講座名稱：金屬材料環境疲勞損傷行為的多尺度評價與延壽對策

講座時間：2016年11月17日10:00-11:30

講座地點：明志樓B507

主講人：王習術教授（清華大學航天航空學院工程力學系）

摘要

報告涉及不同系列的金屬材料在不同環境下的疲勞試驗方法、數據可靠性評估、疲勞裂紋萌生及擴展行為、微弧氧化陶瓷涂層制備與鋁合金的腐蝕疲勞壽命增強對策等內容，從宏觀斷裂到微觀裂紋萌生機制及影響因素逐一開展了研究。這些研究結果表明：工程中常見的金屬材料的腐蝕疲勞損傷行為存在多樣性的微觀特征，SEM原位疲勞試驗揭示了腐蝕坑與疲勞裂紋萌生及擴展的關系，腐蝕液與應力耦合作用下的腐蝕疲勞壽命與預腐蝕疲勞壽命存在顯著差異；微觀斷裂研究證明了微弧氧化陶瓷涂層-鋁合金基體的疲勞損傷機制及演化行為；通過大量的SEM實驗觀測了材料局部微納尺度下的形貌特征，微結構、電化學腐蝕行為、載荷等耦合影響結果。此外，借助DFR(Detail Fatigue Rating-細節疲勞額定值，又稱結構固有疲勞性能特征值概念，對小樣本數下的疲勞S-N曲線的嘗試性地提出了一種簡單實用的含可靠性指標的疲勞特征壽命預測方法；在對鋁合金腐蝕疲勞延壽對策中，采用了微弧氧化陶瓷涂層的相關措施，研究了不同涂層厚度、殘余應力、表面縮孔等在腐蝕疲勞行為中的作用及影響，回答了涂層結構對微觀尺度下的疲勞裂紋萌生、擴展阻力的變化？是否對基體材料的疲勞與斷裂機制產生影響？以及這些失效行為的控制與表征最基本的參數是什么，是否有對材料的腐蝕疲勞起到調控使其壽命得到延長？對材料失效機制和失效模式的研究在隨材料界面組成結構的變化往往呈現出多樣性和復雜性，尤其在介觀尺度下的材料微結構中的界面和表面失效問題一直缺乏足夠的試驗依據，一些與之相關的關鍵力學問題也受困與試驗手段的限制阻礙了其發展。環境-機械載荷耦合疲勞試驗和SEM原位試驗系統的開發能較好地解決上述涉及材料學、力學等科學領域中的研究。

該報告的主要關鍵詞：鋁合金；微結構；腐蝕疲勞；微弧氧化涂層；壽命預測

主講人簡介

王習術，四川省開江縣人；學歷：1978-1982年，重慶大學礦山機械專業本科；1986-1989年，中國礦業大學礦山機械系碩士；1993-1997年日本鹿兒島大學工學部固體力學博士。工作經歷：1982-1993年中國礦業大學礦山機械工程系工作；1997-1998年清華大學工程力學系博士后流動站從事博士后研究工作。1998年-至今，清華大學航天航空學院工程力學系任教，歷任副教授、教授（博士導師）。2000年以來先后在同濟大學固體力學教育部國家重點實驗室（2000）、日本九州大學工學部（2003）、鹿兒島大學工學部（2008）高級訪問學者（JSPS），北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室特別研究員（2010-2012）?，F擔任中國儀器儀表協會專家委委員（2008-至今），《機械強度》（2013-至今）及《工程與試驗》（2005-至今）雜志編委。

已出版專著2本《材料力學行為試驗與分析》（清華大學出版社2007，2010）、譯著1本《泡沫金屬設計指南》（冶金工業出版社，2006）、編著1本《先進材料力學行為實驗指南》（清華大學出版社，2010），英文專著(《Special Issues on Magnesium Alloys》Edited by Waldemar A. Monteiro, InTech Org. 2011)中專論1章(Fatigue cracking behaviors and influence factors of cast magnesium alloys)。已發表中、英、日科技論文170余篇，其中SCI原刊論文71篇，SCI他引520余次（2003-至今），H=15；ISTP, EI檢索論文27篇；已獲得專利4項，其中發明專利1項，實用新型3項；2014年度獲省部級科技進步獎（自然類）壹等獎1項。 

主辦：機電工程學院

???石油天然氣裝備教育部重點實驗室

科研處

成都市機械工程學會?機械設計分會石油天然氣裝備分會