金属材料疲劳检测

仪器信息网讯 为提高广大试验机用户的应用水平，并促进用专家、用户、厂商之间的相互交流，2012年5月16日，在CISILE 2012召开期间，由中国仪器仪表行业协会试验机分会与仪器信息网主办、北京材料分析测试服务联盟与我要测网协办的“第一届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心综合楼二楼204会议室成功举办。　　如下为中航工业航材院航空材料检测研究中心陶春虎主任所作报告的精彩内容：中航工业航材院航空材料检测研究中心陶春虎主任报告题目：金属材料的超高周疲劳及其实验研究　　陶春虎教授首先在报告中介绍到，按疲劳强度设计的许多零部件在远小于疲劳极限107的应力下仍会发生疲劳破坏，这使得基于传统疲劳极限设计的零件，尤其是高速转动件很不安全，因此超高周疲劳损伤问题已经引起人们的广泛关注。工程上的疲劳分为低周疲劳、高周疲劳和超高周疲劳，而超高周疲劳则涉及失效特征、试验方法和试验设备、失效机理等方面。　　随后，陶春虎教授对金属材料的超高周疲劳特征和疲劳失效机理进行了分析与总结，并指出，金属材料超高周疲劳失效基本特征是裂纹起源。一般情况下，传统高周疲劳的裂纹基本从表面萌生，除非试样亚表面存在较大的缺陷或试样表面经过了改性处理；而超周疲劳的裂纹则通常在试样亚表面萌生。其中，“鱼眼”特征的断口一般分为三个区域：光学黑区、平滑区域和粗糙区域。其中，光学黑区的形成相当于具备了试样表面能够形成累积疲劳损伤而发生常规疲劳损伤的条件。然后，陶春虎教授借用王仁智提出的理论和实验阐述了常规疲劳裂纹萌生与亚表面的过程，并分别就加载频率、加载方式和环境对金属材料超高周疲劳及试验机研究进行了详细介绍。　　最后，陶春虎教授提出，超高周疲劳研究亟待解决的主要问题主要有：考虑到试验周期、实验频率的影响以及与实际 服役环境的一致性，应当研制具有1kHz-3kHz、能够实现弯曲加载的超高周疲劳试验机；整理和积累各种合金的疲劳实验数据，组建数据库，与传统高周疲劳实验数据进行对比分析，建立试验标准和适应于工程应用的数据处理和修正规范；明确裂纹萌生机理特别是超高疲劳过程裂纹由表面转入亚表面的转移和竞争机制，并尝试借助断口定量分析的手段裂纹早期扩展机制。会议现场

USF-2000A采用压电元件产生的20kHz振动波形，经放大后加载到试样上，实现高速度的疲劳试验。能测试通常难度很大的109、1010次的疲劳强度，可在约10分钟内生成107次的数据[1]。近年来，超高周次承载部件越来越多，金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增，超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。相比高周疲劳，超声疲劳由于试验频率大幅提高，试样尺寸设计、应力控制等都和高周疲劳不同，已不适宜采用高周疲劳试验标准。4月25日，由TC183（全国钢标准化技术委员会）归口，TC183SC4（全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会）执行 ，中国钢铁工业协会主管的国家标准《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》正式发布，并将于2024年11月1日施行。背景通常认定如果循环次数大于107，样品就不会断裂，所以所有的工业品必须在这个疲劳极限以下进行设计，尽管如此，事故仍可能发生。随着工业技术的发展，许多金属零件的设计疲劳寿命逐渐增加，金属材料的高周疲劳行为已成为一项研究重点。金属疲劳是指机器、车辆或结构件的金属零件因反复施加应力或载荷而引起的弱化状态最终导致断裂的现象。因此，为了确保机器、车辆等的质量，需要对其零件进行疲劳检测。超声波疲劳试验是一种共振式的疲劳试验方法，通过压电原件产生20kHz振动波形，经放大后加载到样品上，实现高速度的疲劳试验，可快速地检测各种工业材料的疲劳极限。标准解读01原理超声疲劳试验采用超声发生器产生20kHz 的电信号，压电陶瓷换能器将电信号转换成相同频率的机械振动，经位移放大器放大后传递至试样，在试样中产生谐振波，使试样获得频率约为20kHz按正弦波变化的轴向位移和应力。02试样超声疲劳试验常用的试样类型有漏斗形、等截面圆形和板状。设计超声疲劳试样尺寸时，尺寸组合应满足试验系统谐振频率为20kHz的谐振条件，否则试样将不能起振，试验无法进行。设计试样尺寸之前应先根据GB/T 38897确定材料的动态弹性模量，再根据材料的密度和不同形状试样的几何尺寸理论公式计算满足试验谐振频率的端部长度值。岛津方案岛津超声波试验系统可参照GB/T 43896-2024《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》的测试方法对样品进行测试。USF-2000A超声波疲劳试验机01试验原理USF-2000A疲劳试验机的加载原理同普通的疲劳有很大的不同，它是由压电元件产生20 kHz的振动，将振动通过谐振腔放大再传导至加工成特定尺寸形状的试样，试样产生共振形成稳定的驻波，不断地收缩和伸长由此进行20kHz的疲劳试验。02主要特点☆ 在共振状态下进行试验，可产生高应力，能够进行1000 MPa级的钢材试验☆ 采用计算机设定和控制试验，可在桌面上进行试验☆ 试验设备的功耗小☆ 可简单地再现微小缺陷而产生的疲劳破坏☆ 能以20kHz的重复频率快速评价金属材料的疲劳寿命，一般100Hz频率下测试1010次循环试验需要3.2年，使用本机进行试验只需要6天。03应用案例仅需输入材料的模量、密度等信息，软件即可根据设置，自动生成技术图纸，开始试验。在达到规定循环次数或超过试验频率波动范围时，试验自动结束。同时，可在软件中选择指定振荡和停止时间（脉冲-暂停）比。空气冷却系统提供支持，有效避免样品过热。04定制化产品在平均应力为零的条件下很少使用实际组件。尽管如此，USF-2000A是一种标准超高循环疲劳试验系统，只能在零平均应力条件下实施试验。使用配有平均应力负载系统的超高循环疲劳试验系统，可在平均拉伸应力负载情况下实施千兆周期疲劳试验。近年来，超高周次承载部件越来越多，金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增，超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。USF-2000A提供金属和其他材料的负载容量信息以及确定度，可在6天内完成试验[1]而无需1年或更久。应用20 kHz周期频率，相比300Hz，完成1010次循环试验的速度可提高60多倍。特别是在汽车、航空航天和铁路应用领域，材料可靠性必须具备可预测性，岛津试验机可以为消费者提供更优质量和更高安全性，并为制造商提供安心保障。注[1] 实验数据可能随条件不同而变化本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

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，并据此首次推导出单相金属材料拉伸应力(σ)-应变(ε)定量关系：其中硬化指数n为位错湮灭距离(ye)的表达式反映合金成分的影响。η为初始缺陷对屈服强度(σy)非位错性贡献的比例，反映微观组织的影响；ΘⅡ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，如图1所示。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）揭示了极限强度、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，如图2d-2f所示：　上述研究成果最近以2篇论文连载方式发表在Acta Mater 231 (2022) 117866和231 (2022) 117877上。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：其中参数C代表合金成分（或弹性模量）对疲劳强度的影响，强度σy和σb为微观组织对疲劳强度的影响，参数ω反映了宏观缺陷对疲劳强度的影响，如图3(a)所示；该高周疲劳强度预测模型得到了钢铁材料、铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等20余种典型工程结构材料系统性疲劳实验验证，如图3(b)所示。该研究成果也以2篇论文连载方式发表在J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249和70 (2021) 250-267上。在疲劳裂纹扩展预测模型方面，最近李鹤飞博士在团队成员张鹏研究员的指导下，针对高强钢强度-韧性匹配关系，通过断裂力学理论分析，建立了以静态力学性能预测其疲劳裂纹扩展速率模型：其中σb为拉伸强度，KIC为断裂韧性，E为弹性模量，R为应力比，α为扩展速率常数。同时，为了指导关键构件材料强度-韧性优化提高疲劳裂纹扩展阻力，建立了高强度金属材料等效疲劳裂纹扩展速率模型（如图4(a)所示）。通过选择高强度金属材料强度-韧性之间匹配关系，可快速预测和降低其疲劳裂纹扩展寿命（如图4(b)所示），进而可以指导关键构件材料抗疲劳损伤容限设计。上述关于疲劳裂纹扩展速率预测模型在多种高强铝合金、钛合金及高强钢材料中得到了验证。该研究成果发表在J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50上。将上述金属材料拉伸性能和疲劳性能定量预测模型联合起来，可以实现通过测试金属结构材料少数组织状态的拉伸性能快速预测和优化其疲劳性能的功能，为金属结构材料疲劳性能预测与优化软件研发奠定理论基础，也为金属结构材料及工程构件抗疲劳设计与制造提供理论支撑。上述研究工作得到了国家自然科学基金重大项目（51790482）、重点项目（51331007、52130002）、面上项目（51771208、51871223）项目、中国科学院王宽诚率先人才计划"卢嘉锡国际合作团队"（GJTD-2020-09）、"青年促进会"项目（2018182、2021192）及辽宁省"兴辽计划"创新团队项目（XLYC1808027）的资助。相关成果列表及链接：1. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. A general physics-based hardening law for single phase metals. Acta Mater 231 (2022) 117877https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645422002531#sec00202. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. Relationship between strength and uniform elongation of metals based on an exponential hardening law. Acta Mater 231 (2022) 117866.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964542200252X3. Qu Z, Zhang ZJ*, Yan JX, Gong BS, Lu SL, Zhang ZF*, Langdon TG. Examining the effect of the aging state on strength and plasticity of wrought aluminum alloys. J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222001967?via%3Dihub4. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: I. Model building and fatigue strength prediction. J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030220307441?via%3Dihub5. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: II. Parameter analysis and fatigue strength improvement. J Mater Sci Technol 70 (2021) 250-267.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S100503022030743X?via%3Dihub6. Li HF, Zhang P*, Wang B, Zhang ZF*. Predictive fatigue crack growth law of high-strength steels. J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1005030221005053?via%3Dihub7. 张振军、张哲峰、张鹏、王强；一种金属材料拉伸性能的预测方法, 2021-7-6, ZL201711234799.0，发明。已授权8. 张哲峰、刘睿、张鹏、张振军、田艳中、王斌、庞建超；一种金属材料疲劳强度的预测方法，2021-8-10，ZL201711235841.0，发明。已授权9. 张鹏、李鹤飞、段启强、张哲峰；一种预测高强钢疲劳裂纹扩展性能的方法，2021-3-26，ZL201910030260.6，发明。已授权图1 ESH模型的建立与实验验证：(a-b) 模型推导过程；(c-d) 强度与塑性验证图2 ESH模型的应用：(a)建立"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系；(b)实现拉伸性能及拉伸应力-应变曲线定量预测图3 高周疲劳强度预测模型的建立与验证：(a) 模型建立过程；(b,c) 系统性实验验证图4 (a)等疲劳裂纹扩展速率模型图 (b)工程材料强度-韧性与疲劳裂纹扩展速率关系

p　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong金属材料化学成分分析/strong/span/pp　　GB/T 222—2006钢的成品化学成分允许偏差/pp　　GB/T 223.X系列钢铁及合金X含量的测定/pp　　GB/T 4336—2002碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)/pp　　GB/T 4698.X系列海绵钛、钛及钛合金化学分析方法X量的测定/pp　　GB/T 5121.X系列铜及铜合金化学分析方法第X部分：X含量的测定/pp　　GB/T 5678—1985铸造合金光谱分析取样方法/pp　　GBT 6987.X系列铝及铝合金化学分析方法& #823& #823/pp　　GB/T 7999—2007铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法/pp　　GB/T 11170—2008不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)/pp　　GB/T 11261—2006钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线测定方法/pp　　GB/T 13748.X系列镁及镁合金化学分析方法第X部分X含量测定& #823& #823/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong金属材料物理冶金试验方法/strong/span/pp　　GB/T 224—2008钢的脱碳层深度测定法/pp　　GB/T 225—2006钢淬透性的末端淬火试验方法(Jominy 试验)/pp　　GB/T 226—2015钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法/pp　　GB/T 227—1991工具钢淬透性试验方法/pp　　GB/T 1954—2008铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法/pp　　GB/T 1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图/pp　　GB/T 1814—1979钢材断口检验法/pp　　GB/T 2971—1982碳素钢和低合金钢断口检验方法/pp　　GB/T 3246.1—2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分显微组织检验方法/pp　　GB/T 3246.2—2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分低倍组织检验方法/pp　　GB/T 3488—1983硬质合金显微组织的金相测定/pp　　GB/T 3489—1983硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定/pp　　GB/T 4236—1984钢的硫印检验方法/pp　　GB/T 4296—2004变形镁合金显微组织检验方法/pp　　GB/T 4297—2004变形镁合金低倍组织检验方法/pp　　GB/T 4334—2008金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法/pp　　GBT 4335—2013低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法/pp　　GB/T 4334.6—2015不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法/pp　　GB/T 4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图/pp　　GB/T 5058—1985钢的等温转变曲线图的测定方法(磁性法)/pp　　GB/T 5168—2008α-β钛合金高低倍组织检验方法/pp　　GB/T 5617—2005钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定/pp　　GB/T 8359—1987高速钢中碳化物相的定量分析X射线衍射仪法/pp　　GB/T 8362—1987钢中残余奥氏体定量测定X射线衍射仪法/pp　　GB/T 9450—2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核/pp　　GB/T 9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定/pp　　GB/T 10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法/pp　　GB/T 10851—1989铸造铝合金针孔/pp　　GB/T 10852—1989铸造铝铜合金晶粒度/pp　　GB/T 11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验/pp　　GB/T 13298—2015金属显微组织检验方法/pp　　GB/T 13299—1991钢的显微组织检验方法/pp　　GB/T 13302—1991钢中石墨碳显微评定方法/pp　　GB/T 13305—2008不锈钢中α-相面积含量金相测定法/pp　　GB/T 13320—2007钢质模锻件金相组织评级图及评定方法/pp　　GB/T 13825—2008金属覆盖层黑色金属材料热镀锌单位面积称量法/pp　　GB/T 13912—2002金属覆盖层钢铁制件热浸镀层技术要求及试验方法/pp　　GB/T 14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法/pp　　GB/T 15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法/pp　　GB/T 30823—2014测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头试验方法/pp　　GB/T 14999.1—2012高温合金试验方法第1部分：纵向低倍组织及缺陷酸浸检验/pp　　GB/T 14999.2—2012高温合金试验方法第2部分：横向低倍组织及缺陷酸浸检验/pp　　GB/T 14999.3—2012高温合金试验方法第3部分：棒材纵向断口检验/pp　　GB/T 14999.4—2012高温合金试验方法第4部分：轧制高温合金条带晶粒组织和一次碳化物分布测定/pp　　YB/T 4002—2013连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "金属材料力学性能试验方法/span/strong/pp　　GB/T 228.1—2010金属材料拉伸试验第一部分：室温试验方法/pp　　GB/T 228.2—2015金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法/pp　　GB/T 229—2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法/pp　　GB/T 230.1—2009金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)/pp　　GB/T 231.1—2009金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法/pp　　GB/T 232—1999金属材料弯曲试验方法/pp　　GB/T 233—2000金属材料顶锻试验方法/pp　　GB/T 235—2013金属材料薄板和薄带反复弯曲试验方法/pp　　GB/T 238—2013金属材料线材反复弯曲试验方法/pp　　GB/T 239.1—2012金属材料线材第1部分：单向扭转试验方法/pp　　GB/T 239.2—2012金属材料线材第2部分：双向扭转试验方法/pp　　GB/T 241—2007金属管液压试验方法/pp　　GB/T 242—2007金属管扩口试验方法/pp　　GB/T 244—2008金属管弯曲试验方法/pp　　GB/T 245—2008金属管卷边试验方法/pp　　GB/T 246—2007金属管压扁试验方法/pp　　GB/T 1172—1999黑色金属硬度及强度换算值/pp　　GB/T 2038—1991金属材料延性断裂韧度JIC试验方法/pp　　GB/T 2039—2012金属材料单轴拉伸蠕变试验方法/pp　　GB/T 2107—1980金属高温旋转弯曲疲劳试验方法/pp　　GB/T 2358—1994金属材料裂纹尖端张开位移试验方法/pp　　GB/T 2975—1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备/pp　　GB/T 3075—2008金属材料疲劳试验轴向力控制方法/pp　　GB/T 3250—2007铝及铝合金铆钉线与铆钉剪切试验方法及铆钉线铆接试验方法/pp　　GB/T 3251—2006铝及铝合金管材压缩试验方法/pp　　GB/T 3252—1982铝及铝合金铆钉线与铆钉剪切试验方法/pp　　GB/T 3771—1983铜合金硬度和强度换算值/pp　　GB/T 4156—2007金属材料薄板和薄带埃里克森杯突试验/pp　　GB/T 4158—1984金属艾氏冲击试验方法/pp　　GB/T 4160—2004钢的应变时效敏感性试验方法(夏比冲击法)/pp　　GB/T 4161—2007金属材料平面应变断裂韧度KIC试验方法/pp　　GB/T 4337—2008金属材料疲劳试验旋转弯曲方法/pp　　GB/T 4338—2006金属材料高温拉伸试验方法/pp　　GB/T 4340.1—2009金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法/pp　　GB/T 4340.2—2012金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准/pp　　GB/T 4340.3—2012金属材料维氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定/pp　　GB/T 4341.1—2014金属材料肖氏硬度试验第1部分：试验方法/pp　　GB/T 5027—2007金属材料薄板和薄带塑性应变比(r值)的测定/pp　　GB/T 5028—2008金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)的测定/pp　　GB/T 5482—2007金属材料动态撕裂试验方法/pp　　GB/T 6398—2000金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法/pp　　GB/T 6400—2007金属材料线材和铆钉剪切试验方法/pp　　GB/T 7314—2005金属材料室温压缩试验方法/pp　　GB/T 7732—2008金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法/pp　　GB/T 7733—1987金属旋转弯曲腐蚀疲劳试验方法/pp　　GB/T 10120—2013金属材料拉伸应力松弛试验方法/pp　　GB/T 10128—2007金属材料室温扭转试验方法/pp　　GB/T 10622—1989金属材料滚动接触疲劳试验方法/pp　　GB/T 10623—2008金属材料力学性能试验术语/pp　　GB/T 12347—2008钢丝绳弯曲疲劳试验方法/pp　　GB/T 12443—2007金属材料扭应力疲劳试验方法/pp　　GB/T 12444—2006金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验/pp　　GB/T 12778—2008金属夏比冲击断口测定方法/pp　　GB/T 13239—2006金属材料低温拉伸试验方法/pp　　GB/T 13329—2006金属材料低温拉伸试验方法/pp　　GB/T 14452—1993金属弯曲力学性能试验方法/pp　　GB/T 15248—2008金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法/pp　　GB/T 15824—2008热作模具钢热疲劳试验方法/pp　　GB/T 16865—2013 变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法/pp　　GB/T 17104—1997金属管管环拉伸试验方法/pp　　GB/T 17394.1—2014金属材料里氏硬度试验第1部分试验方法/pp　　GB/T 17394.2—2012金属材料里氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准/pp　　GB/T 17394.3—2012金属材料里氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定/pp　　GB/T 17394.4—2014金属材料里氏硬度试验第4部分硬度值换算表/pp　　GB/T 17600.1—1998钢的伸长率换算第1部分：碳素钢和低合金钢/pp　　GB/T 17600.2—1998钢的伸长率换算第2部分奥氏体钢/pp　　GB/T 26077—2010金属材料疲劳试验轴向应变控制方法/pp　　GB/T 22315—2008金属材料弹性模量和泊松比试验方法/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "金属材料无损检测方法/span/strong/pp　　GB/T 1786—2008锻制圆饼超声波检验方法/pp　　GB/T 2970—2004厚钢板超声波检验方法/pp　　GB/T 3310—1999铜合金棒材超声波探伤方法/pp　　GB/T 4162—2008锻轧钢棒超声检测方法/pp　　GB/T 5097—2005无损检测渗透检测和磁粉检测观察条件/pp　　GB/T 5126—2001铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法/pp　　GB/T 5193—2007钛及钛合金加工产品超声波探伤方法/pp　　GB/T 5248—2008铜及铜合金无缝管涡流探伤方法/pp　　GB/T 5616—2014无损检测应用导则/pp　　GB/T 5777—2008无缝钢管超声波探伤检验方法/pp　　GB/T 6402—2008钢锻件超声检测方法/pp　　GB/T 6519—2013变形铝、镁合金产品超声波检验方法/pp　　GB/T 7233.1—2009超声波检验第1部分：一般用途铸钢件/pp　　GB/T 7233.2—2010铸钢件超声检测第2部分：高承压铸钢件/pp　　GB/T 7734—2004复合钢板超声波检验/pp　　GB/T 7735—2004钢管涡流探伤检验方法/pp　　GB/T 7736—2008钢的低倍缺陷超声波检验法/pp　　GB/T 8361—2001冷拉圆钢表面超声波探伤方法/pp　　GB/T 8651—2002金属板材超声波探伤方法/pp　　GB/T 8652—1988变形高强度钢超声波检验方法/pp　　GB/T 9443—2007铸钢件渗透检测/pp　　GB/T 9445—2015无损检测人员资格鉴定与认证/pp　　GB/T 10121—2008钢材塔形发纹磁粉检验方法/pp　　GB/T 11259—2015无损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法/pp　　GB/T 11260—2008圆钢涡流探伤方法/pp　　GB/T 11343—2008无损检测接触式超声斜射检测方法/pp　　GB/T 11345—2013焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定/pp　　GB/T 11346—1989铝合金铸件X射线照相检验针孔(圆形)分级/pp　　GB/T 12604.1—2005无损检测术语超声检测/pp　　GB/T 12604.2—2005无损检测术语射线照相检测/pp　　GB/T 12604.3—2005无损检测术语渗透检测/pp　　GB/T 12604.5—2008无损检测术语磁粉检测/pp　　GB/T 12604.6—2008无损检测术语涡流检测/pp　　GB/T 12604.7—2014无损检测术语泄漏检测/pp　　GB/T 12604.8—1995无损检测术语中子检测/pp　　GB/T 12604.9—2008无损检测术语红外检测/pp　　GB/T 12604.10—2011无损检测术语磁记忆检测/pp　　GB/T 12604.11—2015无损检测术语X射线数字成像检测/pp　　GB/T 12605—2007无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测/pp　　GB/T 12966—2008铝合金电导率涡流测试方法/pp　　GB/T 12969.1—2007钛及钛合金管材超声波探伤方法/pp　　GB/T 12969.2—2007钛及钛合金管材涡流探伤方法/pp　　GB/T14480.1—2015无损检测仪器涡流检测设备第1部分:仪器性能和检验/pp　　GB/T 14480.2—2015无损检测仪器涡流检测设备第2部分:探头性能和检验/pp　　GB/T 14480.3—2008无损检测涡流检测设备第3部分系统性能和检验/pp　　GB/T 15822.1—2005无损检测磁粉检测第1部分：总则/pp　　GB/T 15822.2—2005无损检测磁粉检测第2部分检测介质/pp　　GB/T 15822.3—2005无损检测磁粉检测第3部分设备/pp　　GB/T 18694—2002无损检测超声检验探头及其声场的表征/pp　　GB/T 18851.1—2005无损检测渗透检测第1部分总则/pp　　GB/T 18851.2—2008无损检测渗透检测第2部分：渗透材料的检验/pp　　GB/T 18851.3—2008无损检测渗透检测第3部分：参考试块/pp　　GB/T 18851.4—2005无损检测渗透检测第4部分设备/pp　　GB/T 18851.5—2005无损检测渗透检测第5部分验证方法/pp　　GB/T 19799.1—2005无损检测超声检测1号校准试块/pp　　GB/T 19799.2—2005无损检测超声检测2号校准试块/pp　　GB/T 23911—2009无损检测渗透检测用试块/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "金属材料腐蚀试验方法/span/strong/pp　　GB/T 1838—2008电镀锡钢板镀锡量试验方法/pp　　GB/T 1839—2008钢产品镀锌层质量试验方法/pp　　GB/T 10123—2001金属和合金的腐蚀基本术语和定义/pp　　GB/T 13303—1991钢的抗氧化性能测定方法/pp　　GBT 15970.X系列金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第X部分/ppbr//p

2021年2月，美国联合航空公司从丹佛飞往夏威夷的一架波音777客机在起飞不久后，机上的普惠发动机着火且有零件开始掉落，随即折返丹佛。幸运的是，这起事件没有造成人员伤亡。经过调查，美国国家运输安全委员会表示，出现故障的波音777客机的引擎风扇叶片受损与金属疲劳有关。资料图：当地时间2月21日，在科罗拉多州丹佛市郊外的布鲁姆菲尔德附近的居民区，发现从美国联合航空公司飞机引擎上掉落的碎片。在航空领域，金属疲劳导致的事故并不罕见早在1954年，英国海外航空781号班机由一架彗星型客机执行由罗马至伦敦的飞行，行至地中海上空时，飞机突然爆炸解体，机上29名乘客及6名机组人员无一生还。据调查，发生事故的彗星型客机存在严重设计问题，当飞机长期处于高空、高速环境下，机内外气压不平衡，会导致金属疲劳，最终从机顶天窗的铆钉处爆裂。这是民航历史上首次发生因金属疲劳导致的空难事件。事故最终导致彗星型客机退出市场，而顶替它的，正是波音公司的707客机。但波音客机同样也没能摆脱金属疲劳的阴影。1985年8月，执飞日本航空123号航班的波音747飞机发生空难，造成超过500人遇难，这是世界航空史上最严重的空难之一。事后调查发现，该飞机在失事7年前发生机尾擦地，波音人员在机体受损部位的维修方法错误，导致事发时尾端机体因金属疲劳而爆开、连带损毁尾翼与液压系统，最终飞机失控，迫降不及坠毁。可以看出，对于飞行安全来说，金属疲劳带来的威胁是致命的。那么，什么是金属疲劳？所谓金属疲劳，是指一种在交变应力作用下，金属材料发生破坏的现象。机械零件在交变压力作用下，经过一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有在时间上的突发、位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点，不易被及时发现。关于金属疲劳损伤方面的研究记载，可追溯到1828年，德国矿业工程师Albert发现矿山机械用的升降链条多次在低于它的极限强度下发生破坏，对此进行了研究从而首次提出金属疲劳的概念。1850年，德国工程师Wohler设计出第一台疲劳试验机，对疲劳问题进行了进一步研究。1884年，德国学者Bauschinger发现“循环软化”现象，并提出循环应力-应变滞回曲线概念。20世纪初，随着宏观-细观的力学理论及其实验方法的发展，人们开始使用金相显微镜来研究疲劳机制。1945年，美国学者Miner在Palmgren工作的基础上提出了线性累积损伤的理论公式，得到了目前实际工程中应用广泛的Palmgren-Miner模型。1958年，苏联科学家Kachanov提出利用连续性变量描述材料性能退化或材质受损的连续性过程，后来Rabothnow提出有效应力和损伤因子的概念，为损伤力学的建立作了开创性工作。1977年，Janson和Hult等人提出损伤力学这一概念。从20世纪80年代至今，对金属疲劳问题的研究进入了一个快速发展的阶段。世界各国的科学工作者对疲劳破坏的研究都十分重视并取得极大的发展。但是，影响疲劳破坏的因素众多且彼此相互影响，还与结构件实际情况紧密关联，导致应用性成果远不能满足工程设计以及生产应用。研究金属疲劳需要用到哪些仪器？回顾金属疲劳的发展历程，可以看到，随着疲劳研究的深入，出现了如疲劳试验机、金相显微镜等不同的仪器设备以满足研究者们的使用需求。接下来，就盘点一下金属疲劳研究常用的一些仪器设备。疲劳试验机疲劳试验机，是一种主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。目前市场上疲劳试验机品牌有MTS、英斯特朗、Zwick、万测、斯特普、三思纵横等。金相显微镜金相显微镜，主要通过对组织形貌的检查来分析金属的组织与其化学成分的关系，可以确定各类钢材通过不一样的加工和热处理后的显微组织，以此来判断钢材质量的好坏，如各类型的钢材夹杂物在组织中的分布情况和数量以及金属晶粒度的大小。该仪器品牌有徕卡、蔡司、奥林巴斯等。超景深显微镜超景深显微镜，主要用于观察传统光学显微镜因景深不够而不能看到的显微世界，其应用领域拓展到光学显微镜和扫描电子显微镜之间。产品品牌有基恩士、徕卡、浩视和蔡司等。扫描电子显微镜扫描电子显微镜，用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。其与能谱组合，还可以进行材料的成分分析。该仪器品牌有赛默飞、日本电子、泰思肯、欧波同、聚束科技、蔡司等。3D轮廓测量仪3D轮廓测量仪，是测量各种机械零件素线形状和截面轮廓形状参数的精密设备，如角度处理、圆处理、点线处理、直线度、凸度、对数曲线、槽深、沟曲率半径、沟边距、沟心距、轮廓度、水平距离等参数。该仪器品牌有基恩士、布鲁克等。以上列举了金属疲劳研究过程中常用的5类仪器，实际上，金属疲劳试验多样，所涉及到的仪器远不止这些。随着研究者工作的深入，对相关仪器设备的性能要求也越来越高。鉴于金属疲劳研究涉及内容的广泛性，疲劳损伤影响因素的多样性和金属构件自身的复杂性和不确定性，金属疲劳评估仍是一项长期而艰巨的工作。

作者：郝晓明 来源：科技日报疲劳失效是工程构件长期可靠服役所面临的重要问题。为了评价工程构件及各种材料的疲劳可靠性，往往采用足够数量的疲劳试样进行大量长时疲劳测试，这种既耗时又耗材的疲劳测试方法在工业界和实验室已使用了近百年。如何建立高通量即一次性对多个样本进行检测的疲劳测试方法与表征技术，实现低成本、快速评估材料疲劳可靠性是一个有待解决的关键问题。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心张广平研究员团队在前期小尺度材料疲劳行为研究的基础上，与东北大学材料科学与工程学院张滨教授团队合作，提出了一种材料疲劳性能高通量、快速评价的思想，设计并建立了一种能够同时对多个小微试样进行对称弯曲疲劳加载的测试系统，并在其上对核电、高铁、汽车等领域用的几种典型工程材料进行了高通量疲劳测试，通过对比和计算模拟进行了验证，建立了材料疲劳性能的高通量测试技术和方法。据介绍，该技术既可模拟标准规定的疲劳极限升降法快速获得材料的疲劳极限，也可一次性获得应力幅或应变幅与疲劳寿命之间的曲线；在一周内快速获得材料的疲劳数据，耗时仅为采用前述标准测试方法的1/4；基于经典的Tanaka-Mura模型，科研团队建立了该测试技术所获得的材料疲劳极限与标准试样疲劳极限间转换因子的理论预测模型。此外，利用该技术分别对经不同温度长时热暴露和经γ射线辐照的核主泵螺栓用F316不锈钢的疲劳性能进行了评价，证明了该方法在工程实际的适用性，为先进材料的疲劳性能快速评价提供了新策略。该高通量疲劳性能测试系统、技术与原理的建立，不仅为核电等在役关键工程构件疲劳性能测试提供了一种低成本、高效快速的新方法，且为增材制造复杂形性构件、材料表面涂层、腐蚀层和改性层、焊缝区以及材料结构单元和应力、应变集中区域等微小区域的本征疲劳性能评价提供了有效的评价策略，为在役工程构件疲劳可靠性“体检”提供新思路。同时，这一高通量疲劳性能测试方法和评价技术有望进一步推动材料、构件疲劳性能数据库的高效建立和物理模型-数据融合驱动的工程构件疲劳寿命的快速预测。

北京时间3月2日下午，岛津企业管理（中国）有限公司与北京科技大学新金属材料国家重点实验室进行了签约仪式！仪器信息网全程直播。相信双方通过合作，共同开发电子探针（EPMA-8050G）和扫描电镜的高温原位疲劳试验机（SEM-SERVO）联用技术，促进在金属材料前沿领域的研究、发展，对该领域的技术进步有积极推动作用。岛津和北京科技大学的领导进行了相关发言。其中北京科技大学新金属材料国家重点实验室王辉副主任首先致辞，从初次接触日本企业的仪器，到对岛津在材料领域的仪器技术及发展表示肯定，对后续的合作发展充满期待，表达了对此次合作实验室的美好期望。专家发表报告人：北京科技大学教授/博士生导师 宋西平报告题目：SEM-SERVO在材料原位拉伸、疲劳、蠕变变形行为中的应用报告人：上海大学博士生导师/高级实验师 陈湘茹报告题目：EPMA在铸造金属材料研发中的应用报告人：首钢技术研究院正高级工程师 严春莲报告题目：电子探针在钢铁行业的应用报告人：中国科学院金属所副研究员 段启强报告题目：金属材料及构件的疲劳断裂性能评价报告人：岛津企业管理（中国）有限公司研究员 袭沿东报告题目：岛津应对金属材料研究的综合解决方案签约大合照北京科技大学新金属材料国家重点实验室立足于金属材料学科前沿、国民经济的重大需求，开展以新金属材料研发和传统材料升级换代为目的的前沿探索和应用基础研究。近十年来，新金属材料国家重点实验室为推动我国关键金属材料的快速发展，支撑钢铁工业从小到大、从弱到强，满足国家经济社会发展、重大工程做出了重要贡献，起到了不可替代的作用。岛津企业管理（中国）有限公司，自1875年创业以来，秉承“以科学技术向社会做贡献”的创业宗旨，以前沿的科学技术，不断钻研与创新。多年来，为全球广大用户开发生产出大量优质产品并提供完善的售后服务体系，其分析仪器产品在国内外享有盛誉，在广大用户中也拥有良好口碑。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

高性能金属材料将促进未来装备制造、航空航天、汽车工业、新能源、石油化工、国防安全等战略性支柱行业的发展。越来越多的材料研发和质量管理工作者对原材料及成品的性能提出了更高的要求。在对高性能金属材料进行力学性能测试时，最重要的其实是基于对测试标准的正确理解，从而得出的试验数据才最能真实有效的反映材料本身的性能是否达到要求。 2016年7月，国际标准委员会对金属材料测试标准 ISO 6892-1进行了更新。 10月，英斯特朗针对此项测试标准的更新，分别在徐州质检国家网架及钢结构产品质量监督检验中心和武汉理工大学理学院举办高性能金属材料测试应用专题研讨会。会议特邀来自美国英斯特朗全球金属材料测试应用经理，同时也是ISO标准委员会成员的Matthew Spiret 先生，针对 ISO 6892-1:2016中的方法A1和A2进行了深度解析，并对执行该标准时可能遇到的挑战给出了相对应的解决方案。另外，两场会议除了由Matthew Spiret现场主讲外，我们也特别邀请了来自中国科学院金属研究所副研究员姚戈先生、武汉理工大学刘记立老师以及武汉大学尹颢老师，在会上分享了他们在金属材料断裂疲劳测试、形状记忆合金等领域的研究成果及测试应用方面的丰富经验。 来自徐州卡特彼勒、歌博铸造、霍斯利机械、罗特艾德、中国矿业大学、徐州矿业集团、徐工集团研究院、武汉大学、武汉理工大学、华中科技大学、东风商用车、康明斯、神龙汽车、武汉锅炉、武汉钢铁等与金属测试密切相关的客户出席了研讨会，并在现场进行了充分的交流探讨，对ISO标准更新的内容有了更加全面深入的理解。

和繁忙的5月告别，我们迎来了充满希望的6月，一切都是新的开始在此前疫情肆虐全球恶劣环境下，日本工程师无法来华安装仪器，我司北京创元——王道元董事长迎难而上，带领员工克服各种困难，承接日方的委托，代替日本工程师完成了包括丽水金属所在内的有关客户相关设备的安装，得到了广大用户的一致好评。日本东京衡机公司是世界著名材料试验机生产厂家之一。自本公司北京创元——2009年帮助钢铁研究总院轴承室导入首套高温接触疲劳试验机组以来，钢铁研究总院使用该设备已经取得了较为满意的研究成果（所得疲劳寿命数据稳定可靠且再现良好）。因此2018年和2020年宝钢集团作为钢铁行业龙头分别导入了2台和4台东京衡机公司接触疲劳试验机，中科院金属所、兴澄特钢、大冶特钢、燕山大学、山东钢铁、斯凯孚等纷纷导入日本东京衡机公司接触疲劳试验机。此次丽水金属研究所在南京理工大学的引荐下导入该公司接触疲劳试验机，标志着TRF-1000在浙江和江苏也得到了认可。祝愿已经安装成功的2台设备能够为丽水金属研究所研究出高质量轴承和齿轮钢材有所贡献。 在丽水金属研究所与南京理工大学，我们分别展示了接触疲劳试验机、高速冲击试验机等仪器 ，同时对客户提出的仪器相关问题，技术人员详细介绍了设备的使用方法、维护、及日常使用中的注意事项等相关知识。在技术人员的指导下，客户现场进行了仪器的操作，设备的良好性能令客户非常满意！过硬的专业知识和工作能力，也为客户留下了深刻印象。获得了客户的一致认可。能被用户肯定和信任，被认可是对我们莫大的幸运！我们愿与客户共同前进，实现美好理想。将始终秉承助力科研领域的发展，一如既往的支持广大科研人员的创新研究，为客户提供更加优质的服务！ 北京创元冠国际科技有限公司是先进材料制备与评价高端设备专业供应商，致力于为不同行业的客户提供最先进的材料制备与评价装置。我们是由留日博士王道元教授和日本九州大学指导教官林安德教授联合海外学人、日美国际友人共同投资创办。公司在金属材料、纳米表面成分/化学状态/晶体结构方面薄膜制备和表面评价、新材料/合成/改性、热电材料热电特性/热传导率/热膨胀特性评价装置、轴承/润滑/高温接触疲劳/磨损、纳米粒子连续制造装置、模拟原子核发电方面、电化学测定系统、软磁性材料交流特性测定装置、电池充放电评价装置十大领域提供专业的技术和服务，产品被广泛应用于陶瓷、钢铁、汽车制造、复合材料等各个行业，客户包括清华大学、上海交大、南京大学、宝武集团、中科院硅酸盐所、电工所和理化所、北京钢铁研究总院等数十家国内知名企业、研发中心、高等院校、检测机构等，已经促进日美等公司和清华大学，浙江大学，中科院电工所建立了3个联合实验室。我们拥有一支充满活力的高素质销售队伍和技术全面、经验丰富的售后服务队伍，和一批具有丰富技术知识和应用经验的高级技术人员。我们愿与广大同仁共同前进，实现美好理想。 期待与您合作，可通过仪器信息网 400-860-5168转1696 和我们取得联系！欢迎您的来电

北京时间3月2日下午，岛津企业管理(中国)有限公司与北京科技大学新金属材料国家重点实验室进行了签约仪式。双方共同开发电子探针(EPMA-8050G)和扫描电镜的高温原位疲劳试验机(SEM-SERVO)联用技术，促进在金属材料前沿领域的研究、发展。 　　岛津和北京科技大学的领导进行了相关发言。其中北京科技大学新金属材料国家重点实验室王辉副主任首先致辞，从初次接触日本企业的仪器，到对岛津在材料领域的仪器技术及发展表示肯定，对后续的合作发展充满期待，表达了对此次合作实验室的美好期望。 　　北京科技大学新金属材料国家重点实验室立足于金属材料学科前沿、国民经济的重大需求，开展以新金属材料研发和传统材料升级换代为目的的前沿探索和应用基础研究。近十年来，新金属材料国家重点实验室为推动我国关键金属材料的快速发展，支撑钢铁工业从小到大、从弱到强，满足国家经济社会发展、重大工程做出了重要贡献，起到了不可替代的作用。 　　岛津企业管理(中国)有限公司，自1875年创业以来，秉承“以科学技术向社会做贡献”的创业宗旨，以前沿的科学技术，不断钻研与创新。多年来，为全球广大用户开发生产出大量优质产品并提供完善的售后服务体系，其分析仪器产品在国内外享有盛誉，在广大用户中也拥有良好口碑。

成功签约！北科大新金属材料国家重点实验室与岛津合作实验室签署揭牌仪式暨金属材料分析技术应用研讨会圆满结束！北京时间3月2日下午，岛津企业管理（中国）有限公司与北京科技大学新金属材料国家重点实验室进行了签约仪式！仪器信息网全程直播。相信双方通过合作，共同开发电子探针（EPMA-8050G）和扫描电镜的高温原位疲劳试验机（SEM-SERVO）联用技术，促进在金属材料前沿领域的研究、发展，对该领域的技术进步有积极推动作用。岛津和北京科技大学的领导进行了相关发言。其中北京科技大学新金属材料国家重点实验室王辉副主任首先致辞，从初次接触日本企业的仪器，到对岛津在材料领域的仪器技术及发展表示肯定，对后续的合作发展充满期待，表达了对此次合作实验室的美好期望。 双方领导致辞北京科技大学与岛津企业管理（中国）有限公司合作实验室签署揭牌仪式圆满完成双方领导致辞、签约仪式后，研讨会进入报告环节。由宋西平老师、陈湘茹老师、严春莲老师、段启强老师及龚沿东专家，讲解新金属材料领域SEM-SERVO、EPMA的分析技术的应用及解决方案。报告人：北京科技大学教授/博士生导师 宋西平报告题目：SEM-SERVO在材料原位拉伸、疲劳、蠕变变形行为中的应用报告人：上海大学博士生导师/高级实验师 陈湘茹报告题目：EPMA在铸造金属材料研发中的应用报告人：首钢技术研究院正高级工程师 严春莲报告题目：电子探针在钢铁行业的应用报告人：中国科学院金属所副研究员 段启强报告题目：金属材料及构件的疲劳断裂性能评价报告人：岛津企业管理（中国）有限公司研究员 袭沿东报告题目：岛津应对金属材料研究的综合解决方案与会专家与岛津企业管理（中国）有限公司工作人员大合照北京科技大学新金属材料国家重点实验室立足于金属材料学科前沿、国民经济的重大需求，开展以新金属材料研发和传统材料升级换代为目的的前沿探索和应用基础研究。近十年来，新金属材料国家重点实验室为推动我国关键金属材料的快速发展，支撑钢铁工业从小到大、从弱到强，满足国家经济社会发展、重大工程做出了重要贡献，起到了不可替代的作用。岛津企业管理（中国）有限公司，自1875年创业以来，秉承“以科学技术向社会做贡献”的创业宗旨，以前沿的科学技术，不断钻研与创新。多年来，为全球广大用户开发生产出大量优质产品并提供完善的售后服务体系，其分析仪器产品在国内外享有盛誉，在广大用户中也拥有良好口碑。

传统的金属材料历史源远流长。在我国古代，一种新型金属材料的出现往往是一个新时代开启的标志，如石器时代后，出现了铜器时代、铁器时代。　　在当代社会，金属材料不仅在日常生活中随处可见，先进金属材料更是汽车、军事、航空航天、3D打印等高端领域中扮演着极其重　　目前全球新型金属材料的研究，特种金属功能材料和高端金属结构材料是两大主流方向。我国新材料产业&ldquo 十二五&rdquo 规划也将这两种材料作为重点发展方向。　　总体而言，金属材料领域全球范围内研究实力较为均匀。美国、欧洲并驾齐驱，其中美国在军事、航空航天领域更为出色，德国、英国等欧洲国家作为老牌工业强国，同样掌握着话语权。此外，欧洲还在3D打印领域占据先机。　　中国、日韩等亚太地区则迎头赶上。目前，我国的3D打印钛合金大型零件研究已经走在世界最前沿，日本则在核电用钢的研究方面一枝独秀。　　美国实验室　　美国是传统的军事、航空航天和汽车工业强国，其在金属材料的研究优势也主要体现在这几个领域。　　在国家实验室方面，除了世界鼎鼎有名的橡树岭国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、阿贡国家实验室、国家航空航天局(NASA)设有专门的研究金属材料团队之外，还有一些并不耳熟能详但是在高端金属研究领域极具地位的研究所，其中包括美国金属加工技术国家中心(NCEMT)、美国国家增材制造创新研究所。　　其中，美国国家增材制造创新研究所成立于2012年10月，是美国为了巩固其在3D打印领域的优势而成立的。目前该研究所至少拥有85家公司、13所研究型大学、9个社区学院和18个非营利机构，成员组织机构庞大。　　美国大学对金属材料的研究以基础研究为主，主要分成两大类：一类是麻省理工学院、西北大学、加州大学圣芭芭拉分校、伊利诺伊大学香槟分校、斯坦福大学、康奈尔大学、哈佛大学、宾夕法尼亚大学等传统的材料科学工程研究顶尖院校，这些著名高校在金属材料这个分支的研究实力都比较强。　　日前，来自麻省理工学院的材料工程系的迈克尔· 戴姆克维兹教授和研究生徐国强在一项金属特性实验中意外发现受损的金属也具有自我修复的功能，并通过计算机模型重现了这一修复机制。这一发现，意味着可以自我修复的金属材料的面世已经指日可待。　　另一类是康涅狄格大学、密歇根理工大学、田纳西大学、奥本大学、新墨西哥矿业技术学院、密苏里大学-罗拉分校、普渡大学、凯斯西储大学、密歇根州立大学、伍斯特理工学院等一些材料科学总体排名略差的大学，但这些学校在金属材料领域的研究并不比MIT等名校逊色。　　在公司研究室方面，最为典型的代表无疑是波音公司和通用电气公司。其中，通用电气全球研发中心下面专门设有一个增材制造实验室，团队有600名工程师，其目标则是在2020年之前制造出10万个增材零件，利用增材制造的产品让每个飞机引擎减少1000磅。目前，通用电气公司使用了超过300件的3D打印器材。　　欧日韩实验室　　欧洲作为现代工业革命的发源地，在金属材料的研究和发展方面一直走在世界前沿。　　大学实验室方面，英国的曼彻斯特大学冶金系、伯明翰大学冶金和材料分校、剑桥大学材料科学和冶金系、诺丁汉大学和巴斯大学等都是在全球范围较早进行金属材料研究的院校。　　在德国大学中，埃尔兰根-纽伦堡大学和拜罗伊特大学金属材料系是这一领域最杰出的代表。其中，埃尔兰根-纽伦堡大学是一所建立于1742年的综合性大学，该校材料学科是第一批进入德国优势学科建设领域，设有金属材料加工研究所、特种金属材料研究所、金属科学与技术研究所等。　　此外，奥地里莱奥本大学物理冶金和材料测试系、瑞典皇家技术学院材料科学与工程系、俄罗斯莫斯科国立钢铁合金学院冶金系、芬兰赫尔辛基理工大学物理冶金和材料科学实验室等在金属材料的研究上也比较突出。　　日本在金属材料方面的研究优势则主要体现在汽车工业和核电用钢方面。东京大学材料科学与冶金系、大阪大学工程系、京都大学钢铁研究所、日本东北大学等在金属材料方面的研究比较出色。　　其中，日本东北大学的金属材料学世界排名第一，附属的金属材料研究所始建于1916年4月，该研究所先后有两位金属材料领域的科学家获得诺贝尔奖，分别是1987年开发扫描隧道显微镜的海因里奇· 罗雷尔和2007年发现巨磁电阻效应皮特· 克鲁伯格。　　在国家实验室方面，德国的马普协会和弗劳恩霍夫协会、法国国家科学研究中心、瑞典金属研究所、荷兰金属研究所、英国国家物理实验室以及日本国立材料研究所等金属材料研究都比较出名。　　公司实验室方面，作为汽车工业大国的德国、日本和韩国，大众、宝马、奔驰、保时捷、丰田、本田、日产、现代等汽车公司都有自己的材料实验室，这些公司对金属零部件各项指标检测和质量认证要求近乎苛刻。　　当然还有空中客车公司。这是在超大型客机的研发上目前唯一能和美国波音公司竞争的企业。　　中国实验室　　中国对传统金属材料的研发已有数千年历史，在新型金属材料方面自然没有被落下。在国内，金属材料研究领域最权威的机构是中科院金属所。　　中科院金属所主要的六大科研机构全面覆盖新型金属材料，包括沈阳材料科学国家(联合)实验室、金属腐蚀与防护国家重点实验室、沈阳先进材料研究发展中心、材料环境腐蚀研究中心、国家金属腐蚀控制工程技术研究中心、高性能均质合金国家工程研究中心。　　大学实验室方面，目前在国内研究新型金属材料的高校主要的有清华大学、上海交通大学、西北工业大学和华南理工大学。其中，华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心和国家人体组织功能重建工程技术研究中心都属于国家工程技术研究中心。　　公司实验室方面，钢铁科技领域的安泰科技、稀土研发领域的包钢稀土、半导体研发领域的路明科技以及高品质特殊钢领域的中联重科研发能力具有代表性。

失效分析是近些年由军工企业向科研学者及企业所普及的一门新学科[1]，金属零部件失效轻则会导致工件性能退化，重则会导致人生安全事故，通过失效分析定位失效原因，提出有效改进措施是保证工程安全运行必不可少的一步，因此，充分利用扫描电镜的优势将为金属材料行业的进步做出巨大贡献。 金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。其中最基本也最为常人所熟知的钢铁，作为基本的结构材料，对国家和人民的意义重大。自工业革命爆发后，不论是小到日常生活用品材料，还是大到军事设备，轨道交通，都离不开钢铁的参与。众多钢铁企业及科研院所利用扫描电镜得天独厚的优势来解决生产时遇到的问题，并协助科研开发新产品。扫描电镜搭载相应的附件已成为钢铁冶金行业进行研究和生产过程中发现问题的有利手段。随着扫描电镜分辨率及自动化程度的提高，扫描电镜在材料分析表征方面的应用愈发广泛[2]。01 电镜观察金属件拉伸断口断口总是发生在金属组织中最薄弱的地方，记录着有关断裂全过程的许多珍贵资料，所以在研究断裂时，对断口的观察和研究一直受到重视。通过断口的形态分析研究一些导致材料发生断裂的基本问题，如断裂起因、断裂性质、断裂方式等。如果要深入研究材料的断裂机理，通常要对断口表面的微区成分进行分析，断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。图1 国仪量子扫描电镜SEM3100拉伸断口形貌图 根据断裂的性质，断口大致可分为脆性断口和塑性断口。脆性断口的断裂面通常与拉伸应力垂直，脆性断口从宏观来看，由光泽的结晶亮面组成；塑性断口从宏观来看，通常断口上有细小凹凸，呈纤维状。断口分析的实验基础是对断口表面的宏观形貌和微观结构特征进行直接观察和分析。在很多情况下，利用宏观观察就可以判定断裂的性质、起始位置和裂纹扩展路径，但如果要对断裂源附近进行细致研究，分析断裂原因和断裂机制，必须进行微观观察，且因为断口是一个凹凸不平的粗糙表面，观察断口所用的显微镜要具有最大限度的景深，尽可能宽的放大倍数范围和高的分辨率。综合这些需求，扫描电镜在断口分析领域得到广泛的应用。图1三个拉伸断口样品，通过低倍宏观观察及高倍显微组织观察，样品A断口呈河流花样（如图A）为典型脆性断口特征；样品B宏观无纤维状形貌（如图B），微观组织无韧窝出现，为脆性断口；样品C宏观断口由光泽的刻面构成，故以上拉伸断口均为脆性断口。02 电镜观察钢铁夹杂物 钢的性能主要取决于钢的化学成分和组织。钢中夹杂物主要以非金属化合物形态存在，如氧化物、硫化物、氮化物等，造成钢的组织不均匀，而且它们的几何形状、化学成分、物理因素等不仅使钢的冷热加工性能降低，还会影响材料的力学性能[3]。非金属夹杂物的成分、数量、形状和分布等对钢的强度、塑性、韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能有极大的影响，因此，非金属夹杂物是钢铁材料金相检验中不可缺少的项目。通过研究钢中夹杂物的行为，采用相应技术防止钢中夹杂物进一步形成和减少钢液中已存在的夹杂物，对生产高纯净钢以及提高钢的性能具有十分重要的意义。图2 国仪量子扫描电镜SEM3100夹杂物形貌图图3 TiNAl2O3复合类夹杂能谱面分析图图2、图3所示夹杂物分析案例中，通过使用扫描电镜观察夹杂物，配合能谱分析电工纯铁所含夹杂物成分，可知纯铁内部所含夹杂物种类为氧化物类、氮化物类以及复合类夹杂。扫描电镜自带的分析软件具有强大的功能，可以直接对样品测量或直接在图片上进行任何距离、长度的测量，例如通过测量上图所示案例中电工纯铁夹杂物的长度，可知Al2O3夹杂物平均尺寸约为3μm，TiN及AlN尺寸均在5μm以内，复合类夹杂尺寸不超过8μm；这些细小的夹杂在电工纯铁内对磁畴起到钉扎的作用，会影响最终的磁性能。氧化物类夹杂Al2O3来源可能为炼钢的脱氧产物和连铸过程的二次氧化物，在钢铁材料中的形态多为球形，少部分为不规则形状。AlN在钢铁材料中的形态通常呈细长条状；TiN在钢铁中的形态通常呈四边形，夹杂物的形态与其组分以及在钢液内所发生一系列的物理化学反应有关，观察夹杂物时不仅要观察夹杂物的形态及成分，还要关注夹杂物的尺寸大小及分布，需要多方面统计，从而综合评判夹杂物水平。在对单个夹杂物进行观察分析时扫描电镜具有一定的优势，例如夹杂物导致工件开裂进行失效分析，通常在开裂源头处会发现大颗粒夹杂，此时对夹杂物进行尺寸、成分、数量以及形状等研究具有重要意义，通过分析可以定位工件的失效原因。03 扫描电镜对钢铁材料中有害析出相的检测方法析出相是指饱和固溶体温度降低时析出的相，或固溶处理后得到的过饱和固溶体在时效时析出的相，相对的时效过程是一个固态相变的过程，是第二相粒子从过饱和固溶体中沉淀脱溶并且形核长大的过程。析出相在钢中具有十分重要的作用，其对钢的强度、韧性、塑性、疲劳性能等许多重要的物理化学性能均具有重要影响。合理控制钢铁析出相能够强化钢铁性能，如果热处理温度及时间控制不当，会引起金属性能急剧下降，如脆断、易腐蚀等。图4 国仪量子扫描电镜SEM3100电工纯铁析出相背散图在一定的加速电压下，由于背散射电子的产额基本随试样原子序数的增高而增加，所以可以利用背散射电子作为成像信号，显示原子序数衬度像，在一定范围内可以观察试样表面的化学组分分布情况。铅原子序数为82，在背散模式下Pb的背散射电子产额很高，所以图像中Pb呈亮白色。Pb在钢铁材料中的危害有以下几种，因为Pb和Fe不生成固溶体，在冶炼过程中难以去除，且易在晶界处发生偏聚，形成低熔点的共晶体削弱晶界结合力，使材料的热加工性能下降。电工纯铁中的铅析出可能来源是炼铁原料中含有的Pb，以及冶炼时添加合金元素所含有的微量Pb；如果特殊用途使用，不排除在冶炼过程中加入的可能，目的是改善切削加工性能。04 结语扫描电镜作为一种显微分析工具，可以对金属材料进行多种形式的观察，可以对各类缺陷进行详细的分析、金属材料失效的原因进行综合定位分析，随着扫描电镜功能的不断完善和提升，扫描电镜能够完成的工作也越来越多，不仅为改善材料性能的研究提供了可靠依据，同时也在生产工艺控制、新产品设计和研究等方面发挥了重要作用。参考文献：[1] 陈南平,顾守仁,沈万慈等.机械零件失效分析[M].北京:清华大学出版社,2008,15-17.[2] 张鋆川. 金属材料检测常见问题及解决措施[J]. 数字化用户, 2018, 24(052):67.[3] 郭立波,李朋,武强,等. 扫描电镜及能谱分析在钢铁冶金中的应用[J]. 物理测试,2018,36(1):30-36. 本文作者：于文霞 国仪量子应用工程师

8月21-24日，由中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会、中国航空学会共同举办的第二十一届全国疲劳与断裂学术会议在山东省青岛市黄岛区中铁世博城国际会议中心成功召开。 疲劳与断裂是材料服役的主要失效形式。疲劳与断裂的研究涉及材料研发、机械制造、现代交通、基础设施建设、石油化工和航空航天等重要行业和关键领域。会议不仅邀请多位专业领域的知名专家开展学术报告交流近两年来的学术进展和今后的发展方向，而且邀请多家知名力学相关企业参展，为各参展单位提供了更多交流与合作的机会。 作为知名材料力学检测设备供应商，万测携电液伺服疲劳试验机精彩亮相。该疲劳试验机结构小巧，外形美观，主要用于金属材料、复合材料及零部件、生物骨骼、弹性体的疲劳力学性能试验。可实现拉伸、压缩、弯曲、拉压加载、高周疲劳、低周疲劳等试验；配置相关辅助测量装置亦可实现断裂力学试验。凭借优秀的外观设计和专业的技术水平，受到了参会嘉宾的广泛关注，展位前咨询人群络绎不绝。 万测多年来致力于各种材料的疲劳力学性能检验，旗下拥有多种电子伺服疲劳试验机、电液伺服疲劳试验机，在国防军工、航空航天、高等院校等众多领域为大量客户提供了专业高效的动态疲劳试验解决方案。今后，万测也将继续立足试验机领域，着眼客户需求，持续技术创新，为材料力学的发展贡献出自己的一份力量。

2月4日，我国首个国产自研飞机金属材料检测实验室在位于乌鲁木齐市的南航技术分公司新疆基地正式投运。这不仅是民航业内首次在该领域使用国产自研高精尖检测仪器，同时也打破西方长期以来技术垄断，提升航班运行安全。　　该实验室采用国产第三代国仪钨灯丝扫描电镜设备，在不拆解核心机械部件情况下，可以把飞机内部微小颗粒和碎屑进行30万倍电子放大，快速了解飞机健康状况。工程师正在操作仪器检查金属微粒。张洁 摄　　南航技术分公司新疆基地技术培训室工程师吕首杰介绍：“该实验室通过对飞机‘血液’内细微金属颗粒尺寸、形状及表面特征形貌进行分析，从而确定磨损、剪切、断裂等成因，并使用能谱仪分析合金各类金属组成比例，判断碎屑具体来源，综合检测结果，快速了解飞机健康状况”。　　实验室建立之前，飞机金属碎屑要运送到广州、北京等地进行检测，整个过程耗时2天，不仅耗时长，而且也限制着航班正常运行。随着实验室投运，工程师在3个小时内就能获取详细检测报告，旅客出行更加便捷可靠。　　除了金属检测实验室，针对飞机健康监控，南航还有多种“黑科技”。比如基于大数据的南航“天瞳”系统，工程师在地面就可以对飞机进行实时跟踪，获得各系统状态多种参数，针对不同参数给出方案，提高维护效率，并通过大量历史数据进行分析预判，找出关键部件的发展趋势，提前发现问题，进行预防性维护。再比如运用AI人工智能设备，维护人员定期对飞机进行孔探检查，使用内窥镜探测飞机内部结构，判断内部扇叶等结构是否存在问题，并借助人工智能设备自动判断测量损伤，减少人工孔探的误差。

增材制造金属作为新一代“高设计自由度”材料，虽具有传统铸轧工艺无法比拟的优势，但其长期服役疲劳性能仍有不足。航空发动机、燃气轮机和高铁等关键零件，在服役过程中承受107~1010及以上的循环载荷，材料微结构敏感性显著增强，实验寿命分散性大，传统基于疲劳极限（107）的疲劳强度与寿命设计理论不再适用。因此研究增材制造金属材料的超高周疲劳（VHCF）失效机理，建立量化内部缺陷和微结构的超高周疲劳裂纹萌生/扩展理论框架具有重要的科学意义和工程应用价值。增材制造金属超高周疲劳裂纹通常萌生于内部缺陷，裂纹萌生阶段通常占总寿命的95%以上。对于内部裂纹尚无合适的原位观测手段捕捉纳米级的裂纹长度变化，同时由于缺陷尺寸与晶粒在同一数量级，材料的各向同性假设不再适用。在理论层面，现有循环内聚区模型难以处理低于应力强度因子阈值的损伤演化，同时塑性变形和损伤是历史相关的内变量，现有数值模拟方法无法处理超高周次的循环载荷数。本研究旨在发展考虑材料微结构的超高周裂纹萌生/扩展机理的力学模型及超高周次循环载荷下的数值加速等效方法。本研究建立了耦合的晶体塑性/循环内聚区模型，引入单元通信机制，建立裂纹萌生演化准则，提出适用于超高周疲劳载荷的加速算法，对增材制造铝合金疲劳裂纹萌生和扩展过程进行预测，并通过实验验证了该方法的有效性。主要成果如下：（1）捕捉到了超高周疲劳早期的裂纹萌生/扩展过程。揭示了增材制造铝合金的VHCF裂纹萌生/扩展机理，建立了1:1还原实验的缺陷、晶粒织构和载荷条件的有限元模型。图1 (a)早期裂纹捕捉，(b)由内部缺陷诱发的次生裂纹，(c)早期裂纹形貌，对应载荷循环数3.63×108，(d)有限元模型及边界条件，(e)内聚区单元网络，(f)缺陷附近的内聚区单元（2）构建了超高周疲劳裂纹萌生及扩展的理论框架。首次将裂纹萌生过程中实体单元计算得到的晶体滑移内变量作为损伤参量引入内聚区模型，建立裂纹萌生和扩展准则，提出了基于向前欧拉法和频率等效的加速算法，实现超高周疲劳裂纹萌生和扩展的全过程模拟，很好地模拟了裂纹萌生早期缺陷附近最大激活滑移系的演化。图2 裂纹萌生早期缺陷附近最大激活滑移系的演化(a) N=1×104, (b) N=5×105, (c) N=2.5×106, (d) N=4.5×106, (e) N=6.5×106, (f) N=8.5×106（3）验证了模型在超高周疲劳载荷下的有效性。计算结果表明由于裂纹表面的相互挤压，裂纹面附近产生大量高局部累积塑性区，有力地支撑了大数往复挤压模型（NCP）所预测的FGA细晶区形成机理。同时模型可以有效地计算裂纹闭合效应，预测的裂纹扩展速率与实验结果吻合很好。图3 模型验证：(a)KAM图, (b)计算结果, (c)裂纹扩展速率该研究成果近期以“A framework to simulate the crack initiation and propagation in very-high-cycle fatigue of an additively manufactured AlSi10Mg alloy”为题，发表在固体力学旗舰期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids 2023,175, 105293上(https://doi.org/10.1016/j.jmps.2023.105293)，论文作者为中国科学院力学研究所孙经雨、钱桂安、洪友士等人。该项研究工作得到了国家自然科学基金（12002185，12272377，12072345，11932020）的资助。

常州非金属材料防火检测实验室获国家认证 全省唯一　　记者昨天(13日)从戚墅堰区发改局了解到，常州金标轨道交通技术服务有限公司的非金属材料防火检测实验室，已正式通过中国合格评定国家认可委员会(CNAS)的认可评审。　　该实验室的质量管理体系和检测技术能力得到了国家权威机构的认可，其出具的相关检测报告同时也得到了与CNAS签署互认协议的国家和地区认可机构的承认。　　常州金标轨道交通技术服务有限公司成立于2011年，由南德意志集团、常州西南交通大学轨道交通研究院和常州市生产力促进中心投资成立，是专业从事检测服务的第三方实验室，主要从事对轨道交通车辆及部件有特殊安全要求的产品进行检测，并出具检测报告等工作。经过近2年的建设，该公司拥有国内外主要阻燃检测设备30多台套，出具的检测报告在国际实验室认可合作组织(ILAC)和亚洲与太平洋实验室认可合作组织(APLAC)成员内获得互认。　　这也是江苏省目前在非金属材料阻燃检测方面首获认可的唯一实验室。

南京滨正红仪器有限公司专业研发、生产、销售痕量、超痕量分析器皿。产品质量可与国外品牌相媲美。为促进我国金属材料领域产品质量技术进步，优化制造流程与产品的过程控制，推动关键技术、核心装备和重大产品创新，促进在相关领域的产业化应用，发挥科研院所、高等院校资源与技术优势，搭建产、学、研、用技术对接与合作平台。在中国有色金属学会的指导下，由广东省工业分析检测中心（广东省科学院）、国家钢铁材料测试中心（钢铁研究总院）、国家轻金属质量监督检验中心（中国铝业郑州有色金属研究院有限公司）、轻质高强结构材料国防科技重点实验室（中南大学）联合主办，北方中冶（北京）工程咨询有限公司承办的“中国金属材料产品质量分析检测大会”已于 2019 年 6 月 19 日-21 日在广东省广州市隆重召开 大会现在南京滨正红展示多了个实验室新品，深受广大实验者老师的青睐！多功能电热板消解仪，耐腐蚀，四氟柱脚，分体式设计电源线套有PFA管畅销产品：特制特氟龙消解器皿，微波罐，消解瓶，消化罐，烧杯，坩埚南京滨正红真诚希望能与每位老师的合作共赢！

2017年9月14-16日，由上海市机械工程学会失效分析专业委员会、上海市焊接学会和金属加工杂志社联合组织的全国金属材料失效分析培训研讨会暨全国焊接结构失效分析培训会于在上海诺宝中心大酒店成功举行，来自全国各地机械行业的工程师焊接结构失效分析问题进行了深入的交流和学习，TESCAN公司受邀参加此次会议。会议开幕式由上海市机械工程学会失效分析专业委员会秘书长杨力老师主持，上海市焊接学会监事刘榴代表学会在开幕式上致辞，对参加此次研讨培训会的代表表示欢迎。他说，“材料和焊接结构失效分析研讨培训会的举办非常及时，材料和焊接结构失效分析需要扎实的理论功底和丰富的实践经验，研讨就是交流，切磋和提高；培训就是普及，以满足市场和业界的需求。”研讨会现场及开幕仪式本次大会共邀请了金属材料、焊接、结构设计方面的8位专家，分别从失效分析理论、焊接工艺技术、焊接典型失效案例以及结构设计等方面做了精彩的演讲。来自上海交通大学和上海工程技术大学的陈华斌副教授、余春博士、卢庆华副教授从焊接应力变形、焊接疲劳和智能焊接测量方面进行了讲解。 TESCAN公司应邀出席此次培训研讨会，并向与会专家和代表们展示了TESCAN最新产品及应用解决方案，吸引了参会代表们的兴趣，TESCAN工作人员与来自全国材料结构方面的专家进行了热烈的交流。TESCAN工作人员与参会专家热烈交流关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno，是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司，有超过60年的电子显微镜研发和制造历史，是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者，也是行业领域的技术领导者。关注TESCAN新微信“TESCAN公司”，更多精彩资讯

华测检测认证集团股份有限公司成立于 2003 年，总部位于深圳，是第三方检测与认证服务的开拓者和领先者，中国检测认证行业首家上市公司（股票代码：300012），为全球客户提供一站式测试、检验、认证、计量、审核、培训及技术服务，致力于在政府、企业和消费者之间传递信任，以“为品质生活传递信任”为使命，全面保障品质与安全，推动合规与创新，实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。华测检测认证集团股份有限公司中心材料实验室能够为工业材料领域提供全方位的材料检测、无损检测、失效分析、质量评定和安全评估等服务，适用于金属、高分子等各类原材料以及紧固件、机械零部件、塑料、橡胶等各类成品。近日，我们有幸采访到 CTI 华测检测杭州中心材料实验室，主要负责金属失效分析的温洪波工程师，结合在测试分析中的实际案例，为我们分享了金属材料失效分析的思路和方法，我们一起来看看吧。 失效分析工程师 温洪波Q1. 飞纳电镜 ：目前造成金属件失效的主要原因有哪些？ 温工 ：通常原材料问题、后续加工工艺和热处理不当、金属件工作时受力状况及其工作环境等，都会造成金属件的失效。比如原材料内生和铸造过程中产生的不同类型的夹杂物；工艺不当时会产生裂纹、折叠、过烧等缺陷，以及机加工表面粗糙度较大造成应力集中、热处理不当造成的金相异常、内应力过大、电镀涂层造成的氢脆等；由接触应力导致的磨损、剥落等，这些都是常见的失效方式。Q2. 飞纳电镜 ：您在进行失效分析时的一般流程是怎样的呢？ 温工 ：通常当我们对金属件进行失效分析时，会进行宏观观察、微观检测、化学成分定量检测、金相组织观察以及显微硬度检测等，并结合综合受力状态进行综合分析并得出失效结论。其中作为失效分析必不可少的一个环节，想要确定断裂机制、裂纹局部扩展途径、确认裂纹源以及对异常点进行成分定性分析时，就必须借助扫描电镜来进行微观层面的检测。Q3. 飞纳电镜 ：有没有常见的金属材料失效分析的案例分享呢？ 温工 ：比如外球笼螺纹在装配过程中锁紧螺母时发生断裂，如果客户想要对失效产品进行相应的改进，就必须要找出断裂的微观机制，进而找出产品失效原因。宏观分析图 1 为外球笼螺纹处断裂示意图，在第 2 螺纹处发生断裂，断口匹配不太紧密，存在少量变形。图 2 为其断口宏观形貌，整个断口分为两个区域。区域 A 较光亮，存在发亮的小刻面，为脆性断裂；区域 B 较粗糙，呈现暗黑色，有断后磨损所致的光亮地带，扩展方向如图中黄色箭头所示，图中红色方框为终断区，存在 45° 的剪切唇，因此区域 B 为塑性断裂。根据断口细小的弧形纹路及 A、B 区域断裂特征判断，外球笼在断裂时受扭转力作用，断裂起始于 A 区域。图 1 外球笼螺纹处断裂示意图图 2 断口宏观形貌微观分析在这个失效分析案例中，我们对处理好的样品进行微观机制的探究时，使用飞纳大仓室扫描电镜 Phenom XL G2 可以快速地对断口进行微观形貌观察，以及对断口异常区域进行能谱分析。对外球笼螺纹处断口的 A 区域、B 区域进行微观分析，区域 A 微观形貌为河流花样，为典型的解理形貌。区域 B 微观形貌主要由韧窝 + 珠光体片组成。区域 A - 断裂起始区区域 B - 心部扩展区区域 B - 边缘扩展区区域 B - 终断区再结合失效件的成分分析、金相分析和硬度分析结果，可以综合判断出外球笼螺纹处内部存在孔洞及裂缝，因而产生严重的应力集中，造成锁紧螺母时发生断裂。CTI 华测检测向客户提供详细的分析报告Q4. 飞纳电镜 ：目前使用下来，您觉得飞纳电镜怎么样？ 温工 ：飞纳电镜是我们进行微观层面失效分析的有力工具，对于我们快速判断裂纹机制，寻找裂纹源非常重要。这台设备抽真空不到 30 秒，并且操作很简单，可以自动消磁/消像散，Revisit 样品位置一键回溯、自由切换低真空模式等，对各类样品的检测都非常便捷，基本上只需要几分钟就可以完成一个样品的微观测试。Q5. 飞纳电镜 ：当初为什么会选择飞纳电镜呢？ 温工 ：像我们这样综合性的第三方检测机构，平时接收的样品量很大，种类多样，飞纳电镜对于我们而言，不仅是帮助我们完成了微观形貌和成分的测试，更大的价值是这台扫描电镜提高了我们的检测效率，因其操作简便，缩短了我们的培训时间，节省了我们学习成本，对我们帮助很大。目前 CTI 华测检测杭州中心材料实验室的金属失效分析服务可以涵盖汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等多类金属相关行业，同时包括机械性能、化学成分分析、金相分析等丰富的金属材料检测服务，欢迎大家问询和参观。

3月31日，由中国钢研科技集团有限公司(简称中国钢研)纳克分析仪器有限公司承担的新型金属材料光电电磁检测仪器高技术产业化示范工程项目验收会在永丰高技术产业基地召开。　　参加验收会的有北京市发改委领导、五位行业专家以及公司负责人等。与会专家在听取了项目实施情况的详细汇报后认真查阅了项目验收报告，并在现场参观了生产线的产品生产以及研发情况之后，对项目的实施情况给与了较高的评价：该项目成功研制了世界首台商品化金属原位分析仪，国内首台应用于火车车轮在役电磁超声探伤仪，国内首台动态冲击试验机并实现了产业化生产，其中的金属原位分析仪获得国家发明二等奖，项目建设和研发过程中取得多项专利、发表多篇论文。项目圆满完成了申报书中的各项目标，为促进国产高技术检测仪器具有很好的示范作用。　　中国钢研利用自身在分析检测仪器技术方面的研发优势和很强的转化能力，借助国家支持，目前在金属材料分析检测技术和仪器研发生产方面取得很大发展，已经成为我国测试仪器研发和产业化的成功案例之一。

疲劳失效是材料重要失效模式之一，开展材料疲劳试验、研究材料疲劳性能对结构设计选材、寿命预测具有重要意义。材料疲劳试验机是进行材料疲劳试验的主要测试设备，其性能直接影响材料疲劳试验研究。8月16日，由仪器信息网、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会联合主办的第二届试验机与试验技术网络研讨会将召开。届时，中机试验装备股份有限公司高级工程师杨秀光将在线分享报告，结合中机试验最近几年在材料疲劳试验方面取得的进展，重点介绍材料疲劳试验技术、材料疲劳试验机关键技术和材料服役环境模拟技术与相关应用。欢迎业内人士报名听会，在线交流。附：第二届试验机与试验技术网络研讨会 参会指南为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识，仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会，搭建产、学、研、用沟通平台，邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告，欢迎大家参会。1、进入会议官方页面（https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023/）进行报名。2、报名开放时间为即日起至2023年8月15日。3、报名并审核通过后，将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人：高老师（微信号：iamgaolingjuan 邮箱：gaolj@instrument.com.cn）6、赞助联系人：周老师（微信号：nulizuoxiegang 邮箱：zhouhh@instrument.com.cn）

金属材料元素分析仪器的基本使用 金属材料元素分析仪器可检测普碳钢、低合金钢、高合金钢、生铸铁、钢、铁、有色金属、金属材料、球铁、合金铸铁等多种材料中的Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多种元素。每个元素可储存99条工作曲线，品牌电脑微机控制,全中文菜单式操作。可以满足冶金、机械、化工等行业在炉前、成品、来料化验等方面对材料多元素分析的需要。金属材料元素分析仪器产品专利号：ZL2008 2 0041074.X一、仪器的联接与通电 用电源线将主机电源插座与市电连接，并将仪器可靠接地，（否则易受干扰，引起数据波动）；检查排液胶管安装是否牢固（不要将放液胶管的出口端没入废液中，以免放液不畅），并向比色杯中注入蒸馏水（参比液），打开仪器电源开关，打开电脑电源，运行QL-1000A应用程序，波长初始化调整。二、零点输入和满度调整 仪器在日常使用中，需进行调整零点及满度的工作，一般零点不需经常调整，每次开机后调整一次即可。零点输入：将灵敏度档位切换到档位0，稍等片刻，零点的值将等于满度值，然后将档位切换到档位1。 满度调整：按调满按扭，自动调满。金属材料元素分析仪器的详细请参考http://www.jqilin.com南京麒麟分析仪器有限公司技术部

力学性能试验是对材料的各种力学性能指标进行测定的一门试验学科。试验所获得的强度、韧性和变形等性能参数，对于工程设计应用和材料研究都具有很重要的参考价值，很多场合直接以试验结果为使用依据。现阶段，材料力学性能检测试验机已被广泛应用于钢铁、造船、电气、机械制造、钢构、航空航天、港口机械、建筑、大学科研院所、质量监督检验第三方检测机构等。在我国各种类型的材料试验室里，试验机数量庞大，种类齐全、高中低档皆有。8月16日，中国仪器仪表学会试验机分会副秘书长乐金涛将于第二届试验机与试验技术网络研讨会期间分享报告，介绍我国金属材料常规力学性能检测技术的现状及发展，以期帮助大家深入了解我国试验机技术发展态势。关于第二届试验机与试验技术网络研讨会为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识，仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会，搭建产、学、研、用沟通平台，邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告，欢迎大家参会交流。会议详情链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 2020年8月19日，“第二十届全国疲劳与断裂学术会议”在重庆保利花园皇冠假日酒店盛大开幕。本届会议由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会主办，中国航空学会失效分析分会、中国航空学会结构与强度分会、中国航空学会材料工程分会、中国航发北京航空材料研究院承办。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会议作为我国疲劳断裂领域交流、研讨与合作的平台，吸引了130余家单位423人报名参会，共计收到340篇摘要，此外，会议也得到了40余家厂商的大力支持。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/f8af3fe5-1829-4bd3-bfc1-5268dd13d335.jpg" title="图片1.jpg" alt="图片1.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会现场/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "19日上午，大会进行开幕式和主会场报告。大会开幕式由大会副主席、中国航发北京航空材料研究院检测中心副主任刘昌奎研究员主持，中国航空学会秘书长姚俊臣为大会致辞。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/29eb9c10-e3df-431d-b34e-f68fe048c462.jpg" title="刘昌奎.png" alt="刘昌奎.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会副主席、中国航发北京航空材料研究院检测中心副主任刘昌奎研究员主持开幕式/strong/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/84a38039-f2f2-4d6d-a239-6ee0021a1be7.jpg" title="姚.png" alt="姚.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航空学会秘书长姚俊臣致辞/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "开幕式后，中国科学院院士、飞机寿命与结构可靠性专家闫楚良；北京航空材料研究院研究员吴学仁；清华大学工程力学系长江学者、特聘教授冯西桥；中国科学院金属研究所研究员张哲峰；中国飞机强度研究所所长、科技委主任王彬文；华东理工大学教授张显程；中国航发航材院发动机材料力学行为研究中心研究员于慧臣；北京科技大学国家材料腐蚀与防护科学数据中心教授刘智勇；法国TRANSVALOR（传威科技）公司总经理雷迅依次带来了精彩的报告。大会报告环节由大会学术委员会主任、中国航发北京航空材料研究院专务陶春虎研究员和刘昌奎研究员担任主持。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/87c53149-6ed9-4f81-86e4-23df57b407a9.jpg" title="陶春虎.png" alt="陶春虎.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会学术委员会主任、中国航发北京航空材料研究院专务陶春虎研究员主持大会报告/strong/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/e8eb82f9-7661-4bd9-bf10-b9fdafc9cd7d.jpg" title="闫楚良.png" alt="闫楚良.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong闫楚良院士作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《飞机定寿、延寿和保障飞行安全的关键技术与技术途径》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "闫楚良院士从飞机寿命可靠性评定原理、载荷谱飞行实测、全尺寸疲劳试验、单机寿命智能监控等四方面进行了讲述。闫楚良院在报告中提到，随着泛在物联网建设的快速推进，相关技术的进步给飞行器测量技术带来了机遇，智能量测系统将会承载更多的泛在物联网技术，这也给智能单机寿命监控的创新发展提出了新的挑战。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/5e1a06ce-8488-46c7-93d9-c42f91db8797.jpg" title="吴学仁.png" alt="吴学仁.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航发北京航空材料研究院吴学仁研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《断裂力学的权函数理论与应用——现状与展望》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "权函数法是具有独特优势的裂纹体断裂力学分析计算得强大工具。吴学仁研究员在报告中简要总结了国际断裂界几十年来权函数的主要研究应用工作，并对三种广泛工程应用的解析权函数法做了深入和公正的评价比较。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0b2aa52a-115d-41fe-b0d5-5a0a9e3dbcb7.jpg" title="冯西桥.png" alt="冯西桥.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong清华大学冯西桥教授作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《生物材料的强韧化机制与模型》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "冯西桥教授介绍了生物材料强韧化的主要特点，珍珠母的强韧化机制，生物纤维复合材料的强韧性与超弹性机制以及胚胎发育中的断裂力学问题等内容。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 540px height: 360px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/29692c8d-1674-4a37-b201-4cd1cd04f036.jpg" title="张哲峰.png" alt="张哲峰.png" width="540" height="360" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中科院金属研究所张哲峰研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《金属材料疲劳性能预测与优化探索》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "张哲峰研究员在报告中介绍了金属材料的关键力学性能，如静态性能、疲劳性能，金属材料强度与塑性制约关系等，并提出了如何预测和提高金属材料的疲劳强度等关键科学问题。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c87afb7d-9aa8-4a3e-810b-1dd4dcf28119.jpg" title="王彬文.png" alt="王彬文.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国飞机强度研究所王彬文研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《航空疲劳技术进展与挑战》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "王彬文研究员从航空疲劳的背景与演进、规范与标准、体系与进展、挑战与方向等方面进行报告。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/881034cf-76ee-4910-9933-75bc8ee1d4e5.jpg" title="张显程.png" alt="张显程.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong华东理工大学张显程教授作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《面向十四五的机械结构强度学——从可靠性设计到可靠性制造》/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "张显程教授在报告中讲到几个研究前沿问题：基于材料微观结构调控的机械结构寿命保障；极端严苛环境下结构性能测试与评定方法；基于微观损伤、残余应力与变形调控的可靠性制造方法；机械结构运维智能监控与寿命管理。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0816e7eb-1ffc-4e6d-a887-89c319e0c10d.jpg" title="于慧臣.png" alt="于慧臣.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航发北京航空材料研究院于慧臣研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《增材制造钛合金疲劳行为研究现状及航材院相关研究工作》/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "于慧臣研究员在报告中讲述了钛合金疲劳行为研究研究背景、研究现状与趋势，并介绍了航材院的相关研究工作。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/70ef1df5-8922-4403-bfab-dbe1d6612d3c.jpg" title="刘智勇.png" alt="刘智勇.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong北京科技大学刘智勇教授作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《高强海工钢腐蚀疲劳微观机制与耐腐蚀钢开发》/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "刘智勇教授讲到，CF萌生和拓展过程均受到局部位错增殖及其电化学效应控制，即AD与HE机制混合控制。耐EAC钢的设计要同时注重成分和组织调控。对于薄壁体系用钢，应着重抑制AD的作用进行设计；对于厚壁体系用钢，应同时加强对AD和HE作用的抑制进行设计。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0dacabb2-c846-46a0-88d2-ad4e0b255c25.jpg" title="雷迅.png" alt="雷迅.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong法国传威科技雷迅总经理作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《材料研发中疲劳断裂的分析仿真平台》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据了解，全国疲劳与断裂学术会议始于1977年召开的“中国金属学会断裂学科讨论会”和1982年召开的“全国疲劳学术大会”，在各自举行八届以后，1998年合并举办“第九届全国疲劳与断裂学术会议”。此后每两年举办一届，由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会六学会轮流主办。8月19日晚，将进行会议交接仪式。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本次会议为期2天，8月20日，还将同期举办“疲劳与断裂力学分会场”、“疲劳与断裂微观行为分会场”、“关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场”、“典型材料与结构的破坏理论研究分会场”、“材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场”、“复杂环境下的材料损伤失效分析分会场”、“重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场”等七个分会场。/pp style="text-align: center text-indent: 0em " /p

2023年 11月23日，中国机械工业联合会在湖北省武汉市组织召开了由深圳万测试验设备有限公司研制完成的“电液伺服疲劳试验机”科技成果鉴定会。针对万测公司研制的25kN、50kN、100kN、250kN、500kN系列电液伺服疲劳试验机完成鉴定。鉴定委员会由航空、航天、高校、科研、检测等行业内11位知名专家组成。西北工业大学、中国疲劳协会常务理事童小燕教授受邀担任鉴定委员会主任，全国钢标委分技术委员会秘书长董莉受邀担任鉴定委员会副主任。 鉴定委员会专家认真听取了项目负责人做的成果技术总结报告、中国机械工业联合会处长马敬坤宣读的查新报告、检测报告、用户意见等，现场考察新系列设备，经质询与讨论，对该成果给予充分肯定，一致认为该系列产品综合性能与国外同类先进产品相当，并集成国外同类产品诸多优点。其中工作台与作动器一体化设计，伺服作动器、高温炉、静音油源、试验保护功能、试验软件等技术达到国际领先水平。鉴定委员会一致同意通过鉴定。 万测电液伺服疲劳试验机主要用于检测金属、非金属材料的静态和动态力学性能。可通过拉伸、压缩、弯曲、拉拉、压压和拉压等力学加载方式，实现高周疲劳、低周疲劳、裂纹扩展、断裂韧性等失效试验，实现正弦波、三角波、方波等各种波形输出。该设备横梁上置，作动器下置形成封闭式框架结构，机架刚度大，无反向间隙，稳定性好；作动器采用双向作用油缸设计，空间设计合理；移动横梁升降、锁紧、试样夹持均由旋钮操作，灵活方便。 本次鉴定会的成功召开不仅是对万测疲劳试验机产品的巨大肯定，充分体现万测公司的自主研发实力。更是推动了疲劳试验机国产化替代，解决多个疲劳测试卡脖子问题，大大促进了国产试验机技术发展。未来，万测将继续坚持技术创新，自主研发的企业根本战略，为试验机行业发展贡献更多力量！

三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）SUNS 890系列是高度集成化的动静力学测试系统，既能进行高周疲劳、低周疲劳、高低周疲劳，断裂力学：疲劳裂纹扩展、断裂韧性、裂纹扩展、KIc、JIc，零部件强度和耐久性、热机械疲劳。也能进行静态的恒速率、恒应变、恒应力控制下的拉伸、压缩、弯曲等试验，是测试医疗设备、减震器等各种零部件以及测试塑料、弹性体、铝、复合材料、钢、超级合金等各种材料的理想解决方案。广泛用于航空航天、船舰、军工、高等教育、原子能等领域。三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）SUNS 890系列可根据用户的具体试验要求来进行配置，选择主机载荷框架（集成安装了作动缸和伺服阀）、液压油源、DOLI控制系统（DOLI控制系统系统包含三部分：在计算机上的DOLI系统软件，数字控制器和手动控制面板）、夹具和附件。通过这些功能组件的协同工作即可实现试验的高度自动控制，满足试验需求的性能优化。本文深圳三思纵横小编就来给大家讲讲这款产品的优势吧！一、三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）1、产品型号：SUNS 890系列；2、产品主要用途：动态疲劳试验机的应用涵盖了航空、航天、核能、车辆、舰船、质检和科学院所等各种领域，是所有与材料疲劳性能评价相关领域的常用设备。二、三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）的技术参数1、最大试验力：10-500KN（可选）；2、试验力示值精度：0.5%；3、有效测量范围：1-100%；4、作动器最大振幅：±75 mm（或根据用户需求定制），示值精度2%起±1%FS；5、变形测量精度：示值精度2%起，±0.5%；6、频率范围：10～100HZ；7、主要试验波形：正弦波、三角波、方波、锯齿波、随机波、静态加载斜波（主要由控制器支持）；8、疲劳次数：1×109次（任意设置）；9、恒压伺服泵站规格：21Mpa；10、可选试验夹具（可根据客户要求选配或定制夹具）：拉拉疲劳液压夹具、压压疲劳压缩夹具、KIC试验夹具、JIC试验夹具；11、可选试验附件：动态引伸计、COD规、高低温箱、高温炉等。三、三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）的应用场景通常用于材料和结构的疲劳性能测试。这种设备可以模拟实际工作条件下的载荷，对材料或零部件进行长期疲劳试验，以评估其在不断加载和卸载循环中的耐久性能。应用场景包括但不限于：1、材料研发：用于评估新材料的疲劳寿命和性能表现，帮助研发人员选择最适合特定应用的材料；2、零部件测试：对汽车、航空航天、机械设备等领域的零部件进行疲劳试验，以验证其设计寿命和安全性能；3、结构健康监测：用于模拟结构在实际使用中受到的动态载荷，评估其在疲劳加载下的表现，对工程结构的健康状态进行监测；4、质量控制：在生产过程中对材料和产品进行疲劳寿命测试，确保产品质量符合相关标准和规定。四、三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）的适用标准1、ISO 1099（金属材料疲劳试验的轴向力控制的方法）；2、ISO 12106（金属材料疲劳试验的轴向应变控制法）；3、ASTM e606（应变控制的疲劳试验的标准实施规程）；4、HB 7705金属材料疲劳小裂纹扩展速率试验方法；5、ISO 12135金属材料-断裂韧度统一测定试验；6、ASTM E399金属材料线弹性平面应变断裂韧度Kic标准试验方法；7、ASTM 1290测量裂缝尖端开口位移(CTOD)裂缝韧性的试验方法；8、ASTME1820断裂韧性测量的标准试验方法。综上所述，三思纵横电液伺服动态疲劳试验机（双立柱落地式）SUNS 890系列结构设计先进合理，关键部件均为国际先进的主流品牌，试验过程中噪音小，不易漏油，设备稳定性及可靠性高，售后服务有保障，可以满足要求较高的检测及科研需求，是值得用户信赖的选择。

p　　strong仪器信息网讯/strong 证监会12日消息，钢研纳克检测技术股份有限公司(以下简称“钢研纳克”)明日(9月19日)首发上会。br//pp　　钢研纳克拟于深交所创业板上市，计划公开发行新股不超过6205万股，拟募集资金2.58亿元，分别用于钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司分析检测、仪器生产项目、成都检测实验室建设项目、材料评价创新能力建设项目、营销与服务云平台项目。/pp　　strong关于钢研纳克/strong/pp style="text-align: left text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 81px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/da60f272-6369-4b68-b03a-bd4b67abcb78.jpg" title="00.jpg" alt="00.jpg" width="200" height="81" border="0" vspace="0"//pp　　钢研纳克是专业从事金属材料检测技术的研究、开发和应用的创新型企业。/pp　　目前公司提供的主要服务或产品包括第三方检测服务、检测分析仪器、标准物质/标准样品、能力验证服务、腐蚀防护工程与产品，以及其他检测延伸服务。公司服务和产品主要应用于钢铁、冶金、有色、机械、航空航天、高铁、核电、汽车、新材料、环境、食品、石化等领域。/pp　　钢研纳克控股股东为中国钢研。中国钢研是国务院国资委直接管辖的中央企业，是我国冶金行业大型综合性研究开发和高新技术产业化机构，是国家首批103家创新型企业试点单位之一，是我国金属新材料研发基地、冶金行业重大关键与共性技术的创新基地。/pp　　国务院国资委持有中国钢研100%股权。公司实际控制人为国务院国资委。/pp　　钢研纳克拟于深交所创业板上市，保荐机构为安信证券。钢研纳克计划公开发行新股不超过6205万股，拟募集资金2.58亿元，其中1.68亿元用于钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司分析检测、仪器生产项目、4000万元用于成都检测实验室建设项目、2000万元用于材料评价创新能力建设项目、3000万元用于营销与服务云平台项目。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/52df56da-1a76-49d8-8559-032077678947.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//p

p　　strong仪器信息网讯/strong 2019年11月1日，钢研纳克检测技术有限公司举行了敲钟仪式，在深交所创业板上市，股票简称：钢研纳克，证券代码为“300797”。中国钢研科技集团有限公司领导，中国钢研干勇院士、王海舟院士，钢研纳克高管，以及各方代表、嘉宾出席挂牌敲钟仪式，共同见证了钢研纳克敲响开市宝钟的重要时刻。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/f2f566e8-e0a8-4999-ba0e-b11119f85d9d.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/d82ccb7b-fc4d-4500-8590-e576ae71456b.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center "敲钟仪式br//pp　　钢研纳克成立于2001年3月，于2017年12月整体变更为股份有限公司。公司控股股东为中国钢研科技集团有限公司，实际控制人为国务院国资委。钢研纳克是专业从事金属材料检测技术的研究、开发和应用的创新型企业。目前公司提供的主要服务或产品包括第三方检测服务、检测分析仪器、标准物质/标准样品、能力验证服务、腐蚀防护工程与产品，以及其他检测延伸服务。/pp　　钢研纳克此次创业板上市，公开发行股票数量不超过6205万股，占发行后公司总股本的比例不低于25%，新股募集资金总额2.79亿元，自今日起开始上市交易。/pp　　钢研纳克2019年1-9月实现营业收入37,674.61万元，较上年同期增长14.45% 实现归属于发行人股东的净利润5,178.25万元，较上年同期增长47.64% 实现扣除非经常性损益后归属于发行人股东的净利润4,170.48万元，较上年同期增长 52.42%。2019年1-9月，营业利润、利润总额、归属于发行人股东的净利润和扣除非经常性损益后归属于发行人股东的净利润均呈现较大增幅，其主要因素包括：公司第三方检测服务增长 研发费用与2018年1-9月基本持平，已维持较大的基数。/pp　　上市敲钟的前一天，钢研纳克组织召开了“新材料产业高质量发展学术报告会”。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/0c45f692-f22c-46b7-b65b-397b5d2a66f5.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center "特邀报告：制造强国基础要素及基础能力提升/pp style="text-align: center "报告人：中国工程院院士 干勇/pp　　干勇院士在报告中介绍了我国新材料行业发展现状、与国际先进水平的差距，以及中国制造业迈向中高端所面临的问题，并介绍了我国新材料领域未来发展方向和目标等发展战略。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/f98d63e0-a808-4352-91f3-7f3505200428.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-align: center "特邀报告：新材料产业高质量发展的质量基础支撑战略/pp style="text-align: center "报告人：中国工程院院士 王海舟/pp　　王海舟院士报告中分享了我国新材料产业高质量发展的质量基础支撑战略，全方位分析了新材料领域标准化体系建设的现状以及未来发展方向。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/e3af6723-9cd4-470b-b323-055a859949a7.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp style="text-align: center "报告：聚焦需求，创新驱动发展——钢研纳克创新之路/pp style="text-align: center "报告人：钢研纳克检测技术股份有限公司 董事长 高宏斌/pp　　高宏斌在报告中回顾了钢研纳克的发展历程，并对未来进行了展望。钢研纳克的发展可分为三个阶段：第一阶段，肩负使命、铸就辉煌(1952-2001年)，钢研纳克成为了国内金属材料检测领域业务门类最齐全、综合实力最强的测试表征研究机构之一 第二阶段，不忘初心、开拓进取(2001-2019年)，钢研纳克以需求为引领不断创新，仪器核心技术不断取得突破，金属原位分析仪等国际首创仪器问世 加大科技投入，已拥有专利198项 同时，钢研纳克也不断向新领域迈进，创建中国能力验证体系、建立中国材料与试验标准体系等 第三阶段，继往开来、砥砺前行(2019年~)，今天钢研纳克在创业板上市，开启了新的征程，向着5-10年成为具有国际影响力的材料表征评价认证的权威机构和综合解决方案提供者、15年时间成为测试仪器装备领域有影响力的国际竞争参与者的目标前行。/ppbr//p

晶界在金属晶体材料中分布广泛，对金属材料各项力学性能具有重要影响，其中晶界可以强化材料，但界面处应力集中会导致疲劳损伤开裂。1984年日本东北大学Watanabe教授提出晶界设计（GBD: Grain-boundary Design）和晶界工程（GBE: Grain-boundary Engineering）的概念，希望通过在延性多晶体中引入性能好的界面来提高材料的综合性能，这为通过调控晶界类型和分布来设计高性能材料提供了新的思路。 为了揭示各种不同晶界对金属材料疲劳损伤机制的影响，中国科学院金属研究所张哲峰研究员团队前期借助于铜双晶体对各种大角晶界和小角晶界疲劳开裂机制进行了系统研究（Zhang ZF and Wang ZG, Prog. Mater. Sci. 53 (2008) 1025-1099）。鉴于孪晶界面与位错交互作用的特殊性，孪晶界面是否具有较高的疲劳抗力值得期待。然而，由于含有孪晶界面大块样品制备困难，对孪晶界面疲劳开裂机制的认识十分有限。过去十余年，张哲峰团队设计和制备了含有不同生长孪晶界面大块铜双晶体，同时，开展了大量含有退火孪晶界面铜及铜合金多晶体的疲劳研究。近期，孪晶界面疲劳损伤开裂机制的研究进展受邀发表在材料科学综述刊物Progress in Materials Science上，其中李琳琳为论文第一作者，张振军项目研究员和张哲峰研究员为论文通讯作者。本文对孪晶界面疲劳开裂机制的新认识如下： 双晶共格孪晶界面疲劳开裂机制：共格孪晶界面与加载轴的夹角决定了两侧晶粒内开动的主滑移系，对其界面疲劳损伤机制起决定性作用。当共格孪晶界面与加载轴成20°-70°时，受附加应力及特殊位错滑移的影响，滑移带易于集中在共格孪晶界面附近，因而疲劳裂纹优先沿共格孪晶界面萌生和扩展（如图1（II-IV）所示）；而当共格孪晶界面近似平行或垂直于加载轴时，滑移带或完全穿过共格孪晶界面，或因取向较硬受限与界面附近，塑性变形主要集中于晶内滑移带处，使滑移带优先萌生疲劳裂纹（如图1(I)、(V)所示）。 双晶非共格孪晶界面疲劳开裂机制：非共格孪晶界疲劳开裂也表现出一定的取向性，当非共格孪晶界垂直于加载轴时（图2(a,b)），孪晶界面两侧晶粒内位错滑移方向相同但滑移面相交，位错易于在非共格孪晶界处塞积而优先疲劳开裂；当非共格孪晶界平行或倾斜于加载轴一定角度时（图2(c,d)），界面两侧位错滑移可以穿过非共格孪晶界，并且非共格孪晶界面自身可发生迁移，因而非共格孪晶界处应变相容性较好，此时，滑移带优先发生疲劳开裂。 多晶体孪晶界面疲劳开裂机制：多晶体疲劳过程中孪晶界附近应力状态复杂，与双晶中孪晶开裂稍有不同。团队利用原创的晶体滑移形貌定取向方法，对不同成分或层错能的铜合金多晶体中孪晶界疲劳开裂行为进行了系统研究，结果发现：铜合金的层错能越低，孪晶界两侧的取向差越大，位错越容易在孪晶界处产生塞积，因而孪晶界越容易疲劳开裂，反之，则是滑移带更容易疲劳开裂。通过提炼晶体取向Schmid因子差和合金层错能，结合位错塞积理论，建立了层错能和取向为参数的孪晶界面疲劳开裂定量判据（图3）。 结合对大、小角晶界疲劳开裂行为的前期研究结果，可以给出各种不同晶界疲劳开裂阻力从大到小顺序为：小角晶界＞孪晶界＞大角晶界，其中孪晶界面疲劳开裂阻力取决于两侧晶体取向差和合金层错能大小。当孪晶界面对两侧位错运动阻碍较强时，会对材料产生明显的强化作用，孪晶界面容易发生疲劳开裂，因此接近于大角晶界特征；当孪晶界面对两侧位错运动阻碍较小时，孪晶界面不容易发生疲劳开裂，但对材料也几乎不产生强化作用，因此与小角晶界作用相似（图4）。 上述研究工作得到了国家自然科学基金重大、杰青、重点和面上项目的长期资助（50571104、50625103、50890173、51171194、51471170、51501197）以及中国科学院青年促进会（2021192）项目及教育部科研业务费的资助。 全文链接图1 铜双晶体共格孪晶界与加载轴呈不同倾角时对应的疲劳损伤机制。图2 铜双晶体中非共格孪晶界与加载轴呈不同倾角时疲劳损伤行为。界面垂直于加载轴时(a) 界面疲劳裂纹与(b)主滑移系；界面倾斜一定角度时(c)主滑移系与(d)滑移带裂纹。图3 层错能和晶体取向对铜合金多晶体滑移带与孪晶界疲劳开裂转变机制的协同影响。图4 大角晶界、孪晶界、小角晶界低周疲劳损伤开裂难易程度比较。