轴承钢坯表面裂纹分析

针对GCrl5轴承钢，通过低倍检验与显微组织的观察和分析，确定方坯的表面裂纹主要是由钢锭中的皮下气泡和非金属夹杂物所引起．     

石油套管表面裂纹分析

分析了衡阳钢管有限公司N80级石油套管表面裂纹产生的原因及形成机理，结果表明，由于坯料中舍有大量的夹杂物，致使穿孔过程中形成表面裂纹。通过改进炼钢工艺、提高连铸坯的质量和合理调整穿孔机工艺参数，能有效的减少裂纹的产生。     

冷拉轴承圆钢表面裂纹的自动检测研究

在分析现有无损检测技术用于检测中小直径冷拉轴承圆钢表面裂纹所存在问题的基础上，基于超声波中的表面波检测原理，提出了检测中小直径冷拉承圆钢表面裂纹的方法，同时，设计了一套单长晶单片线聚焦控头以克服检测效率低的缺点，用微机自动检测系统进行智能化控制来提高检测的可靠性。     

轴承钢中夹杂物与接触疲劳裂纹萌生的关系

通过在国产JPM—1型接触疲劳试验机上对国产GCr15、瑞典SKF及美国SAE52100三种类似的轴承钢进行的接触疲劳试验,观察到许多接触疲劳微裂纹及引起裂纹萌生的夹杂物。利用金相显微镜、扫描电镜观察并测量萌生裂纹的夹杂物形状、尺寸、位置,并用图相分析仪测定出夹杂物尺寸分布,从而找出轴承钢中夹杂物与接触疲劳裂纹萌生之间的定量关系,为提高轴承钢冶金质量,完善夹杂物评级标准提供科学依据。     

服役U71Mn钢轨疲劳裂纹萌生及扩展分析

采用HV-1000型显微维氏硬度计、光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等手段,研究了服役后U71Mn钢轨表层力学性能、轨距角处的显微组织以及裂纹萌生和扩展机理.结果表明:钢轨表层轨距角处的硬化程度最严重,并且该区域沿列车运行方向呈现出较为严重的剪切塑性变形,裂纹容易在该处萌生.钢轨轨距角处的裂纹萌生受到表层切应力分布状态、表面摩擦因数以及表层夹杂物等的综合影响,钢轨表层受到循环应力的反复作用,在加工硬化的作用下材料局部发生硬化,塑韧性降低,另外钢轨表层有大量长条状的MnS夹杂物,这些因素都极大地促进了疲劳裂纹的萌生.轨距角处的裂纹沿着钢轨表层剪切塑性变形的方向扩展,主要方式是穿晶扩展,裂纹间隙中较多的氧化物对裂纹扩展有较大的促进作用.     

电弧炉冶炼20Cr2Ni4A渗碳轴承钢

开发了用10t-EAF熔炼20Cr2Ni4A渗碳轴承钢的工艺过程．结果表明,在合理的试验条件下,能获得电解杂质总量合格的产品,因此,单一电弧炉冶炼是可行的.     

铁路货车轴承滚子裂纹的研究

研究了１９７７２６型铁路货车轴承滚子裂纹成因和消除裂纹的措施．通过对滚子生产的最后一道工序———磁粉探伤后有磁痕显示的滚子进行随机取样，得出了滚子中各种裂纹的分布规律．利用金相和电镜等手段，并结合生产实际，对各种裂纹的成因作了分析，研究表明，滚子裂纹中既有原材料裂纹，也有制造过程裂纹（冷镦、热处理、磨削裂纹）．其中原材料裂纹是主要的     

混凝土表面裂纹及气泡防治措施

混凝土表面裂纹和气泡是混凝土工程易发、多发缺陷,通过对混凝土表面裂纹及气泡产生的原因分析,采取合理有效措施,可有效减少和避免。     

H型钢裂纹研究

研究了河北某大型H型钢厂采用半敞开方式浇注的H型钢腹板裂纹产生的原因.结果表明:解决H型钢腹板裂纹分为三个阶段,第一阶段,刚投产时出现腹板裂纹几率高达60 %～70%,分析主要是由于钢中S、P含量偏高,把其含量降低到[S]＜0.02%、[P]＜0.025%时,可把腹板裂纹控制在16%以内,此时再降低钢中S、P含量效果不明显.第二阶段最为重要,在该厂选取了26块有代表性裂纹的试样进行了细致的研究,研究认为:腹板裂纹主要是由钢中夹杂物和轧制因素造成,其中由夹杂物因素形成的裂纹占69.2%,由轧制因素形成的裂纹占30.8%%,提出改进措施后可把腹板裂纹几率降低到1%以内.第三阶段,要想再降低H型钢腹板裂纹几率,应对生产工艺进行优化进一步降低钢中O、S、P以及夹杂物含量,这样才可以取得较明显的效果.     

热轧带肋钢筋裂纹分析

收集整理质量数据，找出热轧带肋钢筋裂纹的类型，从热轧带肋钢筋裂纹的宏观观察、微观观察、金相组织与裂纹显微分析，找出引起热轧带肋钢筋裂纹的主要原因，提出改进的措施与办法。     

连铸轴承钢坯的轧后控冷工艺

国内某特钢厂在连铸连轧生产线上,用250 mm×280 mm连铸GCr15轴承钢方坯直接轧制直径22-100 mm圆钢.为了控制轴承钢轧后的网状碳化物,以现场取样的方坯为研究对象,利用MMS-200热模拟实验机进行模拟实验,分析了1 000 ℃终轧后的显微组织,得出以大于5 ℃/s的冷速控冷可以抑制粗大网状组织的产出.借助ANSYS有限元分析软件,讨论了在现有生产线上实现抑制网状碳化物析出的可行性.     

连铸轴承钢坯的轧后控冷工艺

国内某特钢厂在连铸连轧生产线上,用250 mm×280 mm连铸GCr15轴承钢方坯直接轧制直径22-100 mm圆钢。为了控制轴承钢轧后的网状碳化物,以现场取样的方坯为研究对象,利用MMS-200热模拟实验机进行模拟实验,分析了1 000℃终轧后的显微组织,得出以大于5℃/s的冷速控冷可以抑制粗大网状组织的产出。借助ANSYS有限元分析软件,讨论了在现有生产线上实现抑制网状碳化物析出的可行性。     

合金弹簧钢连铸坯高温力学性能分析

为了时合金弹簧钢高温力学性能进行分析,采用Gleeble1500热模拟试验机测试了典型弹簧钢钢种SUP9、50CrVA、60Si2Mn的高温力学性能,绘制了3个钢种在600～1 350℃区间内的抗拉强度和热塑性曲线.应用扫描电镜对试样断口形貌进行观察,分析了3个钢种在不同温度区间的断裂机理,讨论了钢种成分及夹杂物对高温力学性能的影响.研究发现:SUP9、50CrVA、60Si2Mn存在第Ⅰ脆性区(Tm～1 315℃,Tm～1 281℃,Tm～1 316℃)和第Ⅲ脆性区(600～930℃,650～956℃,600～980℃).前者产生的原因是高温下枝晶间有害元素S、P和O富集形成液膜,后者是由于奥氏体晶界出现铁素体薄膜以及细小AlN的析出.     

小方坯连铸低碳低硅铝镇静钢可浇性

在分析水口堵塞的基础上,结合马钢三炼钢生产实际,采用正交实验法研究了钙处理的喂线速度、喂线量和中间包水口内径对140mm×140mm小方坯连铸低碳低硅高酸溶铝钢水口堵塞的影响.结果表明,提高喂线速度、加大喂线量和增加水口内径可避免水口的堵塞.采用以上工艺,连浇炉数达8～10炉,且铸坯内部和表面质量良好.     

圆锥滚子轴承保持架加工开裂的痕迹分析

从机械件失效痕迹学角度，对轴承保持架制造加工过程的宏观，微观痕迹特征进行了细致的观察与分析。结果表明，一次拉深成型过程，在保持架内凹根部萌生了周向微裂纹，冲裁侧孔时由于凸模刃口过度磨损变钝致使冲裁力过大，引起了裂纹迅速扩展，导致了保持架开裂失效。     

大型锻件坯料内裂纹愈合的物理模拟

针对锻造过程中钢锭内部裂纹缺陷的愈合情况进行研究,设计了裂纹愈合的实验室模拟实验与工业级模拟实验.通过在Gleeble热压缩试样中预制裂纹缺陷,研究了变形温度和变形量对内部裂纹愈合的影响,发现变形温度越高,变形量越大,内裂纹的愈合效果越好.为了验证Gleeble实验结果的准确性,保证其结果在实际锻造生产中的适用性,设计了锻件内部裂纹愈合的工业级模拟实验.结果表明在1200℃,变形量为40%时,可以有效焊合锻件内部裂纹.     

保护渣物性对圆坯表面纵裂的影响

为了防止圆坯在生产过程中产生纵裂问题,研究了5种保护渣的熔点、熔速、粘度和成分等对规格为φ150 mm的20#圆坯表面纵裂的影响。结果表明：熔速适中、熔点小于1 165℃、粘度约为0.3 Pa·S的连铸保护渣对该钢种减少表面纵裂有利。该钢种保护渣中的w（）C=7%~13%和w（Al）2O3=3%~4.5%时纵裂发生率低。     

聚类分析结合BP神经网络的钢坯库堆垛问题算法

在考虑了钢坯库实际堆垛的基础上,设计了一种将订单K-means聚类分析后通过BP神经网络生成入库计划的算法。该算法主要分为2个阶段,首先通过K-means聚类将轧制计划中的合同按照轧制出厂日期等条件形成类别;然后通过BP神经网络算法生成入库计划。利用钢厂实际生产数据对本算法进行验证。结果表明,本算法能够有效地减少倒垛次数,提高垛位空间利用率。     

Effect of main inclusions on crack initiation in bearing steel in the very high cycle fatigue regime

This work aims to investigate the effect of main inclusions on crack initiation in bearing steel in the very high cycle fatigue (VHCF) regime. The size and type of inclusions in the steel were quantitatively analyzed, and VHCF tests were performed. Some fatigue cracks were found to be initiated in the gaps between inclusions (Al₂O₃, MgO-Al₂O₃) and the matrix, while other cracks originated from the interior of inclusions (TiN, MnS). To explain the related mechanism, the tessellated stresses between inclusions and the matrix were calculated and compared with the yield stress of the matrix. Results revealed that the inclusions could be classified into two types under VHCF; of these two, only one type could be regarded as holes. Findings in this research provide a better understanding of how inclusions affect the high cycle fatigue properties of bearing steel.