7475高强铝合金超塑变形空洞形核研究

利用高压电镜和金相显微镜对7475高强铝合金超塑变形中的空洞形核问题进行了研究。结果表明空洞主要形成在超塑变形过程中,而不是形核于形变热处理中。空洞形核的主要原因是晶界滑移在晶界不平整处受阻,产生应力集中。     

基于均匀形核的金属液滴凝固过程

研究了均匀形核的金属液滴凝固过程,应用渐近分析法求得金属液滴内晶核生长数学模型的渐近解,分析了表面张力、界面动力学参数、初始晶核尺寸和过冷度对晶核界面生长速度、晶核半径以及液滴凝固时间的影响。在一定的过冷条件下,表面张力和界面动力学参数显著减缓了晶核界面生长速度。在凝固开始的很短时间内晶核界面生长速度迅速上升,当速度上升到最大值后,随着晶核半径的增大,界面生长速度逐渐减慢,表面张力和界面动力学参数对晶核生长速度的作用也逐渐减小。过冷度越大,液滴凝固时间越短。经过在开始的瞬变凝固阶段之后,温度场从设定的初始分布迅速地调整为由过冷度、表面张力、界面动力学参数等所确定的特定温度分布。     

深过冷液态金属中的均匀形核

首先讨论了液态金属和非晶金属在结构方面的相似之处，然后讨论了传统形核理论的一些缺陷以及与之相矛盾的一些实验结果，目的是进一步探讨均匀形核的机理。在此基础上，提出了无扩散形核理论及其形核壁垒的公式，并对均匀形核理论的矛盾进行了数学上的论证。无扩散形核理论有效地解释了晶体形核和非晶形核的过程。     

深过冷液态金属中的均匀形核

首先讨论了液态金属和非晶金属在结构方面的相似之处,然后讨论了传统形核理论的一些缺陷以及与之相矛盾的一些实验结果,目的是进一步探讨均匀形核的机理.在此基础上,提出了无扩散形核理论及其形核壁垒的公式,并对均匀形核理论的矛盾进行了数学上的论证.无扩散形核理论有效地解释了晶体形核和非晶形核的过程.     

液态金属凝固与形核热力学中有关公式的校正

分析了教材中关于液态金属凝固热力学条件和形核热力学中的公式推导过程,发现教材中存在参数的量纲前后不一致而得出错误结果的现象;通过统一量纲,获得了均质形核的正确临界晶核半径计算式,并通过实例对其正确性进行了检验.结果表明,所获得的临界晶核半径计算式正确.     

基于均匀形核的金属液滴凝固过程

研究了均匀形核的金属液滴凝固过程,应用渐近分析法求得金属液滴内晶核生长数学模型的渐近解,分析了表面张力、界面动力学参数、初始晶核尺寸和过冷度对晶核界面生长速度、晶核半径以及液滴凝固时间的影响.在一定的过冷条件下,表面张力和界面动力学参数显著减缓了晶核界面生长速度.在凝固开始的很短时间内晶核界面生长速度迅速上升,当速度上升到最大值后,随着晶核半径的增大,界面生长速度逐渐减慢,表面张力和界面动力学参数对晶核生长速度的作用也逐渐减小.过冷度越大,液滴凝固时间越短.经过在开始的瞬变凝固阶段之后,温度场从设定的初始分布迅速地调整为由过冷度、表面张力、界面动力学参数等所确定的特定温度分布.     

机械零件在持久高温工作条件下的蠕变

论述了零件在持久高温工作条件下的蠕变机理,提出了建立蠕变函数的3种假设,通过对等时蠕变曲线和时间函数的研究,得出蠕变方程和松弛方程,进而作出蠕变曲线和松弛曲线,并指出大量实验的数据与理论研究结果的一致性.     

不同蠕变条件下耐热钢焊接件的空洞损伤演化

针对两种马氏体耐热钢焊接接头(F92/Co3W2和Co3W2/Co3W2)在105~250 MPa和873~948 K条件下开展蠕变拉伸测试,利用Larson-Miller参数法外推不同温度下焊接接头服役100 000 h寿命对应的蠕变断裂许用应力,研究其在不同蠕变条件下的空洞损伤规律. 随着外加应力的降低,两种焊件的断裂位置、断裂模式及断裂机制均发生了转变,从位于母材的穿晶塑性断裂变为细晶热影响区的沿晶脆性断裂(即Ⅳ型断裂). 针对断口区域的空洞损伤变化规律的研究表明：(1) 当断裂模式由塑性断裂转变为脆性断裂时,断口附近空洞会出现突变,塑形断口空洞“个头大数量少”而脆性断口空洞“个头小数量多”;(2) 在相同断裂模式下,随蠕变应力的减小,空洞按照“尺寸变大、数量密度增大及面积分数增大”的规律变化;(3) Ⅳ型断口处空洞存在合并链接现象,其方向与应力方向垂直.     

过冷金属熔体的临界形核率确定

将热力学因素和动力学因素对金属临界形核率的影响统一起来,建立了匀质形核和异质形核的临界形核率方程．结果表明：匀质形核的单位体积临界形核率I^*_v与金属液的冷却速度和体积的比值(R_c／V)成正比;异质形核的单位面积临界形核率I^*_s,在异质核心的润湿角因子f(θ)一定时,与金属液冷却速度和异质核心总表面积的比值(R_c／VS,)成正比;在R_c／VS_v,一定时,I^*_s与f(θ)^0.53成反比;单个连续金属熔体中的临界匀质和异质形核率可用一个通式来表示,其值随冷却速度的增大而增大、随润湿角因子F(θ)的增大而减小;金属的本身性质差异对临界形核率的影响很小．得到的理论结果与Turnbull对匀质形核临界形核率的推测结果相吻合．     

压缩氟硅橡胶O形密封圈蠕变/老化行为研究

文章通过修正、扩充蠕变动力学模型,形成环境作用下活化粒子产生的物质宏观变化动力学模型,该模型涵盖了原有的蠕变动力学模型,且适用于描述复杂物理化学变化过程.应用该模型分析了压缩氟硅橡胶O形密封圈的蠕变/老化行为,取得很好效果,在常温到200°C的宽广温度范围内,准确描述了压缩氟硅橡胶O形密封圈的老化行为,同时在常温长时间外推验证中表现了良好的稳定性.在描述压缩氟硅橡胶O形密封圈的老化行为过程中,发现了两个新的现象:挥发作用影响压缩氟硅橡胶的蠕变/老化行为;压缩氟硅橡胶O形密封圈的蠕变/老化存在一个特征温度值(84.049°C),温度高于或低于该值时,压缩氟硅橡胶O形密封圈的老化/蠕变将加剧.     

镁合金循环蠕变的损伤本构关系

利用MTS809高级材料试验机对镁合金AM50进行了系列蠕变试验,基于微结构和缺陷的分析提出各向同性标量损伤变量,在能量释放率概念的基础上导出损伤变量的演化方程.针对镁合金的循环蠕变强化和回复软化的特点建立内应力演化方程,在不可逆热力学和内应力理论基础上发展了考虑损伤的循环蠕变本构关系.理论分析与试验结果吻合较好,表明所建立的计及损伤的循环蠕变本构模型能够描述镁合金的循环蠕变现象.     

用蠕变内应力预测高温管道残余寿命

用恒应变速率法测定高温管道蠕变内应力并预测其残余寿命,不管是以蠕变极限为失效准则,还是以持久强度为失效准则,都可获得令人满意的结果;而以蠕变极限为失效准则的蠕变内应力法与常规的以蠕变试验为基础的等温外推法相比,还具有试验时间短的优点。     

耐热钢12Cr1MoV蠕变性能的描述和外推

对广泛用于电厂主蒸汽管道的耐热钢１２ＣｒＭｏＶ的蠕变曲线进行了研究，将恒应力蠕变与恒载荷蠕变进行对比。证明原始的θ－ＣｏｎｃｅｐｔＰｒｏｊｅｃｔ方法可以成功地描述恒应力蠕变，但它不能用于恒载荷蠕变。     

在高温及均匀内压作用下球罐的蠕变分析

本文对高温、均匀内压作用下球罐的蠕变变形和应力进行了探讨.根据塑性条件及单向拉伸蠕变试验的数据,导出了稳定蠕变阶段受压球罐的应力、应变及直径扩大量的理论公式,且对不计蠕变变形和考虑蠕变变形时球罐的承载能力进行了计算和比较.     

一种铸造镍基高温合金的高温蠕变断裂行为

研究了M963合金在975℃／225MPa条件下蠕变断裂行为。结果表明：M963合金的蠕变曲线表现出明显的蠕变三个阶段；蠕变过程中，γ’相粒子逐渐筏形化，由初始阶段的分布在γ基体中的立方状孤立相转变为蠕变后期的包围γ相的连续相；在枝晶干上有颗粒状M6C碳化物析出；蠕变变形机制从开始阶段的Orowan绕过γ’相粒子转变为蠕变后期的位错切过γ’相粒子。     

高拱坝施工期温度徐变应力分析

在大体积混凝土结构中,温度变化对结构的应力状态具有重要影响,特别是对高拱坝来说,温度荷载是拱坝的主要荷载之一．在对坝体进行应力分析计算时,应掌握温度的变化规律,充分考虑水温、气温等影响因素,本文同时考虑了徐变的影响,运用到工程实际,证明了该方法的正确性．     

弹性金属塑料轴瓦材料蠕变理论模型研究

利用微观力学的方法,对弹性金属塑料轴瓦材料的蠕变行为进行了研究,推导出了该材料的蠕变力学模型.实验证明,这种理论模型对弹性金属塑料轴瓦材料在线性蠕变范围内的预测是合理的.     

Mg、Zr对GH_(33)A合金高温疲劳以及静、动态蠕变行为的影响

本文研究了含Mg、Zr与不含Mg、Zr两种GH33A合金的高温疲劳和静、动态蠕变行为。结果表明,微量元素Mg、Zr对提高疲劳性能不显著,也不能改善疲劳缺口敏感性。缺口疲劳性能取决于缺口的几何参数Kt与λ,材料的光滑疲劳极限和平均晶粒尺寸微量元素Mg、Zr的良好作用主要表现在静态蠕变条件下,充分发展和延长了蠕变第Ⅱ和第Ⅲ阶段,增加蠕变断裂延伸率,并大大提高断裂寿命。这种良好作用在恒载且迭加有疲劳交变应力的动态蠕变条件下仍然保持。