中氧随温度变化的动力学行为，以及CeO₂/Nb₂O₅薄膜界面对氧敏特性的影响.通过对Ce3d XPS谱的高斯拟合，计算了Ce³⁺浓度并给出了判定Ce⁴⁺还原的标志.结果表明，界面效应可以提高CeO₂/Nb₂O₅薄膜中Ce⁴⁺的还原能力，使之远远高于单层CeO₂薄膜，这对薄膜的氧敏特性是极为有利的. 关键词：     

氢致表观屈服应力下降的原因——氢促进塑性变形机理

本文利用Bockris所做的氢渗透实验数据,根据Boltzmann分布,计算了氢在α-Fe中的应变场。结果表明:氢在α-Fe中的应变场具有强烈的非球对称性。计算了氢和螺位错的弹性交互作用能,大约为28kJ/mol。在外应力作用下螺位错周围的氢原子气团成不对称分布,从而有一个附加力作用在螺位错上,它协助外应力使位错开动。因此,产生宏观塑性变形所需的外应力,即表观屈服应力τ_c,就会明显下降。即在较低的外应力(或者较低的应力场强度因子)下就能引起氢致塑性变形。     

液体金属吸附促进位错发射的分子动力学研究

用第一原理算出Ｒｏｓｅ方程中的参量后,利用陈氏反演原理可以求出Ａｌ－Ｇａ和Ｃｕ－Ｇａ的对势;从而可研究Ａｌ和Ｃｉ裂纹表面吸附液体金属Ｇａ之后对裂尖发射位错的影响。结果表明,Ａｌ吸附Ｇａ后可使发射们错的临界应力强度因子从ＫＩｅ＝０．５ＭＰａｍ＾１／２,降为ＫＩｅ（Ｌ）＝０．４ＭＰａｍ＾１／２;对Ｃｕ则从ＫＩｅ＝０．５５ＭＰａｍ＾１／２降为ＫＩｅ（Ｌ）＝０．４５ＭＰａｍ＾１／２,即Ｇａ吸附后能促进位错     

TiAl的阴极腐蚀及氢的作用

金属间化合物TiAl在各种溶液和熔盐中阴极充氢时,当阴极电流大于临界值后就将发生严重的腐蚀现象,这种阴极腐蚀速率随阴极电流增大而线性增加,在恒电位下阴极腐蚀速率远比阳极溶解速率要高,在酸性溶液中阴极腐蚀速率最高,碱性溶液中次之,盐溶液中最小;酸中阴极腐蚀机理和碱及盐中的不同,腐蚀产物也不同。加入氢复合毒化剂能促进阴极腐蚀,熔盐中阴极腐蚀速率随充氢时间增长而增大。     

用STM研究金属间化合物脆断表面的纳米尺度特征与分形维数

用扫描隧道显微镜(STM)在纳米尺度研究了Ti₃Al,Ti-24Al-11Nb合金脆断表面特征,确定了STM在纳米尺度测量材料断裂表面分形维数的方法及原理,并用来测量了上面两种合金脆断表面的分形维数D_F。结果表明:在纳米尺度的断口特征与用SEM在微米尺度观察到的断口形貌非常相似,具有典型的解理脆断特征,观察到了纳米数量级解理台阶,断裂表面在纳米尺度上存在分形结构,但不同断裂方向的分形维数D_F不相同,Ti-24Al-11Nb合金的分形维数高于Ti₃Al合金的分形维数。研究表明使用STM并采用连续拓扑结构分形方法研究固体断裂中的原子过程以及用分形维数来描述材料的微观结构是很有可能的.     

氢对纯镍弹性模量的影响

用静电激发调频检测法对比测量了纯镍试样电解充氢和人为部分应力松弛后在室温时效过程中杨氏模量随时间的变化。结果表明:在人为部分应力松弛后的时效过程中,杨氏模量逐渐升高,其稳态值比初始值升高0.87％;而在充氢后的时效过程中,氢不断地从试样中逸出,同时杨氏模量也不断地降低,其稳态值比充氢后的瞬时值低2.87％;即,氢原子能明显地增高纯镍的弹性模量。 关键词：     

Fe-10%Cr铁素体合金中氢对辐照诱起偏析的影响

Fe-10％Cr铁素体合金经室温注氢后,在620-720K进行电子辐照时,会出现一种新的共格偏析现像。与此偏析相对应,在电子衍射图像中可以观察到明亮的条纹衍射。分析结果表明,这种偏析为沿<100>方向的Cr元素的针状共格偏析,其长度约为100nm,直径为1至2个原子尺寸。氢元素和电子辐照产生的纯点缺陷是形成这种偏析的必要条件。 关键词：