航空用高强高韧钢(F206)的研制

通过技术攻关，采用了真空精炼提纯技术和双真空冶炼工艺，技术先进，有独创性．钢的纯净度（质量分数）达到Ｓ≤０．００２％，Ｐ≤０．００５％，Ｏ≤０．００２０％，Ｎ≤０．０１５％．Ｆ２０６钢经合理的热处理后成为一种高纯度、超细晶粒、高断裂韧度钢．通过透射电...     

10Cr9Mo1VNbN耐热钢的动态断裂韧度研究

采用自制的仪器化冲击试验机，研究了１０Ｃｒ９Ｍｏ１ＶＮｂＮ钢在７７～９２３Ｋ的冲击韧度和动态断裂韧度．结果表明：在１０Ｃｒ９Ｍｏ１ＶＮｂＮ钢下平台温度范围内，缺口试样冲击能量的绝大部分用于裂纹萌生；在韧脆转变区及上平台范围内，裂纹扩展消耗大量的能量，断口的形貌观察证实了这一点．采用带预制疲劳裂纹的夏比冲击试样的示波冲击试验，可以测量材料的动态断裂韧度，并且它比冲击韧度能更敏感地反映材料脆性断裂趋势．动态断裂韧度值的变化与延伸带宽度、启裂区宽度和启裂区内韧窝尺寸有相同的趋势     

TM210A钢冶炼工艺对其组织和性能的影响

针对TM210A马氏体时效钢在生产过程中出现的组织和性能不能满足标准要求的实际情况，研究了钢的化学成分、真空自耗重熔速度对TM210A钢棒材的低倍组织和力学性能的影响，在透射电镜下观察了固溶态和时效态的显微组织.结果表明，强化元素含量的合理控制能提高棒材的强度，适当的真空自耗重熔速度能有效改善棒材低倍组织，提高棒材强度.在此基础上确立了该钢的冶炼工艺.     

超高强度钢焊接接头断裂行为预测

测试了D406A钢母材和热影响区表面裂纹断裂韧度,比较了母材与热影响区断裂韧度概率分布,分析了非匹配对接头断裂韧性的影响.根据局部法由母材表面裂纹试样的断裂韧度值,得出威布尔形状参数和尺度参数,再根据该参量对热影响区表面裂纹试样的断裂行为进行了定量预测,预测结果与试验结果吻合很好,表明局部法能很好地描述超高强度钢焊接接头的断裂行为.     

WCF62钢厚板的低温冲击断裂性能

在系列温度下测定了ＷＣＦ６２厚板的冲击韧度，结果表明，按面内方向取样时ＷＣＦ６２厚板具有优异的低温冲击断裂性能，但板厚方向（Ｚ向试样）的冲击韧度偏低，形成了强烈的反差．主要原因是钢中存在按轧向稀散分布着的晶界弱化区，引发了沿晶断裂，其次是按轧向稀散分布着的成片富集的颗粒状非金属夹杂物．因此，应进一步降低钢中的杂质元素含量，改善板厚方向的性能．     

用于半导体制造的超纯不锈钢的开发

用于半导体制造的超纯不锈钢的开发日本住友金属工业公司开发了一种用于半导体制造工艺中提供气体的超纯净不锈钢管。这种纯化的３１６Ｌ不锈钢，命名为“Ｓｕ－ｍｉｃｌｅａｎｎｌ”，其制造工艺为：在真空感应炉中冶炼，然后真空自耗炉重熔。该钢的特点，是导致形成非金...     

无碳化物贝氏体钢低温韧性

对适用在—80℃以上低温的Ni5．5铸钢，从成分设计、热处理工艺的选择、机械性能及低温冲击韧度等方面进行了研究．经采用中温淬火 高温回火热处理的Ni5．5铸钢，在—80℃时其冲击韧度5．66J大于低温钢最低要求冲击韧度2．07J的2倍，并且具有较高的强度、韧性指标．在得到的强韧性综合指标较好的贝氏体组织中，没有残余奥氏体和碳化物．试验结果表明，Ni5．5铸钢具有无碳化物贝氏体结构、良好的机械性能和低温冲击韧性．     

用环状裂纹圆棒拉伸试样测定30Cr2MoV转子用钢的断裂韧度

本文介绍了一种用带圆环状裂纹的圆棒拉伸试样测定中强钢的断裂韧度方法.结合测定30Cr_2MoV转子用钢的断裂韧度,扼要介绍了测试设备、测试方法、计算方法,并给出此种试样的尺寸要求.     

复合型启裂韧度 J_(MC) 的测定方法和断裂准则的探讨

应用有限元方法和断裂实验对铝合金材料Ｌｙ１２和４０ＣｒＮｉＭｏ钢在Ⅰ＋Ⅱ型载荷下启裂韧度ＪＭＣ的测定方法及弹塑性断裂行为进行了研究，给出了２种材料复合断裂的Ｊ积分准则．结果表明：１）根据复合型ＪＲ阻力曲线，应用裂纹延伸区零扩张量法测定的不同复合比下的启裂韧度ＪＭＣ值能够满足工程精度，且简便易行；２）不同复合比下的启裂韧度ＪＭＣ值满足一定的关系式．只要能得到材料的ＪⅠＣ、ＪⅡＣ值，任何复合比下的ＪＭＣ值都可由一定的关系式计算得到．另外，得出了适用于具有较好塑韧性和中高强度材料的复合型弹塑断裂准则     

硫对轴承钢性能的影响——断裂韧度K_(IC)和接触疲劳性能

冶炼了五炉不同硫含量(在0.009—0.092wt.％范围内)的GCr15轴承钢,系统地研究了轴承钢中硫的作用及对接触疲劳性能和断裂韧度K_(IC)的影响规律。结果表明:随硫含量提高,钢基体中固溶的硫含量不变;硫含量为0.045wt.％的轴承钢接触疲劳性能最好;硫对轴承钢断裂韧度影响不显著。最后对硫的作用机理进行了探讨。同时,对现行标准中硫及硫化物控制提出了建议。     

AISI304/低碳钢真空扩散焊接头组织和性能

采用真空扩散焊接方法连接AISI304奥氏体不锈钢和低碳钢异种材料.在焊接温度和焊接压力恒定的条件下,研究焊接时间对ASTM304/低碳钢异种材料扩散焊接头组织和性能的影响.研究结果表明:在焊接温度850℃,焊接压力10 MPa,焊接时间60 min条件下AISI304奥氏体不锈钢/低碳钢异种材料实现了良好的扩散结合,其强度和韧性均超过低碳钢母材水平.接头抗拉强度达到440 MPa,拉伸断裂发生在低碳钢一侧.在扩散焊高温环境下,界面附近有碳化物偏析现象,析出相为脆硬的Cr23C6,脆硬相的出现导致界面韧性下降,延长焊接时间可有效避免有害化合物Cr23C6的析出,冲击韧性达到120.5 J/cm2,冲击断口在低碳钢一侧.     

马氏体钢力学性能和耐磨性的关系

对自行研制的新型马氏体耐磨钢20Si2Ni3进行了Q-P-T(淬火-分配-回火)及传统淬火-回火(Q-T)热处理,用MLD-10型动载磨料磨损实验机比较在1.5J冲击能量、石英砂磨料条件下,20Si2Ni3钢和高锰钢ZGMn13的冲击磨料磨损性能,并用X射线测量磨损实验前后20Si2Ni3钢残余奥氏体量的变化,用扫描电镜(SEM)分析磨损机理。结果表明:经两种热处理工艺后的20Si2Ni3钢,其冲击磨料磨损性能均优于高锰钢。相比传统Q-T热处理工艺,经Q-P-T热处理后的20Si2Ni3钢,在保持较高硬度的同时,冲击韧性得到了较大提高;不同热处理工艺后,在硬度均约HRC45.5时,20Si2Ni3钢的冲击磨料磨损性能随着冲击韧性的增加而提高,磨损机理以显微犁削为主。     

正压水煤气余热锅炉防磨瓦腐蚀失效分析

1Cr20Ni14Si2不锈钢防磨瓦在水煤气余热锅炉中运行被腐蚀甚至断裂,对正压水煤气立式余热锅炉过热器不锈钢防磨瓦断裂失效进行研究。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱分析仪(EDS)设备对锅炉1Cr20Ni14Si2不锈钢失效防磨瓦的表面腐蚀褐色粉末、不锈钢表面和人为断面成分进行测试。XRD测试结果表明表面褐色粉末存在多种金属氧化物和硫化物;EDS实验检测结果表明：不锈钢表面含大量S和O。这说明1Cr20Ni14Si2不锈钢在焦化炉中易被S腐蚀而失去不锈钢特性。EDS结果分析发现不锈钢Ni含量明显低于国标要求含量,降低了不锈钢韧性并降低其防腐蚀性能。烟气中S、C和O经腐蚀孔隙进入材料内部加速不锈钢内部腐蚀。研究结果对水煤气余热锅炉防磨瓦材料选型和防磨结构优化具有指导意义。     

多元低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能

以A3废钢为主要原料,添加Si, Mn, Cr, Cu等多种微量合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在空冷条件下,获得了综合性能优良的贝氏体钢.主要研究了该钢的成分、组织和性能之间的关系.结果表明,低合金空冷贝氏体钢的生产工艺简单,贵重合金元素加入量少,生产成本低,具有优良的强韧性和耐磨性,综合效益显著.     

基于裂纹扩展的管道钢阻力曲线测试评估

高级别新型管线钢的不断涌现,其管材韧性和强度都得到了大大提高。然而,现有断裂韧性测试方法要求采用高约束的标准试样,管线钢很难满足试样尺寸条件,管道钢断裂韧性和裂纹扩展阻力的测试需要经过大量的实验和数值模拟评估。本文利用三点弯试样,测试了X65管线钢的断裂韧度和阻力曲线,对现有断裂韧度测试标准进行了评估,利用损伤模型评估了X65管材阻力曲线的厚度约束效应。结果显示：标准BS7448比ASTM-E1820计算得到的CTOD值更大,并且随着裂纹扩展长度增加,两种方法得到的CTOD比值增大。     

岩石材料动态断裂韧性的实验研究

为了研究岩石类材料的动态力学性能及动态破坏机理,防止出现岩石爆裂造成灾难性破坏,根据中心裂纹圆盘试件断裂韧性测试方法和分离式霍普金森压杆的基本原理,在SHPB装置上测试了花岗岩的动态断裂韧性。对测试结果按照SHPB基本原理进行处理,以试件两端平均载荷带入准静态公式得到动态断裂韧性。处理结果表明,用试件两端平均载荷获得岩石动态断裂韧性的实验方法有效的;花岗岩的动态断裂韧性具有加载速率相关性,随着加载速率的增加断裂韧性增大。     

拘束应力对15MnMoVNRE钢焊接HAZ的相变和断裂韧性的影响

采用焊接热模拟和断裂韧性COD技术,研究了拘束应力对15MnMoVNRE钢焊接热影响区(HAZ)的相交及COD的影响。结果表明,拘束应力促进了相变的进行并使断裂韧性提高。     

B_4C-ZrB_2-Al复合材料的真空熔渗法制备与性能分析

通过在B4C-ZrB2多孔预烧体中真空熔渗Al制备了B4C-ZrB2-Al复合材料,研究了该复合材料的物相组成和力学性能.结果表明:ZrB2的生成量影响B4C-ZrB2-Al复合材料的物相组成;随着ZrB2生成量的增加,复合材料的硬度先增大后降低,抗折强度和断裂韧性先降低后增大;延性Al的渗入是造成材料断裂韧性提高的主要原因.当ZrB2生成量为35%(质量分数)时,复合材料主要由B4C,ZrB2和Al组成,其气孔率、硬度HRA、抗折强度和断裂韧性分别为1.06%,82.2,521.5MPa和8.6MPa.m1/2.观察材料断口形貌可见较多的韧窝和金属撕裂棱,表明其断裂行为主要为沿晶和穿晶混合断...     

钢纤维增强聚合物高强混凝土疲劳性能的试验研究

通过对钢纤维增强聚合物高强混凝土材料进行疲劳试验,研究钢纤维和聚合物乳胶的掺入对高强混凝土疲劳性能的增强的机理.结果表明,钢纤维和乳胶的掺入能够抑制裂纹的发展,提高混凝土的断裂韧性,使得在应力不变的条件下较大幅度地提高了高强混凝土的疲劳性能.     

钢结构构件抗断裂分析理论与实用方法研究

结构钢材的韧性随温度降低而下降,其破坏形态也由塑性屈服向脆性断裂转变,构件的承载力也由强度控制变为材料的韧性控制.本文以裂纹尖端张开位移(CTOD)为指标试验研究了钢结构低温断裂行为,并提出了基于CTOD指标的钢结构防脆断设计方法.研究表明,该方法以考虑裂纹扩展而提高部分的最大承载能力作为构件的承载力,引入了温度和厚度对钢材断裂韧性的影响,通过裂纹扩展量的参数使设计方法与试验结果相吻合.