江苏省高校自然科学研究项目(13KJB130002)
- 作品数:5 被引量:10H指数:3
- 相关作者:曹小建王清远金江徐小丽丁华建更多>>
- 相关机构:南通大学四川大学德岛大学更多>>
- 发文基金:江苏省高校自然科学研究项目中国博士后科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域:金属学及工艺一般工业技术医药卫生更多>>
- 乙醇对TC4钛合金超高周疲劳性能的影响被引量:3
- 2015年
- 利用超声疲劳试验方法分别对室温下医用酒精(体积分数75%)中浸泡5 min、医用酒精浸泡5 min后再在生理盐水中浸泡24 h、直接在生理盐水中浸泡24 h、分析纯乙醇(体积分数99.9%)中浸泡6h、医用酒精中浸泡6h等处理条件下退火态Ti6Al4V(TC4)钛合金的超高周疲劳性能进行了研究,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察疲劳断面形貌,分析了TC4钛合金的疲劳断裂特性.结果表明:在104-109周次范围内,经医用酒精处理后TC4钛合金的S-N曲线呈现一次阶梯下降型,而未用医用酒精处理的TC4钛合金的S-N曲线呈现缓慢下降型;在300-700MPa应力范围内,医用酒精浸泡过的TC4钛合金试样疲劳寿命快速下降;医用酒精处理后的TC4钛合金的超高周疲劳断裂全部从表面发生、断面较光滑且瞬断区面积占比极小,不同于未接触医用酒精的TC4钛合金试样的穿晶塑性断裂.
- 曹小建蒋泉金江徐小丽王清远
- 关键词:TC4钛合金超声疲劳试验S-N曲线乙醇
- 等离子氮化保温时间对S45C钢疲劳性能的影响被引量:3
- 2014年
- 温度500℃,气压400 Pa,N2与H2比例为40%∶60%的混合气体中,采用3组不同的处理时间(8、20、48 h)分别对S45C钢试件表面进行等离子氮化,全面探讨不同保温时间下氮化层及渗透层的微观组织、硬度、氮化层组成、残余应力,分析这些参数对S45C疲劳性能和断裂特征的影响。结果表明,3组工艺分别在S45C钢表面获得6、8、12μm深的氮化层。表面硬度由初始230 HV均提高到620 HV以上。表面残余压应力均提高到约-120 MPa。氮化物为单一γ-Fe4N相。渗氮层深度随保温时间增长而大幅增加,氮元素富集及α-Fe向γ-Fe4N相转变诱导的残余压应力在渗氮层内的扩展,使得等离子氮化保温48 h后S45C钢的疲劳强度提升为未处理试样的约3倍。根据村上公式计算"鱼眼"裂纹应力强度因子,可得其近似为3.6 MPa·m1/2。内部裂纹主要由渗透层内夹杂处萌生,夹杂成分为氧化钙、氧化铝和硫锰化合物等。
- 曹小建金江徐小丽村上理一王清远
- 关键词:等离子氮化X射线衍射应力强度因子
- 高频振动下TC4钛合金超长寿命疲劳断面特征被引量:1
- 2015年
- 在高频(20k Hz)振动下对对称拉压的TC4钛合金进行疲劳试验,对该合金分别经模拟体液浸泡、喷丸强化和固溶时效加喷丸处理后的超长寿命疲劳断面进行观察。结果表明,高频振动下TC4钛合金超长寿命疲劳裂纹萌生于Al元素富集区或内部氧化物等夹杂处,裂纹源区的小裂纹扩展主要表现为α相晶面滑移;TC4钛合金内部萌生裂纹与高强钢等的"鱼眼"型裂纹不同,即使夹杂处萌生裂纹也不存在明显的夹杂物区和光学暗区。
- 曹小建丁华建陈圣球程士超王清远
- 关键词:超声疲劳钛合金断面
- 304不锈钢超声表面纳米化后的表征被引量:3
- 2014年
- 利用超声表面纳米化技术(ultrasonic nanocrystal surface modification,UNSM),采用4组静态载荷(70 N,90 N,110 N,130 N)分别在304不锈钢表面获得强塑形变形层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD等研究了由表层到基体的显微特征、残余应力、硬度分布及相组成等.利用有限元方法探讨弹性模量及泊松比同时由表层到基体梯度增加时,弯曲试件内的正应力分布.结果表明:随静态载荷增大,304不锈钢表面强塑性变形层深度增加,表面硬度略有增大,表面残余压应力增大,γ相向α相的转变效应增强;随静荷载增大,试样表面粗糙度由于静荷载较大反而有所增加;表面纳米化处理后,弯曲试样截面最大正应力降低,回转弯曲疲劳条件下能有效提高材料寿命.
- 曹小建冯磊磊张宗培吴豪陈晨郭琳娜
- 关键词:X射线衍射
- 表面机械处理纳米化对改善钛基植入物材料机械及生物学性能的研究进展
- 2015年
- 表面机械处理使钛基植入物表面晶粒尺寸通过强塑性变形逐步细化到纳米量级。纳米表面可增加材料表面粗糙度、减小表面孔隙尺寸、提高表面活性及表面能,从而增强细胞黏附能力、提高蛋白质吸附能力、促进骨再生。本文介绍了机械处理致表面纳米化的原理及其对钛基材料机械性能的影响,重点对表面机械处理致纳米化后钛基植入物材料生物学性能的研究进展进行了归纳,以便为相关研究提供信息。
- 朱文俊曾莉曹小建丁华建
- 关键词:表面纳米化钛合金生物相容性