1Cr13钢中相界面析出碳化物及其对裂纹扩展的影响

本文用薄晶体透射电镜法,探讨了1Cr13不锈钢等温分解时两种不同形态的相间析出碳化物—“相间沉定”和纤维状碳化物形成的条件,分析了它们的不同形态之间的联系;并利用扫描电镜同时观察冲击断口形貌及对应的倾斜面显微组织,发现了相界面析出碳化物对微裂纹传播的阻碍作用,最后用一次裂纹扩展作了验证,并与淬回火试样进行比较。     

微观组织对高速车轮钢解理断裂应力的影响

利用不同奥氏体化温度和冷却速率对碳质量分数为0.54%高速车轮钢进行热处理,得到具有不同晶粒尺寸和珠光体片间距微观组织的试样.在-120~20℃温度下对具有不同微观组织的拉伸试样和三点弯曲(3PB)缺口试样进行测试;采用二维平面应变有限元计算三点弯曲缺口试样缺口前的应力分布;利用扫描电镜对3PB试样断口进行观察并测量解理起裂源的位置;测定不同微观组织车轮钢试样的解理断裂应力.在扩展控制断裂机制下,微观组织对车轮钢的解理断裂应力具有明显影响,晶粒尺寸和珠光体片间距越小解理断裂应力越高.细化晶粒使未扩展微裂纹的特征长度减小,细化珠光体片间距有助于提高珠光体的有效表面能,从而使得解理断裂应力提高.     

碳化物粒子尺寸对裂纹断裂韧性的影响

通过对铁素体晶粒尺寸相同、碳化物粒子尺寸不同的两种低合金钢ＣＯＤ裂纹试样断裂韧性的测试，宏微观断口和力学参数的测量，结合断口、金相观察分析，对碳化物粒子尺寸对裂纹断裂韧性的影响及其机理进行了研究．结果表明：在裂纹试样的解理断裂中，临界事件是碳化物粒子尺寸的微裂纹扩展进入铁素体基体．碳化物粒子尺寸在决定局部断裂应力。ｆ和有关的韧性参数中起决定性作用．在铁素体晶粒尺寸和屈服应力相同的条件下，大碳化粒子尺寸的材料具有低的裂纹断裂韧性．     

涂层烧结及热处理工艺对GH2O2合金组织性能的影响

研究了涂层烧结及热处理工艺对GH202合金基材组织性能的影响．运用电子拉伸机、扫描电镜及光学显微镜,测定了拉伸试样的力学性能,并分析了试样的显微组织和拉伸断口．试验结果表明,GH202合金在1150℃固溶处理5h后,合金表面进行高温涂层与烧结,在850℃时效6h出炉空冷,合金基体晶粒细小,均匀;强化相γ弥散分布;合金强度提高,塑性改善,拉伸断口为韧性断裂．     

涂层烧结及热处理工艺对GH202合金组织性能的影响

研究了涂层烧结及热处理工艺对GH2 0 2合金基材组织性能的影响 .运用电子拉伸机、扫描电镜及光学显微镜 ,测定了拉伸试样的力学性能 ,并分析了试样的显微组织和拉伸断口 .试验结果表明 ,GH2 0 2合金在 115 0℃固溶处理 5h后 ,合金表面进行高温涂层与烧结 ,在 85 0℃时效 6h出炉空冷 ,合金基体晶粒细小 ,均匀 ;强化相γ'弥散分布 ;合金强度提高 ,塑性改善 ,拉伸断口为韧性断裂 .     

表面形变强化对中碳钢疲劳强度的影响及强化机理

本文研究了表面形变强化对不同热处理状态的45Cr钢三点弯曲、不对称循环下疲劳强度的影响,并用x射线衍射法测定了残余应力的分布及半高宽,用电镜观察了断口形貌和断裂特征. 表面形变强化后材料疲劳强度的提高可归结为宏观残余应力、表面光洁度和组织结构变化三个基本因素. 高温回火试样经滚压强化后,其组织结构变化既有组织强化又有组织损伤,它对疲劳强度的影响比残余应力要小些.但当残余应力衰减较剧时,它又会成为影响疲劳强度的主导因素. 低温回火试样的形变强化效果显著.除了残余压应力的有利因素外,材料表层回火马氏体微观不均匀性的改善也对疲劳抗力的提高起了重要作用.     

12%Cr马氏体不锈钢中温转变产物的组织与性能的研究

本文用金相硬度法测定了2Cr13钢中温转变动力学曲线,用金相显微镜及透射电镜观察了在不同温度回火后的 M/B 组织形态及其精细结构,并用碳化物萃取复型观察了碳化物析出与分布的特点,对等温组织与普通调质组织在硬度、强度、塑性、韧性、大气与腐蚀疲劳、腐蚀抗力、断裂韧度、疲劳门槛值与裂纹扩展速率诸方面的性能进行了对比和分析。在扫描电镜下分析了疲劳断口形貌。研究表明,等温组织(M/B)在常规力学性能方面均显著优于淬火回火组织,均匀腐蚀抗力较好,大气疲劳强度较高。但在600℃～650℃回火后与调质比较,其断裂韧性较差,腐蚀疲劳强度下降,点蚀电位较低。这与等温组织在热处理过程中沿原奥氏体晶界偏聚析出较多碳化物有关。     

纤维体积分数对炭/炭复合材料力学性能的影响

以40%,30%和25%3种不同纤维体积分数的针刺整体毡为坯体,经3次化学气相浸渗后制备C/C复合材料;测定其未经热处理与经不同温度热处理后的石墨化度,抗弯、抗剪、垂直与平行抗压强度;在偏光下观察其微观结构;采用扫描电子显微镜对其断口形貌进行观察;研究纤维体积分数与C/C复合材料的力学性能的关系及不同热处理条件下C/C复合材料的断裂机理.研究结果表明:在不同热处理状态下,当纤维体积分数为30%时炭/炭复合材料的抗弯、抗压和抗剪强度均最高;经热处理后的试样,其力学性能降低,断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂;热处理温度越高,其力学性能降低的程度越大.     

钢中近界面微区的形变与断裂──Ⅱ─相界面近区的形变与断裂

选择几种钢、热处理成几类典型相组合的显微组织。试样经增量拉伸、中停，用光、电镜观察其表面，或其制备的剖面，或其冷冻断口，研究拉伸过程中相间不协调形变及相界面（含其近区）应力集中，协调形变、界面断裂及应力释放。从显微组织、微观界面力学行为的机理综合说明钢的宏观机械性能。     

15Cr系亚共晶高铬铸铁的烧结制备与性能研究

研究了15Cr系亚共晶高铬铸铁超固相线液相烧结的制备工艺,利用光学显微镜和扫描电镜对合金的微观组织及冲击试样断口进行了观察和分析,探讨了烧结温度对高铬铸铁组织和力学性能的影响;并采用计算机定量分析金相组织,确定了组织与性能的相关性.研究结果表明,超固相线液相烧结制备的15Cr系亚共晶高铬铸铁相对致密度达99%以上.与普通铸造高铬铸铁相比,烧结制品碳化物外形圆润,呈短杆状均匀分布.随烧结温度的升高,基体晶粒和碳化物逐渐长大,合金力学性能呈现先升后降的规律;1 210℃×1.5 h烧结制品的冲击韧性和抗弯强度达到最大值11.3 J/cm2和2 506.8 MPa.试样的冲击断裂为准解理断裂机制,韧性较普通铸造试样大幅提高.烧结温度主要通过影响试样组织中碳化物数量、分布、形态以及尺寸,来影响合金力学性能.碳化物体积分数是影响高铬铸铁硬度的主要因素.     

固溶处理对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸、紧凑拉伸等实验手段研究固溶处理对7050铝合金拉伸力学性能和断裂韧性的影响.研究结果表明:单级固溶中,随着固溶温度的升高,粗大第二相逐渐溶解,但再结晶体积分数和亚晶尺寸逐渐增大,导致强度和断裂韧性均先增大后减小;双级固溶后,粗大第二相明显减少,再结晶体积分数和亚晶尺寸较小,强度和断裂韧性均超过单级固溶的最大值;固溶后预析出,虽然再结晶体积分数较低,亚晶尺寸较小,但亚晶界析出大量η相,基体内存在大量粗大第二相,强度和断裂韧性明显下降.     

13.9级ADF1发动机螺栓的延迟断裂分析

以l0．9级42CrMo表面磷化处理螺栓为对比,采用拉伸延迟断裂试验法,在空气和3．5％NaCl水溶液中对13．9级ADF1表面DAC处理螺栓进行延迟断裂试验,并用扫描电镜对延迟断裂断口特征进行了微观观察。试验结果表明,13．9级ADF1螺栓具有高的延迟断裂强度,在大气中的断口形貌主要是韧窝,在3．5％NaCl水溶液中呈现韧窝和沿晶的混合形貌。     

铁基粉末冶金齿轮断裂失效分析及其工艺改进研究

针对某型粉末冶金齿轮在运行期间出现的断齿现象，通过扫描电镜、能谱仪分析断口形貌、成分，发现断口位置存在大量球状铁碳化合物，表明原工艺由于烧结温度、时间不足，造成了粉末之间结合力弱的缺陷。在此基础上，以Fe 1.8Ni-0.5Mo-1.2Cu-0.2C预合金粉为研究对象，改进烧结工艺，采用压制、烧结、淬火与低温回火的新工艺，制备出的齿轮珠光体数量级别为珠60，热处理后齿轮组织由回火马氏体和铁素体组成，冲击韧性由9.8 J/cm²提升至15.2 J/cm²。结果表明，改进工艺能够显著提升粉末间的扩散、熔焊和再结晶效果，提高组织致密性和冲击韧性并使组织具有一定塑性。     

铁基粉末冶金齿轮断裂失效分析及其工艺改进研究

针对某型粉末冶金齿轮在运行期间出现的断齿现象，通过扫描电镜、能谱仪分析断口形貌、成分，发现断口位置存在大量球状铁碳化合物，表明原工艺由于烧结温度、时间不足，造成了粉末之间结合力弱的缺陷。在此基础上，以Fe 1.8Ni-0.5Mo-1.2Cu-0.2C预合金粉为研究对象，改进烧结工艺，采用压制、烧结、淬火与低温回火的新工艺，制备出的齿轮珠光体数量级别为珠60，热处理后齿轮组织由回火马氏体和铁素体组成，冲击韧性由9.8 J/cm²提升至15.2 J/cm²。结果表明，改进工艺能够显著提升粉末间的扩散、熔焊和再结晶效果，提高组织致密性和冲击韧性并使组织具有一定塑性。     

淬火转移时间对A357 铝合金力学性能与微观组织的影响

 采用OM、DSC、SEM 与TEM,结合力学性能测试研究淬火转移时间对A357 铝合金力学性能与微观组织的影响。结果表明:随着淬火转移时间由3 s 延长至49 s,A357 铝合金经T6 热处理后的抗拉强度、屈服强度与延伸率分别由351 MPa、275MPa 与12.4%降低至320 MPa、254 MPa 与6.5%,合金材料的抗拉强度连续下降,屈服强度变化较小,延伸率呈现出先上升后下降的变化趋势。初生与共晶Si 相逐渐由细长的针状或片层状转变为椭圆球状或棒状,平均长度为10~25 μm,平均宽度为5~10 μm,当淬火转移时间超过35 s 后,初生与共晶Si 相则仍以细长的针状或片层状形貌为主。拉伸断口形貌以韧窝断裂为主,附带部分沿晶断裂,随着淬火转移时间的增加,断口表面韧窝数量随之减少,沿晶断裂裂纹数量不断增加;Mg 与Si 元素集中分布于晶粒边界处的二元与三元共晶组织中,Al 元素广泛分布于晶粒内部及晶粒边界处;人工时效过程析出的Mg₂Si 强化相长度约为0.2~1 μm,宽度为0.02~0.08 μm,且随着淬火转移时间的延长,Mg₂Si 强化相的析出数大量减少,长径比不断下降,合金材料的强度与塑性随之降低。     

辉钼矿电子显微镜研究及其选冶意义

本文应用电子显微术研究了辉钼矿中微量元素性状和辉钥矿解离性能。研究表明:辉钼矿中微量元素分为晶格和非晶格微量元素,前者固溶于辉钼矿中,后者呈独立微粒矿物相赋存在辉钼矿的微裂缝之中。据SEM图谱分析,辉钼矿的解离是经解理型脆性断裂和非解理的塑-脆性断裂效应综合的结果.这些特点将直接影响辉钼矿中有价微量元素的综合利用及其选冶工艺的制定.     

共晶硅立体形态对铝硅合金力学行为的影响

本文采用全腐蚀的方法,考察了热处理时共晶硅立体形态的变化过程以及Na变质的影响,表明Na变质使共晶硅在热处理时迅速粒状化为近等轴颗粒。从理论上分析了共晶硅立体形态对铝硅合金力学行为的影响,并通过对合金的力学性能测试和断口电镜分析进行验证,指出了可以通过Na变质和热处理综合控制共晶硅形态以提高合金的韧性。     

聚氨酯磨粒侵蚀的机理

研究了聚氨酯分别在含石英砂的清水、聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）溶液和氢氧化钠溶液三种介质条件下，磨粒侵蚀过程中所发生的表面物理效应和表面化学效应。利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、光电子能谱仪（ＸＰＳ）和傅立叶表面红外仪（ＦＴ－ＩＲ－ＡＴＲ）对聚氨酯在磨损前后的表面形貌、元素组成、结合能和官能团作了分析。发现聚氨酯磨粒侵蚀的物理效应是运动颗粒对材料表面的微切削、材料的高疲劳破坏以及塑性断裂，而表面化学效应主要有分子链断裂、热降解、水解和氧化降解。     

反击式破碎机的转子失效分析

现场观察了双转子断裂的现象，利用LOM及SEM和热处理实验手段发现其断裂属于解理和沿晶复合断裂，断口解理面处大，其组织中有大块自由铁素体和粗大魏氏组织铁素体存在，分析结果表明，此双转子未经热处理就投入使用以及从能谱分析证实其还有一些非金属元素存在是导致该双转子断裂失效的主要原因。     

高速冲击载荷下块体Zr基非晶合金断裂行为研究

利用自制高速冲击加载实验装置(ε104 s-1)研究了块体Zr基非晶合金的室温断裂行为;利用扫描电子显微镜对冲击后块体Zr基非晶合金进行微观形貌分析,对比研究了其在高速冲击载荷下ε约为102～103 s-1时断裂行为的差异.研究结果表明:高速冲击载荷下,块体Zr基非晶合金断面表现为类蜂窝状花样、胞腔状花样、脉状花样、熔覆和液滴等形貌;与ε约为102～103 s-1时相比,块体Zr基非晶合金在高速冲击载荷下的断口形貌更为粗糙,脉纹花样方向杂乱,主剪切带黏度降低程度更大,熔覆和液滴形貌尺寸更大,类蜂窝状花样底部具有微孔洞、非晶碎粒和裂纹.