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技術(shù)文章

2025
8-14

IJF丨金屬所張哲峰：TiN夾雜物對高強度鋼疲勞壽命影響的建模研究
高強度鋼因其優(yōu)異的力學性能和承受高載荷的能力，作為結(jié)構(gòu)材料發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在高強度鋼的眾多性能中，疲勞性能尤為重要，因其決定了材料在重復或循環(huán)載荷條件下的抗失效能力。為確保高強度鋼制成的結(jié)構(gòu)部件安全可靠地運行，對其高周疲勞（HCF）性能的預測和評估至關(guān)重要。然而，高強度鋼在結(jié)構(gòu)設計中面臨的一個顯著挑戰(zhàn)是其疲勞壽命的固有分散性，這需要引入較大的安全裕度來應對這種不確定性，進而導致能源效率降低和材料消耗增加。因此，提高高強度鋼高周疲勞壽命的預測精度，在優(yōu)化材料使用和結(jié)構(gòu)設計效率方...
2025
8-14

生物材料拉伸試驗的標準有哪些？
生物材料拉伸試驗的標準有很多，國際上常用ISO標準和ASTM標準，國內(nèi)也有相應的國家標準和行業(yè)標準，以下是一些常見的標準：ISO527：用于測定塑料和復合材料的拉伸性能，其中ISO527-1概述了通用原則，ISO527-2規(guī)定了模塑材料和擠壓材料的試驗條件。標準涵蓋了硬質(zhì)和半硬質(zhì)熱塑性塑料、熱塑性片材和薄膜、熱固性模塑材料等多種材料，不適用于剛性多孔材料和含有多孔材料的夾層結(jié)構(gòu)。ISO10993-18：醫(yī)療器械材料生物學評估標準，包含了拉伸測試相關(guān)內(nèi)容，為醫(yī)療器械用生物材料的...
2025
8-13

結(jié)合相場模擬與原位斷層掃描研究熔鹽中腐蝕后微觀結(jié)構(gòu)的粗化行為
在先進核反應堆、太陽能儲熱系統(tǒng)等前沿領(lǐng)域，熔鹽憑借優(yōu)異的耐高溫和傳熱性能成為核心材料。但與之接觸的金屬合金卻面臨一個隱蔽威脅：在高溫熔鹽中，合金會逐漸發(fā)生“脫合金化”，形成納米級多孔結(jié)構(gòu)，而這些結(jié)構(gòu)會進一步“粗化”（孔隙變大、韌帶變粗），最終導致材料強度驟降。近日，一項發(fā)表在《ActaMaterialia》的研究通過相場模擬與原位X射線納米斷層掃描的結(jié)合，明確了這一過程的主導機制，為熔鹽設備的安全設計提供了關(guān)鍵理論支撐。01正文內(nèi)容一、高溫熔鹽中的“隱形老化”：合金為何變“多...
2025
8-13

金屬有哪些斷裂類型？
金屬的斷裂類型可以從多個角度進行分類，主要依據(jù)是斷裂前的宏觀塑性變形程度、微觀斷裂路徑、斷裂模式以及載荷和環(huán)境條件。一、根據(jù)斷裂前宏觀塑性變形程度1.韌性斷裂主要特點：斷裂前發(fā)生顯著的塑性變形，如頸縮，拉長。斷裂過程：在應力作用下，材料內(nèi)部產(chǎn)生微孔洞——通常源于夾雜物或第二相粒子，微孔洞長大并連接，最終導致斷裂。斷口特征：宏觀上看，斷口表面比較暗淡，呈纖維狀或鵝毛絨狀，一般有剪切唇。拉伸試樣有明顯的頸縮。微觀特征：具有典型的韌窩結(jié)構(gòu)，韌窩是微孔洞在斷裂表面留下的凹坑狀形貌。能...
2025
8-12

材料疲勞試驗方法與疲勞斷裂試驗標準
材料疲勞試驗方法疲勞試驗可以預測材料或構(gòu)件在交變載荷作用下的疲勞強度，一般該類試驗周期較長，所需設備比較復雜，但是由于一般的力學試驗如靜力拉伸、硬度和沖擊試驗，都不能夠提供材料在反復交變載荷作用下的性能，因此對于重要的零構(gòu)件進行疲勞試驗是必須的。金屬材料疲勞試驗的一些常用試驗方法通常包括單點疲勞試驗法、升降法、高頻振動試驗法、超聲疲勞試驗法、紅外熱像技術(shù)疲勞試驗方法等。01單點疲勞試驗法單點疲勞試驗法聚焦于材料或構(gòu)件的某一特定局部點，通過對該點施加交變載荷，研究其在疲勞過程中...
2025
8-12

摩擦磨損試驗機的作用
摩擦磨損試驗機是一種用于模擬和評估材料在摩擦和磨損條件下性能的關(guān)鍵設備，其作用貫穿材料研發(fā)、質(zhì)量控制、工程應用及學術(shù)研究等多個領(lǐng)域。以下是其核心作用的詳細闡述：一、核心功能模擬實際工況通過精確控制載荷、速度、溫度、潤滑條件等參數(shù)，復現(xiàn)材料在實際使用中的摩擦環(huán)境(如機械軸承、齒輪傳動、汽車制動系統(tǒng)等)，為材料性能評估提供可靠依據(jù)。量化磨損與摩擦行為測量摩擦系數(shù)、磨損量(體積或質(zhì)量損失)、磨損率等關(guān)鍵指標，定量分析材料在摩擦過程中的性能變化。結(jié)合表面形貌分析(如SEM、光學顯微鏡...
2025
8-11

孔隙缺陷對增材制造Ti-6Al-4V合金局部近閾值疲勞裂紋擴展行為的影響
引文格式：GB/T7714LoiodiceL,StopkaKS,SangidMD.Poredefects’influenceonthelocal,nearthresholdfatiguecrackgrowthbehaviorofadditivelymanufacturedTi-6Al-4V[J].JournaloftheMechanicsａndPhysicsofSolids,2025:106173.MLALoiodice,Luca,KrzysztofS.Stopka,ａndM...
2025
8-11

雙軸加載下材料變形行為原位觀察的常用方法有哪些？
在雙軸加載條件下對材料變形行為進行原位觀察，需要結(jié)合加載裝置與高分辨率表征技術(shù)，以實時捕捉材料從宏觀到微觀尺度的變形特征（如應變分布、位錯運動、晶界演化、裂紋萌生等）。常用方法主要包括以下幾類，各有其適用尺度和技術(shù)特點：1.光學顯微鏡（OM）與高速成像技術(shù)原理：通過光學顯微鏡直接觀察材料表面在雙軸加載過程中的變形現(xiàn)象，結(jié)合高速相機記錄動態(tài)過程（如裂紋擴展、滑移帶形成）。適用尺度：宏觀（毫米級）到介觀（微米級）。特點：優(yōu)勢：操作簡便、成本較低，可實時記錄大面積變形的宏觀特征，適...
2025
8-11

掃描電鏡原位拉伸臺的工作原理與實驗應用解析
掃描電鏡原位拉伸臺是材料微觀變形機制研究的關(guān)鍵設備，它將力學拉伸與電子顯微觀察深度融合，為揭示材料在受力過程中的微觀演變提供了直觀手段。一、工作原理：微觀變形的動態(tài)捕捉掃描電鏡原位拉伸臺的核心功能是在掃描電鏡的真空環(huán)境中，對微小試樣施加可控的拉伸載荷，同時實時記錄其微觀結(jié)構(gòu)變化。設備通過精密機械結(jié)構(gòu)與電鏡樣品臺集成，使試樣在拉伸過程中保持穩(wěn)定定位。當拉伸力作用于試樣時，材料內(nèi)部產(chǎn)生應力應變，引發(fā)微觀組織的動態(tài)變化。掃描電鏡利用電子束掃描試樣表面，實時捕捉這些微觀結(jié)構(gòu)的形貌、分...
2025
8-8

Mg-Gd-Fe和Mg-Gd-Cu合金的微觀組織、力學性能和腐蝕性能的對比
摘要為應對石油鉆井領(lǐng)域?qū)山到鈮毫压ぞ叩男枨螅疚闹苽淞薓g-Gd-Fe和Mg-Gd-Cu兩種合金，并對比研究了其微觀組織、力學性能和腐蝕性能。研究發(fā)現(xiàn)：Mg-Gd-Cu合金的屈服強度（169.6MPa）和抗拉強度（215.1MPa）高于Mg-Gd-Fe合金（107.5MPa和182.1MPa），主要歸因于其第二相體積分數(shù)更高、晶粒更細。斷后伸長率方面，Mg-Gd-Fe為53.0%，遠高于Mg-Gd-Cu的23.3%，主要由于Cu削弱了稀土織構(gòu)，且第二相體積分數(shù)高導致塑性下降...

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