武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070
为探究ZnO·Al2O3·nSiO2玻璃抗裂纹萌生能力(CR)随SiO2含量变化的演化规律，制备了一系列不同n值(n=2，2.35，2.5，2.65，3，3.5)的样品。基于CR和结构表征发现，CR随着n的增加呈先增大后减小的反常演化，并于n=2.5时出现极值(31.1 N)。这是源于随着n增大：(1)原子堆积份数逐渐减小，可致密化体积逐渐增加，从而导致CR逐步提高；(2)Al—O多面体结构单元含量逐步减少，导致CR逐步下降；(3)考虑到相界面对裂纹生长的强阻挡能力，中程异构分相(富Al和富Si相)致相界面数量呈先增多后减少的变化趋势，导致CR产生类似的非单调演化。上述三个因素的竞争和协同作用是该体系中CR呈反常演化的结构起源，但考虑到极值点附近较小的组分变化，中程异构致相界面数量随n增加呈现的非单调演变才应是CR呈反常演化的主要结构根源。
锌铝硅酸盐玻璃 抗裂纹萌生能力 玻璃结构 原子堆积份数 Al—O多面体 相界面 zinc aluminosilicate glass crack initiation resistance glass structure atomic packing density Al—O polyhedron phase interface
1 沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
2 中国航空发动机四川燃气涡轮研究院, 四川 绵阳 621700
对激光沉积TA15钛合金显微组织进行研究, 并分析了室温下高周疲劳裂纹的萌生和扩展特性。采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析了试样疲劳断口以及纵截面显微组织形貌。研究表明, 激光沉积宏观组织呈现定向生长的柱状晶形貌, 晶粒内部为细小的网篮组织, 经过双重退火后, 网篮组织有粗化趋势。疲劳源区存在与α集束尺寸相当的解理断裂平面, 稳定扩展区疲劳裂纹扩展路径曲折, 这与片层组织中α集束位向不同有关, 一定区域内疲劳裂纹平行α片层或近似垂直α片层扩展, 扩展区的二次裂纹有助于扩展能量的消耗, 提高疲劳寿命。
激光沉积 TA15钛合金 高周疲劳 裂纹萌生 裂纹扩展 laser deposition TA15 titanium alloy high-cycle fatigue crack initiation crack propagation 红外与激光工程
2018, 47(11): 1106003
为了研究单双面激光冲击对7050-T7451铝合金小孔件的影响, 采用ABAQUS有限元软件分析了单双面强化的残余应力分布, 并对比分析了残余应力曲线和单双面强化断口间的对应关系。结果表明, 双面强化的残余压应力比单面强化大120MPa, 且正反面应力分布更合理; 单面强化后疲劳源群位置距强化面达2.54mm, 偏离了尺寸中心, 而双面强化的疲劳源群大致位于尺寸中心; 经单双面激光冲击强化后, 试样的疲劳增益分别提高了53.3%和156.2%。该研究对单双面激光冲击强化的参量选择具有一定的指导意义。
激光技术 单双面激光冲击强化 残余应力 疲劳裂纹源 小孔件 laser technique one-side and two-side laser shock processing residual stress fatigue crack initiation small-hole specimen
研究无搭接激光单道扫描方式对材料局部应力集中部位进行表面改性及其对疲劳裂纹萌生抗力的影响。探讨了不同改性工艺条件下疲劳裂纹萌生的方式和断裂的微观机制。
激光 局部改性 疲劳裂纹萌生
