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珍珠母砖泥微结构的强度、裂纹演化与缺口敏感性
1
作者 燕翌 冯西桥 邓子辰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期195-195,共1页
目的珍珠母以简单的砖泥交错排布微结构实现了较高的强度和韧性,其间蕴含着丰富的断裂现象和增强增韧机制,并吸引了材料力学学者的长期关注,也成为仿生复合材料的重要灵感来源。理解珍珠母宏观力学性能和断裂现象的跨尺度机制,不仅是力... 目的珍珠母以简单的砖泥交错排布微结构实现了较高的强度和韧性,其间蕴含着丰富的断裂现象和增强增韧机制,并吸引了材料力学学者的长期关注,也成为仿生复合材料的重要灵感来源。理解珍珠母宏观力学性能和断裂现象的跨尺度机制,不仅是力学基础研究的重要问题,也为高性能仿生复合材料的开发提供重要的理论支撑。方法本文通过建立珍珠母微结构—宏观力学性质的多尺度理论和数值模型,分析了砖泥微结构特征对材料强度、断裂过程和缺口敏感性的影响。结果首先,发展了一套多尺度桥联理论模型,构建了珍珠母砖泥微结构对材料宏观强度和韧性的定量联系,分析了无机晶片长宽比、界面刚度等重要参数对材料强度和韧性的影响。其次,基于经典的拉剪链模型和虚拟内键法,发展了一套拉剪链网络模型,模拟了珍珠母砖泥结构的裂纹萌生和演化过程。特别地,研究了微结构随机性对珍珠母宏观强度分布的影响,发现珍珠母砖泥结构可以抑制微结构随机性对材料的弱化作用。最后,基于拉剪链网络模型,研究了砖泥结构的缺口敏感性问题,发现随着缺口长度的减小,微结构断裂模式由断裂韧性主导转变为强度主导。结论模拟阐明了材料在临界裂纹尺寸下的特异性断裂行为,并揭示了材料组分参数和微结构参数对珍珠母缺口敏感性的影响,提出了相应的标度律。本研究为生物材料缺陷容限性质提供了更系统定量化的力学机制支撑。 展开更多
关键词 缺口敏感性 界面刚度 珍珠母 临界裂纹尺寸 断裂现象 微结构特征 力学基础 弱化作用
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渗氢X70管线钢焊接接头的力学性能及缺口敏感性
2
作者 陈烨 王万里 +2 位作者 占先强 刘俊建 汤文明 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第9期20-27,35,共9页
为探究管道内壁表面缺陷对长期输送掺氢天然气(HCNG)管线钢焊接接头的可靠性的影响,在X70管线钢焊接接头的母材、焊缝及热影响区处开缺口,并对缺口部位进行电解渗氢,开展有、无渗氢X70管线钢焊接接头缺口试样拉伸力学性能、显微组织及... 为探究管道内壁表面缺陷对长期输送掺氢天然气(HCNG)管线钢焊接接头的可靠性的影响,在X70管线钢焊接接头的母材、焊缝及热影响区处开缺口,并对缺口部位进行电解渗氢,开展有、无渗氢X70管线钢焊接接头缺口试样拉伸力学性能、显微组织及其缺口敏感性的测试分析。结果表明:渗氢导致X70管线钢焊接接头试样的拉伸力学性能,尤其是塑性(断后延伸率A)的降低。由于缺口与氢损伤的叠加效应,缺口处组织未发生明显变形,拉伸断口呈准解理断裂特征。有、无渗氢X70管线钢焊接接头均具有一定的缺口敏感性,渗氢致使焊接接头的缺口敏感性增大,渗氢焊缝的缺口敏感性较大,在管道检修时应予以关注。 展开更多
关键词 X70管线钢 焊接接头 电解渗氢 缺口敏感性 氢脆敏感性
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Q235系列材料硬化前后的缺口敏感性试验研究
3
作者 周瑞 王学友 +5 位作者 严伟 李若谷 张蕴昕 何明霞 姜洋 叶礼成 《装备制造技术》 2023年第10期54-55,71,共3页
针对覆冰地区耐张钢锚出现压接区断裂且断口部位发现微裂纹事故,通过材料缺口敏感性试验方法分析了Q235系列材料硬化前后的光滑试样和缺口试样抗拉强度的比值,获得Q235系列材料的缺口敏感性比值,并分析出Q235系列材料硬化后对于微裂纹... 针对覆冰地区耐张钢锚出现压接区断裂且断口部位发现微裂纹事故,通过材料缺口敏感性试验方法分析了Q235系列材料硬化前后的光滑试样和缺口试样抗拉强度的比值,获得Q235系列材料的缺口敏感性比值,并分析出Q235系列材料硬化后对于微裂纹的敏感性差异,从而对于耐张钢锚材料的选型有一定的参考意义。通过对比试验分析可知,在20℃~-30℃温度区间内,温度对于Q235系列材料的缺口敏感性影响均不大,且材料硬化后比硬化前的缺口敏感性比值均有所减小,说明Q235系列材料硬化后缺口敏感性有所降低,脆化倾向变小,材料的断裂韧性也变好。在同等情况下,Q235B、Q235C和Q235D之间的缺口敏感性比值区别不大,均可运用于耐张线夹的钢锚材料选型。 展开更多
关键词 覆冰地区 耐张钢锚 压接硬化 缺口敏感性
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Inconel 718合金中δ相溶解动力学及对缺口敏感性的影响 被引量：13
4
作者 蔡大勇 张伟红 +5 位作者 刘文昌 肖福仁 姚枚 孙贵东 陈宗霖 王少刚 《有色金属》 CAS CSCD 2003年第1期4-7,共4页
通过X -射线衍射及高温持久试验研究Inconel 718中δ相在不同温度下溶解的动力学过程 ,以及δ相含量对缺口敏感性的影响。结果表明 ,在 980 ,10 0 0和 10 2 0℃保温过程中 ,δ相含量逐渐降低。 10 2 0℃保温 2h后δ相可完全溶入基体 ,98... 通过X -射线衍射及高温持久试验研究Inconel 718中δ相在不同温度下溶解的动力学过程 ,以及δ相含量对缺口敏感性的影响。结果表明 ,在 980 ,10 0 0和 10 2 0℃保温过程中 ,δ相含量逐渐降低。 10 2 0℃保温 2h后δ相可完全溶入基体 ,980℃保温 30min、10 0 0℃保温 2h后δ相趋于平衡含量 3%和 0 6%。保温开始阶段 ,δ相的溶解速度较快且近似为常数 ,随着时间延长 ,溶解速度降低。δ相含量在 0 62 %～ 2 98% ,合金无缺口敏感性 ,含量低于 0 43%时导致缺口敏感。 10 0 展开更多
关键词 材料科学基础 INCONEL718 Δ相 溶解动力学 缺口敏感性
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Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金疲劳缺口敏感性 被引量：9
5
作者 张思倩 李述军 +1 位作者 郝玉琳 杨锐 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B10期518-522,共5页
研究不同缺口半径和应力比对Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金室温高周疲劳性能的影响。结果表明:缺口的存在明显降低合金的疲劳强度,缺口半径和应力比的变化对合金的组织及缺口敏感性影响不大,仅疲劳强度稍有变化。与其他类型常用钛合金相比较,Ti-2... 研究不同缺口半径和应力比对Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金室温高周疲劳性能的影响。结果表明:缺口的存在明显降低合金的疲劳强度,缺口半径和应力比的变化对合金的组织及缺口敏感性影响不大,仅疲劳强度稍有变化。与其他类型常用钛合金相比较,Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金具有低的室温疲劳缺口敏感性,这主要归因于其良好的室温塑性以及超弹性变形特点。 展开更多
关键词 钛合金 缺口 疲劳缺口敏感性
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聚合物材料冲击缺口敏感性的研究 被引量：6
6
作者 于杰 金志浩 周惠久 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期47-49,55,共4页
本文对8种聚合物材料进行了系列冲击试验,结果认为,聚合物材料的缺口敏感性用α_n(缺口冲击强度)/σ_o(无缺口冲击强度)和Ks(切口尖锐度敏感因子)两种方法评价得出的结论基本一致,单相聚合物材料(PC、PP和POM)的缺口敏感性较多相聚合物... 本文对8种聚合物材料进行了系列冲击试验,结果认为,聚合物材料的缺口敏感性用α_n(缺口冲击强度)/σ_o(无缺口冲击强度)和Ks(切口尖锐度敏感因子)两种方法评价得出的结论基本一致,单相聚合物材料(PC、PP和POM)的缺口敏感性较多相聚合物材料(PVC、GFPA、GFPC、HIPS、ABS)的大;Ks只在相同断裂机制条件下适用;温度对多数聚合物材料的缺口试样裂纹萌生功影响不大. 展开更多
关键词 聚合物 缺口敏感性 冲击
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织物增强柔性复合材料的缺口敏感性 被引量：4
7
作者 汪泽幸 蒋金华 陈南梁 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期54-59,共6页
为了解织物增强柔性复合材料在不同形式切口下的单向拉伸力学性能,从而更好地设计和应用织物增强柔性复合材料,对不同切口深度下单边、双边及中心切口拉伸试样的拉伸力学性能进行测试与分析。同时,对3种切口拉伸试样的切口扩展过程、破... 为了解织物增强柔性复合材料在不同形式切口下的单向拉伸力学性能,从而更好地设计和应用织物增强柔性复合材料,对不同切口深度下单边、双边及中心切口拉伸试样的拉伸力学性能进行测试与分析。同时,对3种切口拉伸试样的切口扩展过程、破坏过程进行分析,对缺口扩展临界强力的确定方法进行探讨,对3种切口拉伸试样的缺口敏感性及断裂韧性进行分析研究。试验结果表明:织物增强柔性复合材料具有强烈的缺口敏感性,相对于中心切口,织物增强柔性复合材料对单边切口较为敏感,对双边切口的敏感性较低。 展开更多
关键词 柔性复合材料 机织物 拉伸性能 缺口敏感性 缺口韧性
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GH4169合金缺口敏感性的研究 被引量：4
8
作者 于荣莉 徐晓 王春生 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期19-21,共3页
研究了GH4169合金持久组合试样的持久性能、持久试样断裂位置及金相组织。结果表明：持久组合试样断在光滑处，其金相组织中均分布着一定数量和形态的δ相，而δ相的数量和形态是该合金有无缺口敏感性的根本因素。
关键词 缺口敏感性 高温合金 持久性能 Δ相
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热模钢的热疲劳缺口敏感性 被引量：7
9
作者 郭新成 束德林 《机械工程材料》 CAS CSCD 1993年第3期24-27,共4页
分析讨论了热疲劳缺口敏感性,提出了一种定性判断缺口敏感性的简便试验方法。试验结果指出,3Cr2W8V钢由于高温塑性低,其热疲劳破坏较4Cr5MoViSi(H13)钢对缺口更为敏感。
关键词 热疲劳 缺口敏感性 热模钢
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钢纤维高强混凝土的断裂韧性及缺口敏感性研究 被引量：3
10
作者 朱海堂 张启明 +1 位作者 高丹盈 王占桥 《四川建筑科学研究》 北大核心 2009年第3期173-176,202,共5页
通过24组共72个尺寸为200 mm×170 mm×100 mm的楔劈拉伸试件的断裂性能试验,探讨了钢纤维类型及其掺量、切口相对深度等对高强混凝土断裂破坏形态和裂缝张开位移的影响,分析了高强混凝土和钢纤维高强混凝土的缺口敏感性。试验... 通过24组共72个尺寸为200 mm×170 mm×100 mm的楔劈拉伸试件的断裂性能试验,探讨了钢纤维类型及其掺量、切口相对深度等对高强混凝土断裂破坏形态和裂缝张开位移的影响,分析了高强混凝土和钢纤维高强混凝土的缺口敏感性。试验结果表明:钢纤维有效地改善了高强混凝土的断裂韧性,随着钢纤维体积率的增加,破断面更加曲折、粗糙,峰值荷载逐渐增加,Pv—CMODC曲线愈加丰满,断裂性能的提高愈加充分;随着切口相对深度的增加,破断面变得相对平直;钢纤维类型对钢纤维高强混凝土的Pv—CMODC曲线具有较为显著的影响,切断型钢纤维高强混凝土在试验后峰阶段表现出类似于金属性能的应力强化现象;高强混凝土和钢纤维高强混凝土的断裂韧度和断裂能均存在缺口敏感性问题。 展开更多
关键词 钢纤维 高强混凝土 断裂韧性 缺口敏感性
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聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的缺口敏感性实验研究 被引量：4
11
作者 周武雷 蔡长安 魏桂耀 《贵州工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第3期61-65,共5页
对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的缺口敏感性作了实验研究,考察了拉伸强度和屈服应力与切口深度和切口底部圆弧半径之间的关系以及ABS的缺口敏感度(NSR).实验结果显示,ABS的缺口敏感度(NSR)的平均值为0.938,接近于1.0,ABS基本上对缺口... 对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的缺口敏感性作了实验研究,考察了拉伸强度和屈服应力与切口深度和切口底部圆弧半径之间的关系以及ABS的缺口敏感度(NSR).实验结果显示,ABS的缺口敏感度(NSR)的平均值为0.938,接近于1.0,ABS基本上对缺口是不敏感的;其切口试件的切口深度和切口底部圆弧半径对材料的拉伸强度和屈服应力没有显著影响。 展开更多
关键词 热塑性材料 缺口敏感性 V切口 应力 强度
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缺口敏感性对工件疲劳行为的影响 被引量：2
12
作者 袁永壮 谷曼 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期656-660,共5页
为解决不同半径孔的疲劳缺口因子对工件寿命影响行为的预测和评价,在线弹性断裂力学的基础上,采用分析的方法探索疲劳缺口的影响因素,提出了一个考虑裂纹闭合的方法,讨论了裂纹闭合在非扩展裂纹形成上的影响,得到了材料晶粒尺寸较大时... 为解决不同半径孔的疲劳缺口因子对工件寿命影响行为的预测和评价,在线弹性断裂力学的基础上,采用分析的方法探索疲劳缺口的影响因素,提出了一个考虑裂纹闭合的方法,讨论了裂纹闭合在非扩展裂纹形成上的影响,得到了材料晶粒尺寸较大时的小裂纹生长率低,其时的裂纹闭合能使裂纹生长终止,也得到了疲劳缺口因子与应力集中之间的关系,特别是微小孔的疲劳缺口因子随裂纹闭合减小较明显.该结果便于对工件使用寿命进行预测. 展开更多
关键词 分析法 缺口敏感性 疲劳缺口因子 裂纹闭合 短疲劳裂纹
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聚丙烯(PP)材料在不同应变速率下的缺口敏感性实验研究 被引量：3
13
作者 魏桂耀 王转 蔡长安 《贵州工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期1-5,共5页
对聚丙烯(PP)材料在应变率跨越10-4-10-1量级范围内的缺口敏感性做了实验研究,实验结果表明,PP试样,无论带缺口还是不带缺口,对应变率具有一定的敏感性;PP的缺口试样在不同应变率下的拉伸强度极限随着缺口深度的增加而有所增加,而与缺... 对聚丙烯(PP)材料在应变率跨越10-4-10-1量级范围内的缺口敏感性做了实验研究,实验结果表明,PP试样,无论带缺口还是不带缺口,对应变率具有一定的敏感性;PP的缺口试样在不同应变率下的拉伸强度极限随着缺口深度的增加而有所增加,而与缺口底部圆弧半径没有明显的关系;以缺口敏感度NSR衡量,PP对缺口是不敏感的。 展开更多
关键词 聚丙烯 应变率 缺口敏感性 拉伸强度极限
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3D针刺C/SiC断裂韧性缺口敏感性及破坏研究 被引量：1
14
作者 刘斌 安乾军 +2 位作者 钟金桂 张毅 谭志勇 《航空工程进展》 CSCD 2022年第2期85-91,共7页
碳化硅陶瓷基复合材料是高超声速飞行器及高推重比发动机等发展所需的关键材料之一,对冲击断裂韧性、缺陷及裂纹的敏感性有较高要求。采用夏比冲击试验测定3D针刺C/SiC复合材料的断裂韧性,研究其处于U型、V型缺口分别在与针刺平行、垂... 碳化硅陶瓷基复合材料是高超声速飞行器及高推重比发动机等发展所需的关键材料之一,对冲击断裂韧性、缺陷及裂纹的敏感性有较高要求。采用夏比冲击试验测定3D针刺C/SiC复合材料的断裂韧性,研究其处于U型、V型缺口分别在与针刺平行、垂直的不同分布方向时对冲击断裂韧性的影响,并通过扫描式电子显微镜及光学显微镜等手段详细分析断口形貌。结果表明:U型试样的断裂韧性较V型试样对缺口线与针刺相对位置更为敏感,且缺口线与针刺纤维束平行时断裂韧性最差;针刺纤维束与0°和90°无纬布铺层交叉部位相对薄弱,原材料抗剪能力削弱。 展开更多
关键词 3D针刺C/SiC 复合材料 冲击 断裂韧性 缺口敏感性 破坏
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热塑性材料的缺口敏感性实验研究 被引量：2
15
作者 周武雷 蔡长安 《贵州科学》 2005年第2期22-26,共5页
实际的机器结构为了工作需要,其各部件之间总需要某种联接,从而必然会带有所谓的广义上的切口;而切口的引入会引起一系列力学效应。本文基于以PP为例的热塑性材料的带V型切口件试样的大量试验,探讨了其强度在切口深度和切口底部圆弧半... 实际的机器结构为了工作需要,其各部件之间总需要某种联接,从而必然会带有所谓的广义上的切口;而切口的引入会引起一系列力学效应。本文基于以PP为例的热塑性材料的带V型切口件试样的大量试验,探讨了其强度在切口深度和切口底部圆弧半径变化的情况下的表现,得到了关于该材料的一些缺口敏感性规律的结论。 展开更多
关键词 热塑性材料 缺口敏感性 V切口 应力 强度
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聚丙烯(PP)材料缺口敏感性的有限元分析 被引量：1
16
作者 周武雷 蔡长安 +1 位作者 魏桂耀 王转 《贵州科学》 2006年第4期12-17,共6页
本文采用通用有限元软件ANSYS对聚丙烯(PP)材料的缺口试件的缺口处应力状态进行了分析计算,考察了聚丙烯带切口试件的拉伸强度与切口几何尺寸(切口深度和切口底部圆弧半径)之间的关系,并将计算结果与实验结果作了比较。
关键词 缺口敏感性 聚丙烯 有限元分析
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聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的应变率敏感性及缺口敏感性实验研究 被引量：2
17
作者 魏桂耀 蔡长安 《贵州科学》 2010年第2期34-40,共7页
对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料的应变率敏感性及在应变率跨越10^(-4)-10^(-1)量级范围内的缺口敏感性进行了实验研究,实验结果表明,ABS对应变率具有一定的敏感性;而在本文的应变率量级范围内ABS对缺口是不敏感的。
关键词 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 应变敏感性 缺口敏感性
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拉伸速度对Si-Mn TRIP钢缺口敏感性的影响
18
作者 周华茂 张绪平 《煤矿机械》 北大核心 2003年第2期14-16,共3页
研究了等温处理Si-Mn低合金TRIP钢的拉伸性能和缺口敏感性与应变率 (ε =10 - 4～ 10 - 6s- 1)的变化关系。结果表明光滑试样下 ,Si -Mn低合金TRIP钢的屈服强度和抗拉强度随应变率的降低略有增加 ,缺口试样下 ,抗拉强度明显增大 ,缺口... 研究了等温处理Si-Mn低合金TRIP钢的拉伸性能和缺口敏感性与应变率 (ε =10 - 4～ 10 - 6s- 1)的变化关系。结果表明光滑试样下 ,Si -Mn低合金TRIP钢的屈服强度和抗拉强度随应变率的降低略有增加 ,缺口试样下 ,抗拉强度明显增大 ,缺口敏感性随应变率的降低明显增大。 展开更多
关键词 拉伸速度 TRIP钢 拉伸性能 缺口敏感性 应变率
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聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料缺口敏感性的有限元分析
19
作者 周武雷 蔡长安 +1 位作者 魏桂耀 王转 《贵州工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第6期1-4,共4页
采用通用有限元软件ANSYS对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料缺口试件的缺口处应力状态进行了弹塑性分析计算,考察了ABS切口试件的拉伸强度与切口几何尺寸(切口深度和切口底部圆弧半径)之间的关系,并将计算结果与实验结果作了比较,结果... 采用通用有限元软件ANSYS对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料缺口试件的缺口处应力状态进行了弹塑性分析计算,考察了ABS切口试件的拉伸强度与切口几何尺寸(切口深度和切口底部圆弧半径)之间的关系,并将计算结果与实验结果作了比较,结果表明,有限元计算结果基本支持实验关于ABS材料的缺口敏感性的相关结果。 展开更多
关键词 缺口敏感性 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 有限元分析
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铬镍钼钢在调质状态下的冲击缺口敏感性
20
作者 王静宜 王淑琴 石崇哲 《物理测试》 CAS 1995年第2期38-41,27,共5页
本文用示波冲击弯曲试验、扫描电镜断口分析和金属薄膜透射电子显微分析,研究了高温口火后34CrNiMo和40CrNiMo钢的缺口敏感性。结果表明:V型缺口试样的裂纹扩展功能较好地反映材料的缺口敏感性。回火温度升高,试验钢的缺口敏感性降低。... 本文用示波冲击弯曲试验、扫描电镜断口分析和金属薄膜透射电子显微分析,研究了高温口火后34CrNiMo和40CrNiMo钢的缺口敏感性。结果表明:V型缺口试样的裂纹扩展功能较好地反映材料的缺口敏感性。回火温度升高,试验钢的缺口敏感性降低。回火稳定性好的材料缺口敏感性大。 展开更多
关键词 铬镍钼钢 缺口敏感性 弯曲试验 冲击试验
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