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    316L不銹鋼管韌性損傷與斷裂的研討現狀

    關鍵詞:316L不銹鋼管 來源:管理員 發布時間:2019-10-07

    316L不銹鋼管韌性損傷與斷裂的研討現狀

    316L不銹鋼管在斷裂前,在外界要素影響下,其微觀構造會發作變化,如位錯滑移,位錯在晶界、第二相粒子、夾雜物等處塞積,位錯密度增加等,最終構成微孔等微觀缺陷。這些細微觀的損傷積聚所招致的尺度效應會招致316L不銹鋼管失效斷裂,其斷裂機制屬于微孔聚合型。微孔聚合型斷裂過程能夠分為三個階段:(1)微孔構成。當外載到達一定水平后,首先在316L不銹鋼管中較弱夾雜物或者第二相粒子中,或它們與基體的界面處開裂,構成微孔;(2)隨著塑性變形增加,微孔逐步長大并互相集合構成裂紋;(3)裂紋擴展。裂紋和前方的微孔集合,逐漸向前開展,最終構成斷裂。在這過程中,隨著部分變形繼續增加,316L不銹鋼管頸縮區域內的資料滑移將累計到很高水平,這時位錯塞積會很嚴重,密集的位錯群前緣會產生很大的拉應力并集中在部分區域,從而在聚集的位錯群萌發微小裂紋,然后逐步構成擴展性宏觀裂紋[26]。依據損傷研討的對象能夠分為宏觀損傷力學和細觀損傷力學:

    (1)宏觀損傷力學。這是基于宏觀的連續介質力學和連續介質熱力學的一種典型的唯象學辦法。這類辦法主要研討資料宏觀力學性能以及資料的宏觀構造與資料損傷之間的關系,愈加注重于從宏觀變形機制來解釋,而不觸及到損傷演化的物理機制。

    Kachanov用連續因子來表征資料的劣化,提出了脆性毀壞模型,從而能夠用連續的變量來描繪微觀損傷的離散過程。在這根底上Robotnov引入了損傷變量,樹立了經典的Kachanov-Robatnov本構方程[29]。爾后很多學者基于宏觀力學和熱力學的理論,提出了各種不同的模型。

    (2)細觀損傷力學。這類辦法主要研討資料的微觀組織變化如第二相粒子、夾雜物與損傷之間的關系。這是以資料的微米或者納米級微觀變化作為研討對象,愈加注重于物理機制的探究。

    Taylor提出的經典的位錯模型,樹立了宏觀量剪切活動應力與微觀量位錯密度之間的聯絡[30]。Gurson[31]將微孔體積分數引入到塑性屈從原則中,以微孔的體積分數作為斷定斷裂的條件。Tvergaard[32]經過單向的拉伸實驗在Gurson模型根底上引入3個參數來對其停止修正,樹立了經典的G-T模型。固然爾后有許多模型不時的被提出,但是應用最普遍的還是G-T模型。Rice和Tracey研討了微孔生長速率與其四周應力狀態之間的關系,得出了微孔生長速率隨著微孔四周均勻應力呈冪指數增加的結論,并給出了孔隙生長率的公式。該模型普遍應用于韌性資料微孔生長的研討。

    中國在70年代引入并開展了斷裂力學。肖紀美等研討了各種316L不銹鋼管的微觀組織與力學性能,并研討了裂紋頂端區域的斷裂過程以及損傷對裂紋尖端以及斷裂過程的影響。陳奇志,諸武揚等]對310不銹鋼薄膜停止了原位拉伸實驗。研討了韌性斷裂過程中微裂紋的形核以及鈍化為空泛并與主裂紋相連的過程。張靜武應用TEM原位拉伸以及SEM原位拉伸技術對黃銅、ZL101等資料在拉伸過程中的裂紋萌發和擴展的過程停止了察看研討,并研討了晶界在斷裂中的作用。楊衛等[36]則從愈加細微的原子的運動角度來剖析斷裂行為,以及斷裂別離時原子運動特征。研討發現關于微納米構造,資料的尺度效應十分明顯。

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