金属材料拉伸与疲劳性能预测研究

作者：百检网时间：2022-04-15 来源：互联网

　　拉伸性能与疲劳性能是金属材料工程应用的关键指标，建立二者之间定量关系，实现金属材料不同力学性能之间关系的定量预测是金属结构材料领域重要研究目标之一。由于目前相关理论不够完善，基于微观变形与损伤机制的拉伸性能与疲劳性能定量预测模型并未建立起来。因此，虽有大量实验数据表明金属材料拉伸强度与塑性之间存在明确的倒置关系，拉伸强度与疲劳强度之间存在特定的关系，但至今仍缺乏定量模型来描述上述定量关系。因此，建立金属材料拉伸性能与疲劳性能定量预测具有重要科学意义。
　　金属研究所张哲峰团队长期坚持材料疲劳与断裂基础理论研究，团队成员张振军项目研究员前期在缺陷与金属材料加工硬化关系方面进行了系统性研究，包括四类典型缺陷：1）零维缺陷：发现过饱和空位可提升合金的加工硬化能力；2）一维缺陷：在位错主导塑性形变的合金中实现了加工硬化能力回升；3）二维缺陷：在FeMnCAl系TWIP钢中实现随孪晶密度增加应变速率敏感性由负到正的转变；4）三维缺陷：在TWIP钢等强加工硬化材料中建立了微孔致颈缩判据。
　　近来，在加工硬化微观机制研究基础上，张振军项目研究员提出了新的位错湮灭模型，并通过考虑初始组织状态与合金成分对加工硬化的影响，建立了单相金属材料普适性硬化模型-指数硬化（ESH：Exponential Strain-Hardening）模型。
　　金属材料拉伸与疲劳性能预测研究取得新进展
　　其中硬化指数n为位错湮灭距离(ye)的表达式（金属材料拉伸与疲劳性能预测研究取得新进展），反映合金成分的影响；η为初始缺陷对屈服强度(金属材料拉伸与疲劳性能预测研究取得新进展)非位错性贡献的比例，反映微观组织的影响；金属材料拉伸与疲劳性能预测研究取得新进展为第二阶段硬化率，对同一金属合金体系为常数。该ESH模型得到了6种合金成分、100余种不同微观组织状态单相铜铝合金的实验验证。
　　该ESH模型阐明了单相金属材料形变过程中一些重要规律：1）用一个参数(n)统一了五阶段加工硬化规律；2）揭示了*限强度、临界强度、真抗拉强度与成分及变形机制之间关系；3）首次推导出"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系（公式(2-4)，图2a-2c）；4）定量揭示了拉伸强度-塑性同步提升的两个基本原则，即成分优化（提升位错滑移平面性）与组织优化（降低初始高能缺陷），在铜合金、镍基合金、TWIP钢、高氮钢、316L不锈钢等单相合金中均得到了系统性实验验证；5）实现了单相铜铝合金拉伸强度、塑性及拉伸应力-应变曲线的定量预测。
　　基于该ESH模型，博士生曲展在张振军项目研究员的指导下，进一步揭示了三类变形铝合金（2xxx、6xxx、7xxx）拉伸强度和塑性随时效时间变化的共性转变规律与机制，建立了三类铝合金加工硬化指数与时效过程中析出相性质及几何特征之间的定量关系，提出了变形铝合金时效过程对加工硬化能力提升的析出相控制原理（J Mater Sci Technol; 122 (2022) 54-67）。
　　为了建立金属结构材料拉伸性能与疲劳性能之间定量关系，该团队成员刘睿博士在对铜铝单相合金拉伸性能与高周疲劳强度系统性研究的基础上，从疲劳损伤过程弹性变形与应变局部化两方面入手，通过引入合金成分、微观组织与宏观缺陷参数，建立了金属结构材料高周疲劳强度预测模型。

百检网专注于为第三方检测机构以及中小微企业搭建互联网+检测电商服务平台，是一个创新模式的检验检测服务网站。百检网致力于为企业提供便捷、高效的检测服务，简化检测流程，提升检测服务效率，利用互联网+检测电商，为客户提供多样化选择,从根本上降低检测成本提升时间效率，打破行业壁垒，打造出行业创新的检测平台。

百检能给您带来哪些改变？

1、检测行业全覆盖，满足不同的检测；

2、实验室全覆盖，就近分配本地化检测；

3、工程师一对一服务，让检测更精准；

4、免费初检，初检不收取检测费用；

5、自助下单快递免费上门取样；

6、周期短，费用低，服务周到；

7、拥有CMA、CNAS、CAL等权威资质；

8、检测报告权威有效、中国通用；

客户案例展示

上一篇《中国新能源汽车国家标准（2022版）》

下一篇《环境检测都有哪些其他项目？》

版权与免责声明

①本网注名来源于“互联网”的所有作品，版权归原作者或者来源机构所有,如果有涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一个月内与本网联系，联系邮箱service@baijiantest.com，否则视为默认百检网有权进行转载。

②本网注名来源于“百检网”的所有作品，版权归百检网所有，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。想要转载本网作品，请联系:service@baijiantest.com。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：百检网"。违者本网将追究相关法律责任。

③本网所载作品仅代表作者独立观点，不代表百检立场，用户需作出独立判断，如有异议或投诉，请联系service@baijiantest.com

全行业甄选实验室

最快1天出报告

全程管控、质量保障

省钱、省时、省力

关于我们 万检（上海）信息科技有限公司（简称：百检网）是国内知名B2B检测电商服务平台，专注于为第三方检测机构以及中小微企业及个人用户搭建互联网+检测电商服务平台。平台汇集了国内外权威检测机构（CNAS/CMA）,其中不乏国家级、省级重点实验室以及国际知名检测机构，为广大用户提供一站式检测服务。

客服热线 400-101-7153 专属服务：156 0190 2607 企业邮箱：Service@Baijiantest.Com 联系地址：上海市徐汇区宜山路700号

关注百检

微信公众号

官方微博

首页检测能力合作机构检测服务检测标准检测资讯检测新闻检测问答技术知识检测百科产品专题入驻合作关于百检法律申明

百检集团