通常通过确定断裂韧性,弯曲性能,静态和疲劳载荷的容量和微电荷的基本材料参数来评估裂缝相关的材料特性,例如抗断裂性,咬合载荷和材料的边际降解。以下实验室研究表明,与测试的散装填充或常规商业复合物质相比
设备的故障安全设计需要稳健的完整性评估程序,这些程序仍缺乏2D材料,因此影响了转移到应用程序。在这里,已经开发了一种组合的片上张力和开裂方法以及相关的数据减少方案,以确定单层单体域 - 弗林氏菌的断裂韧性和强度。无数标本是提供统计数据的。 裂纹逮捕测试提供了明确的断裂韧性,为4.4 MPA效应。 张力在片上张开Young的950 GPA模量,11%的断裂菌株和高达110 GPA的拉伸强度,并通过热力学和量化的骨折机制,达到了储存的弹性能量〜6 GJ M-3的记录。 a〜1.4 nm裂纹大小通常是导致石墨烯故障的原因,连接到5-7对缺陷。 微米大小的石墨烯膜和较小的无缺陷,设计规则可以基于110 GPA强度。 对于较大的区域,故障设计应基于最大57 GPA强度。无数标本是提供统计数据的。裂纹逮捕测试提供了明确的断裂韧性,为4.4 MPA效应。张力在片上张开Young的950 GPA模量,11%的断裂菌株和高达110 GPA的拉伸强度,并通过热力学和量化的骨折机制,达到了储存的弹性能量〜6 GJ M-3的记录。a〜1.4 nm裂纹大小通常是导致石墨烯故障的原因,连接到5-7对缺陷。微米大小的石墨烯膜和较小的无缺陷,设计规则可以基于110 GPA强度。对于较大的区域,故障设计应基于最大57 GPA强度。
为船板钢制定适当的断裂韧性标准是一个长期存在的问题。从第二次世界大战开始,进行了一系列研究,重点是确保船用材料具有足够的抗脆性断裂能力。最初的调查早已有记录,现在在工程界广为人知。这些研究使夏比冲击试验成为过去三十年来的断裂韧性标准,并赋予了夏比试验中 15 英尺磅能量水平今天的重要性。这些研究的贡献以及使用基于夏比冲击试验的转变温度来控制断裂的作用不可低估。它。可能是过去五十年中断裂控制发展链中最重要的步骤之一。然而,自这些试验研究完成以来,船板的材料和服务类型发生了许多变化。一般而言,从 1945 年到今天,强度水平和板材厚度趋于增加,因此,过去用于控制船舶使用的板材断裂韧性的标准现在可能需要根据当今使用的成分和厚度进行重新审查,这是很自然的。
摘要:本研究研究了烧结温度对BA1-XSRXTIO3陶瓷机械性能的影响。BA1-XSRXTIO3(x = 0.2)陶瓷通过溶胶 - 凝胶合成,并在不同的温度下烧结。我们使用适当的测试方法来描述机械品质,例如硬度,断裂韧性和弹性模量。结果表明,当烧结温度变化时,机械行为发生了很大变化。这显示了可以在高级电子和结构材料中使用的BA1-XSRXTIO3陶瓷的机械性能的重要处理条件。XRD模式表现出四方相,并且晶体尺寸随烧结温度的升高而增加。BST样品的表面形态看起来均匀且均匀,温度中等。高烧结温度,并且随着材料实现更好的谷物生长和填料的较高密度,从而降低了孔隙度。高烧结温度会由于提高致密性和孔隙率降低而提高机械强度,由于密度增加,较大,形成良好的晶粒和改善的断裂韧性,随着材料变得更致密和晶粒边界的形成更好,增强了裂纹,从而产生了更高的硬度。也发现(C/A比)随着烧结温度的升高而降低。
颜色 白色 体积密度(烧成) 3.74 Mg/m 3 颗粒大小 14 m 孔隙率(表观) 0%(全致密)% 标称 维氏硬度 12.8 GPa @ Hv 0.5kg 抗压强度 2000 MPa 弯曲强度(3 点)@20C 280 MPa 杨氏模量@20C 330 GPa 断裂韧性,MPa.m ½ 3.5 热导率 24 W/mK @20C 热膨胀系数
摘要:本研究采用定向能量沉积(DED)工艺在SCM420基体上沉积Fe-8Cr-3V-2Mo-2W工具钢粉末。本研究重点研究了沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W的力学性能以及热处理对其的影响。观察了沉积后热处理引起的沉积区域微观结构特征的变化。然后分析了热处理对力学性能的影响,并对沉积材料进行了硬度、磨损、冲击和拉伸试验。将这些性能与商用工具钢粉末M2沉积材料和渗碳试件的性能进行了比较。在沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W层中,通过后热处理获得了增加的马氏体相分数,并且碳化物析出量也增加了。这使得热处理后的硬度从48 HRc增加到62 HRc,耐磨性也显着提高。吸收的冲击能量从热处理前的 11 J 降低到热处理后的 6 J,但抗拉强度却从 607 MPa 大幅提高到 922 MPa。与 M2 沉积表面相比,Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度降低了 3%,断裂韧性降低了 76%,但抗拉强度提高了 56%。与渗碳 SCM420 相比,Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度和耐磨性提高了 3%,断裂韧性降低了 90%,抗拉强度提高了 5%。这项研究表明,与渗碳相比,通过 DED 进行的表面硬化可以表现出相似或更优异的机械性能。
这项工作是在都柏林大学学院近六个月的研究成果。它包括对内部有钢纤维和无钢纤维的 CFRP 进行的疲劳测试。提出了在 CFRP 内部插入不同纤维材料层的想法,以提高断裂韧性,尤其是分层行为,这是导致失效的机制之一。这些材料样品在之前的研究项目中进行了静态测试,UCD 的团队也有兴趣在疲劳征求下测试它们,以比较结果和行为。研究 CFRP 是因为它可以应用于航空航天和汽车领域,因此人们对发现它在周期性力下的表现非常感兴趣。第一次疲劳测试后,再次对样品进行疲劳测试,以查看它们如何响应第二个周期性载荷。重复疲劳试验是当今备受关注的研究,因为它可以更好地表征材料,并可以模拟材料寿命期间发生的真实现象。为了进行实验,需要制定标准和规则来规范程序并获得正确的结果。从数据分析可以看出,就像在静态试验中发生的那样,纤维可以改善材料的行为并提高断裂韧性。作为未来的工作,建议继续研究这些材料的疲劳,特别是重复疲劳试验,因为有必要找到新的标准,以便更好地描述和理解样品对请求的反应。
研究了通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁结构的机械性能。对从增材制造的方形管中获得的小样品进行现场拉伸和断裂试验,并以相对于部件构建方向的三个不同方向提取。尽管该工艺产生了强取向的微观结构,但与文献中常见的厚样品或抛光样品相比,打印样品表现出降低的各向异性。此外,使用一个简单的模型表明,通过仅考虑材料厚度变化模式(由层堆叠过程引起)可以解释降低的各向异性。使用经过调整的数字图像相关程序分析断裂试验,该程序根据实验计算的 J 积分评估样品的断裂韧性。使用时间反转,可以识别靠近裂纹路径区域的应变场。然后根据拉伸试验中确定的本构行为计算应力场。提出了一种正则化程序来强制应力平衡。最后,使用各种积分轮廓计算 J 积分,以验证其路径独立性。在此基础上,确定了近乎各向同性的断裂韧性。额外的扫描电子显微镜观察表明,断裂表面特征与样品方向无关。这种明显的各向同性可以通过驱动裂纹萌生和扩展的未熔合缺陷的各向同性分布来解释。
摘要:采用激光定向能量沉积 (L-DED) 技术制备了接近全密度且无裂纹的 AISI H13 热作工具钢。研究了两种不同的热处理方案,即从成品 (AB) 状态直接回火 (ABT) 和回火前系统化和淬火 (QT),并报告了它们对 L-DED H13 的微观结构、硬度、断裂韧性 (K app ) 和回火抗力的影响。为此,确定了最佳奥氏体化制度,并制作了回火曲线。在相似的硬度水平 (500 HV1) 下,QT 部件的 K app (89 MPa √ m) 高于 ABT (70 MPa √ m)。然而,这两个部件获得的断裂韧性值与锻造 H13 相当。考虑到高温奥氏体化过程中发生的微观结构均质化和再结晶,讨论了 QT 对应部件中稍大的 K app。 ABT 材料在 600 ◦ C 下的回火抗力与 QT 材料相比略有改善,但对于更长的保温时间(长达 40 小时)和更高的温度(650 ◦ C),ABT 表现出优异的耐热软化性能,这是由于其马氏体亚结构(即块尺寸)更细小、二次碳化物尺寸更细小以及二次 V(C,N)碳化物的体积分数更大。