金属在受到重复的循环载荷时会出现疲劳损坏。每个循环中的应力大小不足以在单个循环中导致失效。因此,需要大量的循环才能导致疲劳失效。重要的是,疲劳裂纹在远低于金属单调抗拉强度的应力水平下成核和生长。裂纹以非常小的量连续前进,其增长率由载荷大小和部件的几何形状决定。人们对钢的疲劳进行了大量研究。在此背景下,首先简要描述了碳钢和低合金钢中的主要微观结构以及这些微观结构的相变。随后,描述了疲劳机制的一些基本方面的知识,特别强调了疲劳寿命预测方法的发展。
近来,对提高船舶低速柴油机效率的需求日益增加。为此,神户制钢所新开发了一种用于半组合式曲轴的廉价低合金钢。这种钢具有高屈服点和高疲劳强度,同时避免了大型锻钢产品中经常发生的淬火开裂风险。曲轴由多种钢种(包括新开发的钢)制造,并评估了从其主要部件上采集的钢件样品的材料性能。结果证实,新开发的钢具有优于传统钢的机械性能和疲劳强度。预计这种新开发的钢将应用于下一代发动机,并有助于遵守预计将变得越来越严格的环境法规。
疲劳寿命预测,178 疲劳极限,101 疲劳特性,8 蒸汽轮机钢,210 断裂力学,60,101,129,153 频率,13 微动,机械部件,190 微动桥,接触压力分布,85 微动腐蚀,23 球墨铸铁和钢的疲劳强度,178 高强度低合金钢,217 微动装置,13 微动疲劳,33 铝导体钢增强电导体,231 碳纤维增强环氧层压板,243 接触压力分布,85 腐蚀作用,217 具有明确定义特性的实验,69 微动图和,49 历史,8 机制,23 发电行业,153 强度改进模型分析,101 变量,60 微动疲劳损伤表征技术,170 成核, 23 微动疲劳试验方法评估,33 概念框架,1 当前实践,263
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摘要:通过气体保护金属电弧焊 (GMAW) 进行线弧增材制造 (WAAM) 是生产大体积金属部件的合适选择。主要挑战是电弧对生成的层具有高且周期性的热输入,这直接影响层的几何特征(例如高度和宽度)以及冶金性能(例如晶粒尺寸、凝固或材料硬度)。因此,必须减少能量输入进行处理。这可以通过短弧焊接方案和相应的节能焊接工艺来实现。进一步降低能量的高效策略是在焊接过程中调整接触管与工件的距离 (CTWD)。基于电流控制的 GMAW 工艺,由于延伸电极的电阻率增加和电源电压恒定,CTWD 的增加导致焊接电流降低。本研究展示了在低合金钢 WAAM 过程中系统调整 CTWD 的结果。由此,可以实现高达 40% 的能源节约,从而适应增材制造工件的几何和微观结构特征。
摘要 许多工艺都可用于制造功能梯度材料。其中,增材制造似乎是命中注定的,因为它可以近净成形制造复杂几何形状,并且有可能在一个部件中应用不同的材料。通过逐层调整起始材料的粉末成分,可以实现宏观的阶梯式梯度。为了进一步改善阶梯式梯度,必须提高原位混合程度,但根据现有技术,这种提高是有限的。本文介绍了一种通过应用激光重熔 (LR) 来提高熔池中原位材料混合程度的新技术。在激光粉末床熔合工艺中,使用纯铜和低合金钢研究了分层 LR 对界面形成的影响。随后进行了横截面选择性电子显微镜分析。通过应用 LR,混合程度得到增强,材料之间的反应区厚度也增加了。此外,界面处还形成了额外的铜和铁基相,导致化学成分梯度比没有 LR 的情况更平滑。Marangoni 对流和热扩散是观察到的效果的驱动力。
本研究旨在评估目前市场上哪种材料可以克服腐蚀问题并承受火山环境中地热资源开采中的高腐蚀性条件。我们的调查是由 Lahendong 地热田(印度尼西亚北苏拉威西岛)的条件引发的:LHD-23 井是最大的挑战之一,因为它能够从单个井产生 > 20 MW 的能量,同时具有非常低的 pH 值(2 - 3)和相对较高的氯化物(1,500 mg/L)和硫酸盐(1,600 mg/L)浓度。选择了三种不同的钢种(低合金钢 UNS G41300、不锈钢 UNS S31603 和高合金不锈钢 UNS N08031),并通过短期电化学方法(动电位极化)和长期暴露试验(最长 6 个月)评估了它们的腐蚀行为。该研究在实验室中在 100°C(100 kPa)和 175°C(900 kPa)的人工 LHD-23 地热盐水(1,500 mg/L 氯化物、1,600 mg/L 硫酸盐、pH 2)的静止条件下进行,模拟现场的条件。