焊縫金屬解理斷裂微觀機(jī)理
本文選題:解理斷裂 + 斷裂過(guò)程; 參考:《金屬學(xué)報(bào)》2017年11期
【摘要】:本文為低合金高強(qiáng)鋼的解理斷裂提出了一個(gè)新的理論框架:解理斷裂不僅決定下平臺(tái)的沖擊韌性,而且對(duì)過(guò)渡溫度區(qū)的韌性也起決定性的作用,因?yàn)樵谶@個(gè)溫度區(qū)間韌性取決于先前產(chǎn)生的塑性裂紋擴(kuò)展的長(zhǎng)度,而解理斷裂終止了塑性裂紋的擴(kuò)展,從而決定其長(zhǎng)度。解理斷裂包含3個(gè)不間斷的階段:(1)裂紋在第二相顆粒起裂成核;(2)第二相裂紋穿過(guò)第二相顆粒和晶粒邊界擴(kuò)展;(3)晶粒裂紋穿過(guò)晶粒邊界擴(kuò)展進(jìn)入相鄰晶粒。本理論框架對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了詮釋:解理斷裂的臨界事件是在裂紋形成過(guò)程中提供最大困難的階段,它控制了解理斷裂過(guò)程,并確認(rèn)了最薄弱的微觀組分及其臨界尺寸,這個(gè)尺寸決定了微觀解理斷裂應(yīng)力sf。在斷裂過(guò)程研究中最為重要的就是揭示各種條件下斷裂的臨界事件。提出引發(fā)解理斷裂的3個(gè)準(zhǔn)則:(1)裂紋起裂成核準(zhǔn)則;(2)防止裂紋核鈍化準(zhǔn)則;(3)裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則。并由這3個(gè)準(zhǔn)則形成了一個(gè)活性區(qū),在活性區(qū)中應(yīng)力和應(yīng)變的綜合作用可以引發(fā)解理斷裂,這個(gè)活性區(qū)被用來(lái)建立斷裂的統(tǒng)計(jì)模型。本研究利用這個(gè)新的理論框架進(jìn)行了8%Ni鋼焊縫的實(shí)例研究,以說(shuō)明實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果。
[Abstract]:This paper presents a new theoretical framework for the cleavage fracture of low alloy high strength steel. Cleavage fracture not only determines the impact toughness of the lower platform, but also plays a decisive role in the toughness of transition temperature region. Because the toughness at this temperature range depends on the length of the previously produced plastic crack propagation, the cleavage fracture terminates the plastic crack growth, thus determining its length. The cleavage fracture consists of three uninterrupted stages: 1) crack nucleation in the second phase particle initiation and nucleation (2) the second phase crack propagates through the second phase particle and the grain boundary propagation / 3) the grain crack propagates through the grain boundary to the adjacent grain. This theoretical framework interprets the whole process: the critical event of cleavage fracture is the most difficult stage in the process of crack formation, which controls the understanding of the process of microfracture, and confirms the weakest microscopic component and its critical size. This size determines the microcleavage fracture stress sf. The most important thing in the study of fracture process is to reveal the critical events of fracture under various conditions. Three criteria for initiation of cleavage fracture are proposed: 1) crack initiation and nucleation criterion and 2) prevention of crack nucleation and passivation criterion and 3) crack growth criterion. From these three criteria, an active zone is formed, in which the combined action of stress and strain can induce cleavage fracture, and this active zone is used to establish the statistical model of fracture. In order to illustrate the experimental results, a case study of weld seam of 8%Ni steel has been carried out by using this new theoretical framework.
【作者單位】: 蘭州理工大學(xué)省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目Nos.51675255和51761027~~
【分類號(hào)】:TG142.1
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