文档介绍:兰州理工大学
硕士学位论文
TiAl金属间化合物损伤机理的研究
姓名:朱浩
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:陈剑虹;曹睿
20050521
摘要料则产生微裂纹从而导致材料发生损伤;随着载荷的增加,原先产生的微裂纹继续扩化。另外通过原位拉伸卸载试验发现:带缺口试样和平板试样在拉伸卸载过程中的损集中的作用,其断裂过程主要是主裂纹首先起裂、扩展并最后断裂的过程。而对于平本文通过拉伸卸载实验及原位拉伸鄄於匀ú愫退琓辖鹚鹕嘶进行了研究。研究结果表明:在平板拉伸卸载试验中,如果采用位移控制的方式,材展,而微裂纹扩展的同时又产生大量新的微裂纹:预损伤加快裂纹产生、扩展,使得损伤程度进一步加强,裂纹面密度增大。通过统计分析发现裂纹面密度可以作为衡量损伤程度的损伤参量:不同程度的预损伤使得材料的弹性模量降低,使材料抵抗裂纹产生、扩展的能力下降,但是对这种材料的最终断裂性能没有影响。在拉伸的过程中如果采用载荷控制的方式,材料则不易产生微裂纹。微裂纹即使产生了,也来不及扩展,这样的结果使得材料的弹性模量、断裂应力、断裂应变、屈服应力等几乎没有变伤机理不同,断裂过程也完全不一样。对于缺口ち盐试样,由于缺口根部应力板拉伸试样,先产生很多微裂纹,随着外加应力的进一步增加,这些微裂纹扩展,当微裂纹和外加应力共同作用足以引起微裂纹进一步贯穿的瞬间,试样整体发生解理断裂。关键词:基合金;损伤机理;拉伸卸载;原位拉伸卸载:载荷控制;位移控制兰州理工大学硕士生毕业论文
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,轧辊等,都曾出现过不少的重大事故。这种脆断有以下几点共性:①脆断时,加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂纹,通常是脆断的发源地。③低温、厚截面可以说断裂力学已建立起自己完整的学术体系,提出了断裂韧性这一新概念,强调工缺陷体断裂问题的研究从上世纪二十年代穑两褚延邪耸甑睦贰但是,在这之前很长一段时间内进展十分缓慢。直到四十年代在土建、机电、化工、冶金等工业中,各种工程结构例如刚结构、桥梁、船舶、电站设备、压力容器、输气结构的宏观应力一般都小于材料的屈服强度。②脆断从应力集中处开始,冶金和机械和高变形速度、易于引起脆断【。这种突然的、没有先兆的脆断对设备和人身安全带来严重的后果,造成巨大的经济损失,迫使人们对发生脆断的原因、机理、影响因素和防止措施进行了大量的研究。美国在第二次世界大战及战后的几年中,共有多艘海船发生了断裂事故。这就促使人们对含有裂纹体构件的断裂行为进行研究,从而形成了从第二次世界大战结束至今的宏观断裂力学的发展阶段,同时断裂物理也得到很大的发展。从五十年代逐渐形成了断裂力学这一分支学科。世纪年代前后程设计中强韧结合,材料发展中的强韧化。但是由于实际工程结构和工程材料的复杂性,以及宏观断裂力学的局限性,及未和断裂物理相结合,仍然发生了许多事故。宏观断裂力学的局限性表现在:①裂尖的奇异场的确定并不总是成功的。②材料宏观断裂韧性参数没有唯一值,分散度很大。③在宏观断裂力学中,裂纹尖端断裂过程是一个无法解释的黑匣子。黑匣子内所发生的断裂事件却无法用宏观断裂过程加以描述。④宏观断裂力学不能解释为什么不同的材料有不同的断裂韧性。鉴于宏观断裂力学具有无法逾越的局限性。需要细观断裂力学和断裂物理相结合,对各种常用的工程材料的断裂机理、模型、判据、影响因素、韧性及其使用安全性的评定方法等进行深入的研究。基金属间化合物中,由于晶体中金属键与共价键共存,使其有可能同时兼有金属的韧性及陶瓷的高温性能,以及由此产生的高的比强度、比模量、良好的抗氧化性、抗蠕变性及优良的高温强度、刚度以及低的密度等,使之优于目前的金属及其合金,成为一类很有发展前途的高温结构材料。猅鹗艏浠衔镒魑=煌üぞ呶新衷鲅蛊骱秃娇沼檬籽〔牧希毡镜已经成功的把金属间化合物应用在汽车的涡轮机的叶片上。因此鹗艏浠衔锞哂惺止憷ǖ挠τ们熬啊R虼擞斜匾6云涠狭鸦恚断裂模型,判据,影响因素、韧性进行深入的研究。兰州理工大学