导读:本文包含了应力腐蚀疲劳论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:镁合金,应力腐蚀,疲劳,腐蚀疲劳
应力腐蚀疲劳论文文献综述
刘梦瑶[1]（2019）在《可降解Mg-Zn-Y-Nd合金的应力腐蚀与腐蚀疲劳性能研究》一文中研究指出可降解镁合金血管支架植入人体后,在血管壁周期性收缩压和舒张压的脉动载荷作用下以及37℃体温的长期影响下,会出现力学性能下降、疲劳失效等,造成支架变形、塌陷、移位甚至断裂;此外支架在发挥支撑作用的同时伴随着血液中离子的腐蚀,在应力和腐蚀介质共同作用下,其腐蚀降解行为复杂,力学性能更是严重衰减。因此,研究合金及支架的应力腐蚀与腐蚀疲劳行为是十分必要的,将为可降解镁合金支架的结构设计及临床应用提供理论依据。本文采用慢应变速率拉伸试验和腐蚀疲劳试验,研究了Mg-Zn-Y-Nd合金在动态循环模拟体液环境中的应力腐蚀与腐蚀疲劳性能。为研究材料在溶液中的腐蚀行为对腐蚀疲劳试验的影响,自主设计包含动态析氢与失重在内的动态腐蚀装置,使用往复挤压工艺制备晶粒细小均匀、第二相也分布均匀的往复挤压态合金,并对其进行动静态腐蚀实验及特定应力下的腐蚀疲劳试验。在Mg-Zn-Y-Nd合金慢应变速率拉伸的试验过程中,以10~(-6)s~(-1)的应变速率为主研究Mg-Zn-Y-Nd合金的应力腐蚀敏感性。并结合应变速率为10~(-5)s~(-1)和10~(-7) s~(-1)的试验结果及应力腐蚀断口形貌,得到该合金具有较高的应力腐蚀敏感性,且应力腐蚀开裂属于阳极溶解与氢致开裂共同作用。在腐蚀疲劳试验中,选择合适的试验参数,构建动态循环腐蚀疲劳环境,获得合金的疲劳与腐蚀疲劳S-N寿命曲线。试验结果显示Mg-Zn-Y-Nd合金在空气中的疲劳极限为65MPa,而在SBF溶液中不存在疲劳极限。而断口形貌分析发现,在空气中的疲劳初始裂纹源数目一般表现为单个,且大部分由缺陷和滑移形成初始裂纹源;但是在SBF溶液中的腐蚀疲劳试样往往存在多个裂纹源,并且其裂纹源是由应力腐蚀或镁合金的氢脆导致的。在动静态腐蚀实验中,对比了往复挤压态与挤压态合金在静态腐蚀与动态腐蚀实验中的腐蚀速率与腐蚀形貌差异,分析了两种合金的腐蚀过程。结果显示动静态环境对材料的腐蚀行为具有较大的影响。在静态腐蚀环境中,往复挤压态合金较挤压态合金腐蚀速率低,腐蚀形貌也较之均匀,属于均匀降解。在动态腐蚀环境中,往复挤压态合金的腐蚀形貌仍比较均匀,但其拥有较高的腐蚀腐蚀速率;而挤压态合金在动态环境中腐蚀速率下降,腐蚀形貌也有了较大改善。两种腐蚀行为不同的挤压态合金特定应力下的腐蚀疲劳试验结果显示,拥有较高腐蚀速率的往复挤压态合金的腐蚀疲劳寿命反而略长,但裂纹源的形成发生变化,微小的点蚀坑成为其初始疲劳裂纹源。即材料的腐蚀速率对材料的腐蚀疲劳寿命几乎不产生影响,而腐蚀方式则影响材料腐蚀裂纹源的形成方式。总之,材料的腐蚀、应力腐蚀与腐蚀疲劳性能关系到镁合金血管支架的临床安全性。通过对这些性能的了解,有助于预防和改进镁合金血管支架的性能。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01）
潘聚义[2]（2019）在《离心压缩机叶轮用钢X12Cr13应力腐蚀和疲劳特性研究》一文中研究指出离心压缩机叶轮用钢X12Cr13是一种德国钢号表示的Cr13型半马氏体不锈钢,与国内12Cr13型不锈钢类似,在加工性能和耐腐蚀性能等方面表现良好,是制造输送天然气管道用离心压缩机叶轮的材料之一。有关其应力腐蚀(Stress Corrosion,SC)和疲劳特性的研究罕见于国内外文献。本文以离心压缩机叶轮流场数值模拟为研究起点,以慢应变速率拉伸(Slow Strain Rate Tension,SSRT)试验、简化升降法疲劳试验为基础,辅以点蚀形核与转变的有限元数值模拟,通过理论研究、数值模拟和试验测试等相结合的方法综合评价叶轮用钢X12Cr13应力腐蚀和疲劳特性。本文的研究能够在结合离心压缩机叶轮流场的前提下,对叶轮用钢X12Cr13的应力腐蚀敏感性、疲劳特性、点蚀裂纹演变、应力腐蚀和疲劳断口形貌等方面有清晰的认识;对叶轮材料的选择及其失效形式提供分析依据,对防止叶轮应力腐蚀和疲劳断裂事故、保证生产工作安全有序进行有重要意义。首先,利用叁维建模软件SolidWorks对离心压缩机叶轮及其流道进行叁维建模,利用ANSYS ICEM网格划分软件进行计算模型网格划分,然后采用ANSYS FLUENT软件对叶轮流域进行数值模拟,得到叶轮带缺陷叶片表面的压力场、速度场变化情况。以楔形缺陷流场为例,来近似分析叶片裂纹处的流场变化,结果表明靠近缺陷尖端处的流场压力和速度相对较大,对微裂纹扩展有促进作用。其次,以ABAQUS 6.14软件为基础,对棒状拉伸试样在拉伸过程中点蚀坑处的应力应变分布规律进行了有限元模拟。通过设置不同形状的点蚀坑,如半球形、半椭球形、锥形和弹头形等,对比研究得出在相同拉伸载荷下,相同坑口直径的点蚀坑,因为形状的不同其应力应变大小会有不同,但应力最大的位置基本在坑底附近,弹塑性应变最大的区域均在坑肩位置;半椭球形点蚀坑的应力集中系数K与形状系数S存在近似线性关系,当坑口直径相同时,点蚀坑的应力集中受自身深度的影响严重;利用“生死单元技术”对半椭球形点蚀坑的生长过程模拟研究发现,在生长过程中应力最大值始终在坑壁靠近坑底位置,弹塑性应变最大区域均在坑肩处,但是塑性应变较大的区域在试样周向上逐渐出现不连续现象并且在垂直于拉伸方向上不断变窄,起始裂纹很可能出现在两侧坑肩及坑底位置。然后,利用均匀设计方法设计了组合环境变量下的X12Cr13不锈钢SSRT试验。根据内积功J和断裂时间t的计算结果来看,不锈钢的应力腐蚀敏感性在六种设置环境中都有很强的表现,其应力腐蚀敏感性随着H2S浓度的变化没有明显差异,而C02的存在会在一定程度上抑制不锈钢的应力腐蚀倾向;在试验条件下,未达到H2S临界温度时,温度升高会促进应力腐蚀,超过H2S临界温度时,应力腐蚀敏感性会随温度继续升高而略微降低;应力腐蚀敏感性受压力的影响较小,并且没有明显的变化趋势。通过对试样断口形貌分析,试样断口均具有应力腐蚀断口形貌,穿晶断裂、沿晶断裂和混合型断裂均存在,随着试验环境的变化,试样断口也具有不同的微观形貌;在断口能谱分析中,断口成分中含有较多的S和C的氧化物,并且随着腐蚀环境的不同,各元素含量也有较大变化。最后,采用简化升降法疲劳试验方法,测试了 X12Cr13不锈钢在应力比R=0.1时的疲劳特性曲线,得出其疲劳强度约为抗拉强度的0.5倍;X12Cr13不锈钢的疲劳寿命受正应力比R的影响显着,随着正应力比R的增大,不锈钢会明显提高其疲劳寿命;在同一应力比R下,最大载荷的变化不会明显影响疲劳试样断口形貌的类型;在相同的最大拉伸载荷条件下,正应力比R越大,试样断口的断面形貌也越细密、光滑。(本文来源于《山东大学》期刊2019-03-28）
谢兴飞[3]（2017）在《冷拔316奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂与疲劳行为》一文中研究指出随着核电事业的蓬勃发展,人们日益关注核电站关键材料的服役安全问题。316奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能和力学性能,被广泛地用于压水堆核电站回路管道和堆内构件材料。冷变形可以显着提高奥氏体不锈钢的屈服强度与抗拉强度。同时,冷变形能够产生位错、变形带、机械孪晶和形变诱导马氏体等缺陷,进而会对核电奥氏体钢的应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)与疲劳行为产生不同程度的影响。冷拔316奥氏体不锈钢主要用于压水堆堆内高强度螺栓材料。本文发现冷拔316不锈钢中形成大量位错、变形带和机械孪晶。目前,冷拔316不锈钢在高温高压含氯硼锂溶液中SCC行为仍缺乏深入研究,冷拔316不锈钢在含氯硼锂溶液中SCC裂纹尖端演化规律认识还不够完善,而且,冷拔316不锈钢在循环变形中的位错结构演化规律有待深入研究,对于循环变形中机械孪晶与位错运动交互作用机理的认识还需要进一步完善。对这些问题的研究可以进一步提高人们对冷拔316奥氏体不锈钢SCC与疲劳行为的认识,为该钢种的服役性能评估提供理论基础与实验依据。本文主要研究压水堆高强度螺栓用冷拔316奥氏体不锈钢在模拟压水堆环境中SCC行为与室温疲劳行为,利用SEM与TEM观察分析SCC裂纹尖端微观结构,研究冷拔变形对316奥氏体不锈钢在模拟压水堆环境中氯致SCC行为的影响机理,分析讨论冷拔316奥氏体不锈钢在循环变形中的位错结构演化规律,探讨机械孪晶与位错运动交互作用机理。本文的主要研究结论如下:(1)冷拔316不锈钢奥氏体晶粒中形成大量位错,机械孪晶与变形带组成的网络分割并细化奥氏体晶粒。没有观察到冷拔316不锈钢发生形变诱导马氏体相变。(2)固溶与30%冷拔316奥氏体不锈钢在模拟压水堆环境中SCC慢拉伸实验结果显示,冷拔处理与腐蚀介质中氯离子添加都可以显着提高316不锈钢SCC敏感指数。在硼锂溶液中,固溶316不锈钢没有发生SCC行为,而30%冷拔316不锈钢断口边缘为河流状脆性准解理断口,表现出穿晶SCC特征,SCC敏感指数约为16.7%。在含氯硼锂溶液中,固溶和30%冷拔316不锈钢均表现出穿晶SCC特征,而且,30%冷拔316不锈钢的SCC敏感指数(27.0%)明显高于固溶316不锈钢(11.5%)。在SCC过程中,机械孪晶和变形带等缺陷可以为氧的扩散提供通道,加速裂纹萌生与扩展。冷拔316不锈钢的阳极溶解过程与裂纹尖端形成的氧化物有密切关系,在含氯硼锂溶液中,具有较高耐腐蚀性能的富Cr氧化物首先在SCC裂纹尖端形成,然后富Cr氧化物与溶解氧、H_2O反应,随着SCC裂纹扩展,裂纹侧面形成富Fe氧化物。(3)冷拔316奥氏体不锈钢室温疲劳实验结果显示,当应变幅小于0.5%时,30%冷拔316不锈钢的软化速率明显小于20%冷拔316不锈钢;当应变幅大于0.5%时,30%冷拔316不锈钢的软化速率稍微大于20%冷拔316不锈钢,但是两者比较接近。在冷拔316奥氏体不锈钢室温疲劳过程中,存在满足循环软化的门槛应变。冷拔316不锈钢的高周疲劳寿命明显高于固溶316不锈钢。30%冷拔316不锈钢具有更高比例的弹性应变,在低于0.8%的应变范围下,表现出更长的高周疲劳寿命。20%冷拔316不锈钢具有更高比例的塑性应变,在高于0.8%的应变范围下,表现出更长的低周疲劳寿命。冷拔产生的高密度位错促进位错胞的形成。(4)冷拔316不锈钢中机械孪晶间距会显着影响循环变形过程中的位错结构演化,机械孪晶对位错的约束作用会随着孪晶间距减小而增大。机械孪晶与变形带组成的网络有效地减少了驻留滑移带(Persistent Slip Band,PSB)的形成,尤其降低了PSB结构贯穿奥氏体晶粒的机率,延缓了疲劳裂纹的萌生。(5)利用高分辨TEM观察发现,一方面,位错可以沿着孪晶界滑移,另一方面,位错会受到孪晶界阻碍,在循环载荷作用下,逐渐发生位错反应,并在孪晶界上形成单个原子层台阶,原子层台阶沿孪晶界运动,逐渐合并形成较大尺寸的台阶。(6)冷拔316不锈钢中的变形带在循环载荷作用下按照交滑移方式运动,变形带中的螺位错湮灭降低了变形带内的位错密度,并促使胞状结构形成。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-11-01）
蔡晓静,许金泉[4]（2017）在《应力腐蚀与腐蚀疲劳寿命的评价方法》一文中研究指出应力腐蚀有两种损伤累积机制耦合在一起,即腐蚀损伤和静态疲劳损伤。非腐蚀环境下不起作用的静态疲劳损伤累积机制,会因腐蚀损伤累积而被激活,从而使损伤累积局部化。在腐蚀疲劳中,除上述两种损伤累积机制外,还有循环损伤累积机制。本文通过建立相应的损伤演化律,由耦合损伤演化来评估应力腐蚀和腐蚀疲劳寿命。经与实验结果比较,发现本方法可以很好地表征应力腐蚀和腐蚀疲劳的寿命曲线,而无需理会寿命曲线是否有线性区间。静态疲劳损伤或循环疲劳损伤累积机制被激活前的寿命,称为潜伏寿命,对应于腐蚀损伤的累积。低应力水平下的寿命,主要是潜伏寿命。应力腐蚀和腐蚀疲劳都不存在疲劳极限,因为疲劳机制最终都会被激活,但有其被激活的条件(名义疲劳极限)。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（A）》期刊2017-08-13）
李彬[5]（2016）在《高强度钢应力腐蚀疲劳研究》一文中研究指出随着国家对油气资源需求的不断增长,石油天然气勘探开发所面临的形势更趋复杂,深井、超深井等复杂井的钻探工作量也逐年增多,从而导致钻井作业的难度也越来越大,钻具服役工况越来越恶劣,钻具断裂的事故时有发生,其中由于腐蚀疲劳而导致的钻具断裂事故占有很大的比例这严重影响了钻井安全和钻井经济效益。本文以S135、V150、165叁种钻杆材料为例,首先进行了常规力学性能测试,测得其力学性能符合API标准,然后利用旋转弯曲疲劳试验机对钻具试件进行有机盐钻井液环境中的腐蚀疲劳试验。在低应力水平范围内使用配对升降法进行试验,得到不同存活率和置信水平下的疲劳强度,在高应力水平范围内使用成组实验法进行试验,采用叁参数Veibull分布模型对试验数据进行处理,得到不同存活率S-N曲线,并由此可以看出腐蚀疲劳的特征。本文研究了载荷加载频率对腐蚀疲劳的影响。以165钻杆材料为例,在不同加载频率(2Hz、30Hz、50Hz、)下进行腐蚀疲劳试验,采用叁参数Weibull分布模型对试验数据进行处理,得到存活率为0.99时各应力水平下的疲劳寿命,并以此为基础数据绘制S-N曲线,对比发现,加载频率对165钻杆材料的腐蚀疲劳性能影响较大,随着加载频率的增大,疲劳寿命逐渐升高。本文分析了疲劳裂纹扩展的整个过程,并结合腐蚀作用,研究了影响腐蚀疲劳裂纹扩展的因素。利用扫描电子显微镜观察、分析试样断口,并根据能谱分析,得出疲劳试样的腐蚀主要为氧腐蚀,研究了氧腐蚀的腐蚀机理。结合钻井工程的现状,又分析了除氧腐蚀以外的其他腐蚀作用,并研究其腐蚀机理。(本文来源于《西南石油大学》期刊2016-06-01）
李文治[6]（2015）在《盐雾环境下斜拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验研究》一文中研究指出国内外斜拉桥断索事故以及频繁地换索表明,人类在斜拉桥拉索损伤状态评估和剩余寿命预测领域的研究还很不充分。斜拉桥拉索在服役期间由于腐蚀环境和复杂的应力共同作用会使其使用寿命大大缩短,并且在腐蚀介质与交变应力下引起的腐蚀疲劳极易导致拉索发生无预兆的脆性断裂,从而造成巨大的伤亡事故以及经济损失。如何排除上述的隐患成为当今各国科研人员研究的热点。本文通过室内盐雾加速试验,模拟沿海地区斜拉桥拉索遭受氯离子的腐蚀。通过对热包聚乙烯护套的镀锌钢绞线试样进行不同的腐蚀时间以及不同加载状况,来研究钢绞线的腐蚀失重量、力学性能、断口特征等变化情况,分析其产生的原因。本文还创造性地提出,对聚乙烯护套进行不同形式的破坏,进而分析不同破坏形式对钢绞线腐蚀的影响。通过工业数码显微镜与图像处理软件GSA-Image Analyser对腐蚀后钢绞线进行观察与分析,并测量蚀坑与裂纹尺寸,统计蚀坑密度。最后通过已有的研究,推导应力腐蚀与腐蚀疲劳下裂纹扩展速度的算法,并利用有限元软件ANSYS对不同长度、宽度、深度的裂纹进行模拟分析。本文主要内容如下:①通过试验发现,由于氧化产物的保护作用,试验腐蚀中后期腐蚀速率呈下降趋势,并且与自然环境下的腐蚀速率线性无关。②根据灰度直方图所示,腐蚀时间相同的情况下,腐蚀程度表现为:无应力<静态应力<交变应力。③受拉性能退化的原因主要归于蚀坑的应力集中效应或截面削弱效应;但是,在腐蚀率相差不大的范围内,蚀坑效应的随机特性导致上述受拉性能的退化程度与腐蚀率没有明显的对应关系。④PE护套点破坏与裂纹破坏会引起钢绞线孔蚀与缝隙腐蚀,且这两种腐蚀在交变应力下腐蚀扩展最为严重。⑤影响钢丝断口形状的因素有两个,宏观上表现为蚀坑的几何特征,微观上表现为珠光体团的排列方式。钢绞线的极限抗拉强度是蚀坑的形态与蚀坑底部珠光体团的位向共同作用下决定的。⑥裂纹的深度是影响钢丝抗拉强度以及屈服强度的主要因素,在相同荷载作用下,深度越深裂尖应力则越大;相反,长度与宽度越大,裂尖应力则越小。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2015-06-10）
吴国强[7]（2015）在《酸雨环境下斜拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验研究》一文中研究指出斜拉桥以优美的结构形式,轻盈的体态和独特的受力特点而备受桥梁设计者们青睐,我国也成为斜拉桥建造大国,但斜拉索的应力腐蚀与疲劳腐蚀一直是斜拉桥研究的前沿课题,本文以斜拉桥拉索系统在酸雨环境下的加速试验为支撑,通过对斜拉索施加交变荷载、静态荷载和无荷载作为对比条件,研究斜拉索的腐蚀过程及疲劳腐蚀与应力腐蚀机理。在试验结果的处理上,以失重法来衡量不同的荷载条件下斜拉索的腐蚀速率,同时以《中国大气腐蚀调查报告》中的大气腐蚀监控点的大气暴晒腐蚀速率为基本对比条件,得出在加速试验中个试件的腐蚀情况与腐蚀速率,同时得出在酸雨环境下斜拉索的不同受力形式的腐蚀速率与大气腐蚀速率的等同性;通过试验研究得出:叁种试件在5天试件内的腐蚀速率基本一致,在15天的试验交变荷载条件下试件的腐蚀速率明显大于静态荷载条件下试件的腐蚀速率与无荷载条件下试件的腐蚀速率,而静态荷载条件下试件的腐蚀速率又大于无荷载条件下试件的腐蚀速率;通过与西南地区大气暴晒实验点的腐蚀数据做对比得出:交变荷载下腐蚀速率30天后的每天的腐蚀速率为实际大气暴晒下的2年;静态荷载下30天后的每天的腐蚀速率为实际大气暴晒下的1.46年。同时通过扫描电子显微镜观测到应力腐蚀与疲劳腐蚀的不同及微裂纹的扩展情况,及裂纹形核的形成条件与纳米级裂纹的扩展,疲劳腐蚀中主裂纹与次裂纹的扩展条件,及在应力腐蚀中小裂纹与大裂纹的发展趋势。对腐蚀的结果进行MATLAB中元胞自动机的编码进行模拟在交变荷载与静态荷载条件下试件的腐蚀腐蚀动力学,从而得出均匀腐蚀与点蚀的关系;以ANSYS12.0有限元软件为依托,对不同腐蚀情况下的斜拉索进行有限元分析,得出应力与蚀坑深度的关系,应力与蚀坑间距的关系。在得到以上的各个结论后,提出斜拉桥拉索寿命预测公式,通过重庆地区的斜拉桥进行预测公式的计算,在通过以上的各个结论推出拉索失效的判据,同时以南太湖大桥为例进行了斜拉索寿命分析。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2015-04-20）
叶存冬[8]（2014）在《激光热处理对X80管线钢焊接接头应力腐蚀与疲劳强度影响机理研究》一文中研究指出作为一种管线用钢,X80管线钢主要应用于西气东输二线工程。管线钢组织为铁素体钢,虽具有良好的焊接性能,但仍会在焊接过程中引起焊接缺陷,从而使焊接接头成为整个管道系统的薄弱环节。目前,可用于管线钢焊接接头的先进处理方法主要包括超声冲击以及激光处理等,激光处理又可分为激光冲击、激光热处理等方面。然而,到目前为止,激光热处理后对焊接接头的使用可靠性以及使用的寿命影响,仍然缺乏深入的研究。本文使用激光对X80管线钢焊接接头进行了热处理,研究了其对焊接接头高应力比疲劳特性以及耐腐蚀性能的影响,系统阐述了激光强化层对疲劳性能以及抗腐蚀性能的影响机理,为焊后热处理提供了一种安全可行的试验方法。主要结论和创新成果如下:(1)探讨了激光热处理对X80管线钢焊接接头表面组织、孔隙率、硬度、残余应力以及残余奥氏体的影响。试验结果表明,激光热处理后焊接接头表面组织细化、孔洞率降低;表面硬度整体增大,热影响区硬度弱化趋势降低。在激光热处理形成的强化层内,形成了厚度约为0.5mm的残余压应力层,同时使残余奥氏体的分布变得均匀,但基本未影响其含量。(2)以电化学腐蚀试验系统为平台,针对焊接接头工作在硫化氢腐蚀环境,因而采用充饱和硫化氢的NACE溶液为腐蚀介质,研究其对焊接接头电化学腐蚀性能的影响,同时探讨了激光热处理提高焊接接头抗电化学腐蚀性能的机制。试验结果表明:激光热处理后X80管线钢焊接接头的自腐蚀电位从-670 mv提升至-600 mv,腐蚀形貌由全面腐蚀转变为局部腐蚀,抗腐蚀性能得到提高;激光热处理后产生的晶粒细化和残余压应力层在一定程度上抵消氢压,抑制了表面裂纹的产生,是提高抗焊接接头抗电化学腐蚀性能的主要机制。(3)针对焊接接头在硫化氢环境下工作,采用慢应变速率试验方法研究硫化氢对焊接接头应力腐蚀开裂的影响,同时探讨了激光热处理对焊接接头应力腐蚀敏感性指数以及断口形貌的影响。试验结果表明:原始状态X80管线钢焊接接头为脆性断裂,激光热处理后断口由脆性向韧性转变;激光热处理后焊接接头氢脆倾向降低,腐蚀敏感性指数由35.2%下降至23.5%。(4)针对目前X80管线钢处在稳定输气阶段,通过拉伸疲劳对比试验,以及罗卡提法求出激光热处理前后X80管线钢焊接接头在此阶段的疲劳极限。试验结果表明:激光热处理试样表面形成的强化层,使X80管线钢焊接接头的疲劳强度由542 MPa提高到604 MPa,提幅为11.4%;原始状态下试样疲劳裂纹源起始于试样表面,经激光热处理后试样疲劳裂纹源转移至次表层。综上所述,本文为激光热处理提高管线钢焊接接头疲劳性能以及抗应力腐蚀性能提供了试验基础,为激光热处理进行实际应用提供了技术支撑。(本文来源于《常州大学》期刊2014-10-01）
张瑶[9]（2013）在《2205双相不锈钢焊接结构应力腐蚀疲劳性能研究》一文中研究指出液态化学品的海上运输是一项复杂的商贸活动，在运输过程中既要保证安全还得具有一定的经济效益，所以液态化学船船箱的制造尤为重要。化学品船箱在制造过程中有两个重要环节，一是制造船箱的材料选取，二是在制造过程中大量用到焊接工艺。经过几代人的努力，现越来越多的化学品船上选用不锈钢制造液态船箱。原因是不锈钢表面有一层天然的钝化膜，它能保护不锈钢不被腐蚀。然而工程应用证实卤离子（如氯离子）可以局部的破坏钝化层并且阻碍新的保护膜的生成，从而导致结构被腐蚀开裂。双相不锈钢的诞生很好的解决了一般不锈钢在卤离子环境下的应力腐蚀开裂，其中2205双相不锈钢（DSS）最具有代表性。由于焊接工艺将破坏材料的钝化层和材料中组织含量发生了变化，导致焊接结构耐腐蚀性能降低，因此对焊接结构耐腐蚀性能研究对整个机构具有重大意义。双相不锈钢的冶炼技术主要掌握在一些西方发达国家，国内只能生产一些普通的双相不锈钢。最近几年由于国家对海洋资源的重视，对双相不锈钢的强烈需求导致各大钢厂对该类钢材的冶炼技术研究更加活跃。目前有一些大型钢铁厂已掌握了一些超级双相不锈钢的冶炼技术，同时由于国产钢材价格相比国外更具有优势，所以工程用钢越来越偏向于使用国内产品。2007年国营企业川东船厂在国内首次将太原钢铁厂生产的2205DSS用于化学品船舱制造，由于这种材料在国内远洋船舶首次大量运用，缺少使用经验，并且制造的化学品船经过6年的服役，船上部分地方已经发生了明显的腐蚀破坏。本文以川东船厂制造化学品船舶所用的2205DSS及其焊接结构为研究对象，论述了双相不锈钢及其焊接结构在各种环境下的耐腐蚀性能，实验研究了该焊接结构在强酸强碱中的腐蚀速率，以及在模拟海水（3.5%氯化钠溶液）中的应力腐蚀疲劳研究，运用数值分析对实验数据进行处理；然后采用蔡司LEO1530VP型扫描电镜对腐蚀表面和应力腐蚀疲劳断口进行微观分析；最后应用miner理论对2205双相不锈钢焊接结构在工程应用的使用寿命进行预测。所有的实验研究结论将对2205DSS制造的化学药品船舶的使用安全监测提供理论依据。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2013-05-01）
孟祥琦[10]（2012）在《铝合金材料的应力腐蚀及腐蚀疲劳特性实验研究》一文中研究指出盐溶液环境下金属材料的腐蚀力学是一门涉及到电化学、金属物理学、冶金学和力学等多门学科的新兴学科，虽然已经进行了大量的研究工作，也积累了不少实际经验，但由于涉及多种因素且各因素间的耦合作用复杂，因此尚未形成该力学过程的基本理论规律。在实际应用中，目前人们难以精确地确定和使用环境谱、载荷谱以及选择特定的腐蚀力学试验来获得可靠的实验数据，用以指导工程设计应用。因此本论文期望发展一种以力学为基础的可靠工具以预测和跟踪腐蚀环境中的裂纹形成与扩展直至失效行为。本文选择对环境十分敏感的铝合金材料作为研究对象，该材料的腐蚀问题更是一个很早就困扰航空、汽车等领域的难点，每年因腐蚀造成的经济损失数字庞大，引发的事故灾难屡见不鲜。应力腐蚀和腐蚀疲劳是铝合金材料失效破坏行为的多发领域，亟待人们去深入研究、解决设计和优化问题。目前在研究铝合金材料的腐蚀力学问题时，通常将荷载因素与腐蚀条件分别考虑，特别是实验测试中对于荷载与腐蚀环境两种因素的耦合作用规律还缺乏深入研究，因此造成所获得的实验数据局限性很大。而工程中铝合金材料有很多情况是同时受到荷载因素和腐蚀因素作用而最终导致失效破坏的，因此对铝合金材料在盐溶液环境下的腐蚀力学过程和规律进行系统的研究与阐述，具有重要的科学意义和实际应用价值。本论文提出以盐溶液中腐蚀电流作为腐蚀环境的特征参量，结合常规环境下铝合金材料的腐蚀力学理论，提出了使用寿命的预测模型，以及易于应用的断裂准则。本论文提出的模型系统地考虑了铝合金的常见力学参数在可控腐蚀条件和荷载的耦合作用下的趋势和规律。本论文的研究内容和创新点描述如下：1.本文首先提出了用腐蚀电极的电流强度衡量腐蚀速率的方法，并搭建了测量模型。选用工程中常用的2024铝合金材料，通过在实验过程中调整人工腐蚀溶液配比方案（包含浓度、酸碱度和温度等）实现了对该种材料的腐蚀速率的有效控制。该铝合金在溶液1%HCl+3.5%NaCl中经预腐蚀后，再进行材料抗冲击性能实验测试，应用扫描电镜等显微测量设备观察端口形貌，以及腐蚀边界与腐蚀孔的形貌特征等参量，研究分析了不同预腐蚀时间和腐蚀速率下材料的标准试验吸收能的衰减规律和腐蚀电流的关系，验证了用腐蚀电流表征腐蚀环境作用的可行性，并能同时判断腐蚀模式。2.本文研究了在拉压状态下应力腐蚀开裂行为，得到裂纹起裂时间的评价公式，并发现了受压状态下的开裂新行为。在获得了有效控制腐蚀速率方法的基础上，设计合适的实验方案，使用减薄的WOL试样进行应力腐蚀试验，通过应变片测量的方法得到了距预裂纹前端5mm处应变的变化规律，并通过数值模拟的方法得到了验证。论文还研究了初始应力对于应力腐蚀的影响，分析初始应力与起裂时间的关系，并以实验数据为基础，将疲劳领域中的S-N曲线公式引入到应力腐蚀领域，提出了初始应力强度因子与起裂时间的关系式3.本文还进一步提出了“腐蚀速率-时间-频率”的等效假设，并且以腐蚀速率和荷载频率为参量提出腐蚀疲劳寿命评价模型。该预测模型使用ZL101和7075两种光滑铝合金试件进行腐蚀疲劳寿命研究试验，拟合了S-N曲线，提出了腐蚀条件下应力-疲劳寿命的改进模型N_if(i_(cor))~n(△σ)~m=C。然后通过等比率地降低腐蚀速率和加载频率的方法再次测试材料的断裂破坏寿命，数据结果与原寿命预测曲线对比，结果未超出工程要求的误差范围，验证了等效假设的合理性。同时，本文还探索了腐蚀溶液如何与承受荷载条件的材料实现有效、可控接触的方法。4.本文发展了使用非耐腐蚀测量设备记录腐蚀条件下的裂纹扩展过程的方法，并基于实验结果和端口形貌分析提出了Paris公式的修正模型。在实验中我们分别实现了在1、5、10Hz频率，20℃、60℃、80℃温度和pH=3、7、10时的腐蚀溶液的条件下材料的疲劳裂纹扩展行为。温度和pH值的改变引起了腐蚀电流的改变，通过对腐蚀疲劳裂纹扩展速率测量结果与常温常态下的曲线作对比，得到腐蚀裂纹扩展的一般规律和速率变化趋势。分析了决定材料腐蚀疲劳裂纹扩展速率的多种因素，并对它们的变化范围和影响程度进行预测分析。提出了Paris公式的修正模型模型中引入影响因子α与速率偏置因子β，讨论频率、腐蚀电流参量参与表达腐蚀疲劳裂纹扩展预测模型的实用性和科学性。(本文来源于《上海交通大学》期刊2012-12-01）
应力腐蚀疲劳论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
离心压缩机叶轮用钢X12Cr13是一种德国钢号表示的Cr13型半马氏体不锈钢,与国内12Cr13型不锈钢类似,在加工性能和耐腐蚀性能等方面表现良好,是制造输送天然气管道用离心压缩机叶轮的材料之一。有关其应力腐蚀(Stress Corrosion,SC)和疲劳特性的研究罕见于国内外文献。本文以离心压缩机叶轮流场数值模拟为研究起点,以慢应变速率拉伸(Slow Strain Rate Tension,SSRT)试验、简化升降法疲劳试验为基础,辅以点蚀形核与转变的有限元数值模拟,通过理论研究、数值模拟和试验测试等相结合的方法综合评价叶轮用钢X12Cr13应力腐蚀和疲劳特性。本文的研究能够在结合离心压缩机叶轮流场的前提下,对叶轮用钢X12Cr13的应力腐蚀敏感性、疲劳特性、点蚀裂纹演变、应力腐蚀和疲劳断口形貌等方面有清晰的认识;对叶轮材料的选择及其失效形式提供分析依据,对防止叶轮应力腐蚀和疲劳断裂事故、保证生产工作安全有序进行有重要意义。首先,利用叁维建模软件SolidWorks对离心压缩机叶轮及其流道进行叁维建模,利用ANSYS ICEM网格划分软件进行计算模型网格划分,然后采用ANSYS FLUENT软件对叶轮流域进行数值模拟,得到叶轮带缺陷叶片表面的压力场、速度场变化情况。以楔形缺陷流场为例,来近似分析叶片裂纹处的流场变化,结果表明靠近缺陷尖端处的流场压力和速度相对较大,对微裂纹扩展有促进作用。其次,以ABAQUS 6.14软件为基础,对棒状拉伸试样在拉伸过程中点蚀坑处的应力应变分布规律进行了有限元模拟。通过设置不同形状的点蚀坑,如半球形、半椭球形、锥形和弹头形等,对比研究得出在相同拉伸载荷下,相同坑口直径的点蚀坑,因为形状的不同其应力应变大小会有不同,但应力最大的位置基本在坑底附近,弹塑性应变最大的区域均在坑肩位置;半椭球形点蚀坑的应力集中系数K与形状系数S存在近似线性关系,当坑口直径相同时,点蚀坑的应力集中受自身深度的影响严重;利用“生死单元技术”对半椭球形点蚀坑的生长过程模拟研究发现,在生长过程中应力最大值始终在坑壁靠近坑底位置,弹塑性应变最大区域均在坑肩处,但是塑性应变较大的区域在试样周向上逐渐出现不连续现象并且在垂直于拉伸方向上不断变窄,起始裂纹很可能出现在两侧坑肩及坑底位置。然后,利用均匀设计方法设计了组合环境变量下的X12Cr13不锈钢SSRT试验。根据内积功J和断裂时间t的计算结果来看,不锈钢的应力腐蚀敏感性在六种设置环境中都有很强的表现,其应力腐蚀敏感性随着H2S浓度的变化没有明显差异,而C02的存在会在一定程度上抑制不锈钢的应力腐蚀倾向;在试验条件下,未达到H2S临界温度时,温度升高会促进应力腐蚀,超过H2S临界温度时,应力腐蚀敏感性会随温度继续升高而略微降低;应力腐蚀敏感性受压力的影响较小,并且没有明显的变化趋势。通过对试样断口形貌分析,试样断口均具有应力腐蚀断口形貌,穿晶断裂、沿晶断裂和混合型断裂均存在,随着试验环境的变化,试样断口也具有不同的微观形貌;在断口能谱分析中,断口成分中含有较多的S和C的氧化物,并且随着腐蚀环境的不同,各元素含量也有较大变化。最后,采用简化升降法疲劳试验方法,测试了 X12Cr13不锈钢在应力比R=0.1时的疲劳特性曲线,得出其疲劳强度约为抗拉强度的0.5倍;X12Cr13不锈钢的疲劳寿命受正应力比R的影响显着,随着正应力比R的增大,不锈钢会明显提高其疲劳寿命;在同一应力比R下,最大载荷的变化不会明显影响疲劳试样断口形貌的类型;在相同的最大拉伸载荷条件下,正应力比R越大,试样断口的断面形貌也越细密、光滑。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
应力腐蚀疲劳论文参考文献
[1].刘梦瑶.可降解Mg-Zn-Y-Nd合金的应力腐蚀与腐蚀疲劳性能研究[D].郑州大学.2019
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[4].蔡晓静,许金泉.应力腐蚀与腐蚀疲劳寿命的评价方法[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（A）.2017
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