氢对裂纹尖端位错发射机理的研究

发布时间：2024-02-29 21:29

　　晶体材料在制作,加工和使用过程中经常有氢进入材料中。氢一旦渗入到晶体材料中,当其向外扩散时,产生的内应力是相当大的,在如此大的内应力时工作,对晶体材料的损害也是非常大的。渗入到晶体材料里的氢,会使金属的晶格产生歪曲,金属开始滑移,从而使晶体的机械性能下降,如抗拉强度降低,韧性降低导致材料变脆,这种现象称为“氢脆”。氢脆的本质是氢进入到材料中影响形变与断裂的基本过程,从而导致材料的性能的变化。因此研究氢对裂纹尖端位错发射的影响机制对指导材料性能提高具有重要科研价值和实际意义。本文以晶体材料为研究对象,建立了氢气团与裂纹尖端刃型位错干涉的模型,运用弹性复势函数的方法,研究了 Ⅰ型载荷和Ⅱ型载荷下,氢气团与裂纹裂纹尖端刃型位错的相互作用。得到了氢气团对裂纹裂纹尖端刃型位错发射应力强度因子精确表达式,由此获得数值曲线图研究了温度、氢浓度、裂纹长度以及裂纹尖端曲率半径等因素对裂纹尖端应力场的影响和位错发射的难易程度等规律。主要研究成果如下:1.建立了氢气团与直线裂纹和位错交互作用的力学模型,建立了氢气团与直线裂纹和位错交互作用的力学模型,导出了裂纹尖端刃型位错发射的应力场精确表达式,得到了裂纹尖...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２取不同的氢浓度，无量纲化［型临界应力强度因子随发射角度的变化曲线图??如图２．３所示为ａ＝２００６，．，ｃ〇＝０．０１，取不同的温度７１时，无量纲化Ｉ型临界应??

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图２．３取不同的温度，无量纲化Ｉ型临界应力强度因子随发射角度的变化曲线图??如图２．４所示，当ｒ＝２００Ｋ，〇＝０．０１时，取不同的裂纹长度山无量纲化Ｉ型??

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图２．４取不同的裂纹长度，无量纲化Ｉ型临界应力强度因子随发射角度的变化曲线图??如图２．５所示，在ＩＩ型裂纹外加载荷ａ＝２００６，．，ｒ＝２００Ｋ时，取不同的氢浓度，??

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本文编号：3914951