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载荷比对含氢Ti-4Al-2V钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

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稀有金属材料与工程 2004年第9期33卷 961-964页

作者：何晓沈保罗邱绍宇邹红四川大学中国核动力研究设计院四川成都610041

研究了含氢量为110g/g和280g/g的Ti-4Al-2V钛合金在不同载荷比下的疲劳裂纹扩展行为。载荷比降低,da/dN曲线向高ΔK方向移动,并逐渐不出现疲劳裂纹的近门槛扩展阶段;无论载荷比和含氢量的高低,稳态裂纹扩展区的裂纹扩展行为符合Paris幂... 详细信息

研究了含氢量为110g/g和280g/g的Ti-4Al-2V钛合金在不同载荷比下的疲劳裂纹扩展行为。载荷比降低,da/dN曲线向高ΔK方向移动,并逐渐不出现疲劳裂纹的近门槛扩展阶段;无论载荷比和含氢量的高低,稳态裂纹扩展区的裂纹扩展行为符合Paris幂律关系,即da/dN=C(ΔK)m;含氢量为110g/g时,载荷比对稳态裂纹扩展区的da/dN没有影响;含氢280g/g时,载荷比降低,稳态裂纹扩展区的da/dN也降低;载荷比影响裂纹由近门槛扩展区进入稳态裂纹扩展区的应力强度因子范围ΔKp和开始失稳扩展的应力强度因子范围ΔKⅠH。载荷比越小,ΔKp和ΔKⅠH越大。

关键词：钛合金疲劳氢载荷比

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锆对ZA27合金压蠕变行为的影响

材料热处理学报 2003年第1期24卷 45-48,54页

作者：魏晓伟沈保罗四川大学金属材料系

采用自制的压蠕变试验装置研究了锆对ZA2 7合金压蠕变行为的影响。结果表明 ,在试验温度 2 0℃～ 1 60℃和压应力 50MPa～ 1 37 5MPa范围内 ,ZA2 7 Zr和ZA2 7合金压蠕变第一阶段的变形量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大 ,但在... 详细信息

采用自制的压蠕变试验装置研究了锆对ZA2 7合金压蠕变行为的影响。结果表明 ,在试验温度 2 0℃～ 1 60℃和压应力 50MPa～ 1 37 5MPa范围内 ,ZA2 7 Zr和ZA2 7合金压蠕变第一阶段的变形量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大 ,但在 1 0 0℃以下时 ,ZA2 7 Zr合金第一阶段的蠕变量及稳态蠕变速率低于ZA2 7合金 ,合金的压蠕变抗力高于ZA2 7合金 ,在 1 60℃则相反。合金的压蠕变行为可用等式 :lnt=C -nlnσ +Q RT表达 ,其中 ,材料结构常数C不同导致两种合金的蠕变行为不同。ZA2 7 Zr合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为 3 63和 87 32kJ·mol-1 ,ZA2 7合金的应力指数和蠕变激活能分别为 3 46和 81 0 9kJ·mol-1 。表明Zr的加入并不影响ZA2 7合金的蠕变机制。

关键词： ZA27合金锆压蠕变行为蠕变机制

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织构对Zr-4合金循环变形行为的影响

核动力工程 2004年第2期25卷 137-141,167页

作者：李聪谭军应诗浩沈保罗邱绍宇中国核动力研究设计院核燃料及材料国家级重点实验室成都610041 四川大学材料科学与工程学院成都610065

研究了织构对Zr-4合金循环变形行为的影响及其作用机制。结果表明,(1)合金的低周疲劳寿命遵循Coffin-Manson关系NfβpeD=C。在给定peD时,轧向的寿命比横向的长。随peD的降低,两个方向的疲劳寿命差别增大;(2)在低应变幅,合金表现为循环... 详细信息

研究了织构对Zr-4合金循环变形行为的影响及其作用机制。结果表明,(1)合金的低周疲劳寿命遵循Coffin-Manson关系NfβpeD=C。在给定peD时,轧向的寿命比横向的长。随peD的降低,两个方向的疲劳寿命差别增大;(2)在低应变幅,合金表现为循环软化直至疲劳破坏。在高应变幅,循环变形的初期表现为循环硬化,随后是循环软化直至疲劳破坏。在应变幅恒定时,随着循环次数的增加,晶粒发生转动,使晶粒有更高的Schmid因子;(3)半寿命时的ss随pe的变化遵循乘幂关系ss=snpsKe,ibs随pe的变化则遵循对数关系s=bKeln+C;(4)轧向和横向之间循环变形行为的差别是由于织构效应的缘故。

关键词： Zr-4合金循环变形低周疲劳织构

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球墨铸铁固体渗硼及渗层生长动力学

材料热处理学报 2014年第7期35卷 187-192页

作者：慕东沈保罗成都工业学院机械工程系四川成都611730 四川大学材料科学与工程学院四川成都610064

采用LSB型渗硼剂分别在渗硼温度为1123、1173和1223 K,保温时间为2、4、6和8 h的工艺参数下对球墨铸铁表面进行固体渗硼处理。用扫描电子显微镜(SEM)对渗层横断面进行了显微组织观察,用X射线能谱仪分析了沿渗层表面到心部的元素分布。用... 详细信息

采用LSB型渗硼剂分别在渗硼温度为1123、1173和1223 K,保温时间为2、4、6和8 h的工艺参数下对球墨铸铁表面进行固体渗硼处理。用扫描电子显微镜(SEM)对渗层横断面进行了显微组织观察,用X射线能谱仪分析了沿渗层表面到心部的元素分布。用X射线衍射仪(XRD)分析出渗硼层为Fe2B单相,用显微硬度计测试渗层的硬度分布,其显微硬度值在1170~1392HV0.025之间。渗层厚度随着渗硼时间和渗硼温度的增加而增加,其范围约为35~118μm。对实验数据进行分析和拟合,得出渗层动力学曲线和等厚度图,并且经回归分析计算出硼在球墨铸铁中的扩散激活能约为175 kJ/mol。

关键词：球墨铸铁渗硼硬度动力学扩散激活能

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稳定化处理对ZA27合金压蠕变的影响

金属热处理 2002年第10期27卷 30-33页

作者：魏晓伟沈保罗四川大学金属材料系

采用自制的试验装置研究了稳定化处理对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在试验温度为2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0MPa到 137 5MPa的范围内 ,合金在稳定化处理及铸态下的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ... 详细信息

采用自制的试验装置研究了稳定化处理对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在试验温度为2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0MPa到 137 5MPa的范围内 ,合金在稳定化处理及铸态下的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,稳定化处理状态下的压蠕变速率大于铸态下的蠕变速率。稳定化处理后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围减小。两种状态下的稳态蠕变速率均符合于半经验公式ε·s=Aσnexp(-Qa/RT)。但在不同的温度稳定化处理后 ,合金的应力指数n和表观激活能Qa 均低于铸态时的应力指数和表观激活能 ,而合金的材料结构常数 (A =0 0 7)高于铸态时的材料结构常数 (A =0 0 0 2 )。在两种状态下。

关键词： ZA27合金铸态稳定化处理压蠕变应力指数激活能

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氢对两种新型钛合金强度和塑性的影响

稀有金属材料与工程 2003年第5期32卷 390-393页

作者：何晓沈保罗曹建玲邱绍宇邹红四川大学中国核动力研究设计院四川成都610041

采用变截面薄板试样,研究了4种氢含量对2种新型钛合金强度和塑性的影响。发现氢对Ti-2Al-2.5Zr强度的影响不大,却能较大幅度地提高Ti-4Al-2V的强度,增幅可达16%左右。氢含量升高使2种钛合金的断面收缩率下降。α+β两相钛合金的氢脆敏... 详细信息

采用变截面薄板试样,研究了4种氢含量对2种新型钛合金强度和塑性的影响。发现氢对Ti-2Al-2.5Zr强度的影响不大,却能较大幅度地提高Ti-4Al-2V的强度,增幅可达16%左右。氢含量升高使2种钛合金的断面收缩率下降。α+β两相钛合金的氢脆敏感性在氢含量大于150μg/g后大于单相的α钛合金。认为钛合金氢致硬化主要来源于固溶的原子氢,而钛合金的氢脆主要来源于晶界析出的氢化物。

关键词：钛合金强度氢脆氢化物

含氢的Ti-2Al-2.5Zr合金的静态和动态断裂行为研究

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材料工程 2004年第5期32卷 19-22页

作者：何晓吴艳曹建玲沈保罗四川大学金属材料系成都610061 成都飞机工业集团公司冶金处成都610091

采用紧凑拉伸 (CT)试样 ,研究了含氢 110 μg/ g的 Ti- 2 Al- 2 .5 Zr钛合金在室温的静载延迟裂纹扩展 (da/ dt)和疲劳加载裂纹扩展 (da/ d N )行为 ,用扫描电镜观察了断口形貌。结果表明 ,Ti- 2 Al- 2 .5 Zr合金含氢 110μg/ g即足以... 详细信息

采用紧凑拉伸 (CT)试样 ,研究了含氢 110 μg/ g的 Ti- 2 Al- 2 .5 Zr钛合金在室温的静载延迟裂纹扩展 (da/ dt)和疲劳加载裂纹扩展 (da/ d N )行为 ,用扫描电镜观察了断口形貌。结果表明 ,Ti- 2 Al- 2 .5 Zr合金含氢 110μg/ g即足以引起材料的静载氢致延迟断裂 ,氢在裂纹尖端扩散聚集并析出氢化物 ,导致材料变脆 ,是氢致延迟断裂的微观机制 ;而相同含氢量时对疲劳断裂过程的影响微弱 ,疲劳断裂受通常的裂纹萌生、稳态扩展和瞬断机制控制。

关键词：氢钛合金疲劳延迟断裂裂纹扩展速率

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纯镍渗硼硅处理工艺及组织性能研究

稀有金属材料与工程 2015年第8期44卷 1979-1984页

作者：慕东胡志华沈保罗成都工业学院四川成都611730 四川大学四川成都610064

采用粒状渗剂分别在渗硼硅温度为850、900、950℃,保温时间为2、8 h的工艺参数下对纯镍表面进行固体渗硼硅处理。用光学显微镜（OM）对渗层横断面进行了显微组织观察,用显微硬度计测试渗层的硬度分布,用M200型磨损试验机研究未渗硼硅和... 详细信息

采用粒状渗剂分别在渗硼硅温度为850、900、950℃,保温时间为2、8 h的工艺参数下对纯镍表面进行固体渗硼硅处理。用光学显微镜（OM）对渗层横断面进行了显微组织观察,用显微硬度计测试渗层的硬度分布,用M200型磨损试验机研究未渗硼硅和渗硼硅纯镍的耐磨性,采用循环氧化试验研究未渗硼硅和渗硼硅纯镍的抗高温氧化性。结果表明,纯镍渗硼硅后,渗层为硅化物层和硼化物层,且硅化物和硼化物的显微硬度都大于基体硬度,渗层厚度随着渗硼硅时间和温度的增加而增加,其范围约为36-237μm,用X射线衍射仪（XRD）分析出渗层为硼化物层（Ni2B）和硅化物层（Ni3Si、Ni5Si2和Ni2Si）。磨损试验结果表明渗硼硅后试样的耐磨性得到提高。抗高温氧化试验结果显示未渗硼硅纯镍试样抗高温氧化性优于渗硼硅后纯镍试样。

关键词：渗硼硅纯镍硬度耐磨性抗高温氧化性

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锰对ZA27合金压缩蠕变的影响

材料科学与工艺 2004年第6期12卷 642-645页

作者：魏晓伟沈保罗西华大学材料科学与工程系四川成都610039 四川大学金属材料系四川成都610065

为了解质量分数为0 5%Mn对铸态ZA27合金压缩蠕变行为的影响,采用自制的试验装置研究了ZA27-Mn合金和ZA27合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率.结果表明:ZA27-Mn合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率低于ZA27合金,而两种合金的压蠕变... 详细信息

为了解质量分数为0 5%Mn对铸态ZA27合金压缩蠕变行为的影响,采用自制的试验装置研究了ZA27-Mn合金和ZA27合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率.结果表明:ZA27-Mn合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率低于ZA27合金,而两种合金的压蠕变均符合于lnt=C-nlnσ+Q/RT,ZA27-Mn合金的应力指数(n)和蠕变激活能(Q)分别为3 83和82 76kJ·mol-1,而ZA27合金的应力指数和蠕变激活能分别为3 46和81 09kJ·mol-1,材料结构常数C不同,合金压蠕变不同,ZA27-Mn合金的压蠕变抗力高于ZA27合金;加入0 5%Mn对ZA27合金蠕变机制并无影响,均是锌的点阵自扩散和位错的攀移机制.

关键词： ZA27合金压蠕变激活能铸态自扩散位错蠕变行为影响蠕变速率机制