焊接气瓶钢HP295热塑性研究

采用Gleeble 3500热模拟试验机对焊接气瓶钢HP295的高温热塑性能进行测试,利用OM、SEM、EDS对实验钢热变形后的微观组织、断口形貌及微区成分进行表征,并对断裂类型及影响因素进行分析。结果表明,在500～1100℃的温度范围内,实验钢的断面收缩率R_A均超过了77%,整体表现出了良好的高温塑性;实验钢的热塑性曲线在700～900℃之间出现了一个"塑性凹槽",在800℃时试样的断面收缩率达到极小值77.98%,故实际生产中应避开这一温度范围,在铸坯表面温度高于900℃时进行矫直。HP295钢在900℃以上的高温塑性区,表现为穿晶韧性断裂;在800℃塑性极小值时,铁素体在奥氏体晶界的析出降低了实验钢的塑性,表现为沿晶韧性断裂。     

32Mn-7Cr-0.6Mo-0.3N奥氏体钢低温变形与断裂的特征

测定了３２Ｍｎ－７Ｃｒ－０．６Ｍｏ－０．３Ｎ奥氏体钢７７Ｋ温度下的力学性能、组织稳定性,并研究了其低温变形和断裂行为。结果表明：该钢具有很好的低温强度和韧性以及高的组织稳定性。由于氮原子的影响以及在低温变形过程中产生的滑移带、形变孪晶、位错间的相互作用,导致该钢具有较高的加工硬化率和高的均匀延伸率。该钢于７７Ｋ发断口为韧窝占主导并混有少量准解理小刻面的韧性断裂特征。     

Al,K和Si对钼粉还原及烧结过程的影响

采用液固掺杂技术将不同含量的KOH,H₂SiO₃和Al（NO₃）₃·9H₂O溶液加入到MoO₂粉末中,并通过还原、压制和烧结工艺制备成钼棒。研究了掺杂钼粉的平均费氏粒度、松装密度与掺杂量的关系,采用扫描电子显微镜（SEM）对掺杂钼粉的表面形貌及烧结钼棒的断口形貌进行了分析。研究结果表明,随着K,Al和Si掺杂量的提高,钼粉的粒度及松装密度均呈先减小后增大的变化趋势,且钼棒晶粒中的气孔呈增多趋势。通过SEM分析发现,由于K,Al和Si的掺杂,烧结钼棒的断裂形貌由沿晶断裂逐渐向穿晶断裂转变。综合比较后认为,Mo-0.005Al-0.27K-0.098Si和Mo-0.005Al-0.36K-0.1305Si为最优配方。     

超声波搅拌时间对原位自生Mg2Si/Al基复合材料凝固组织和力学性能的影响

为了研究铝基复合材料的凝固组织和力学性能,采用超声波搅拌的方法制备了原位自生Mg₂Si/Al基复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析其微观形貌,并通过硬度检测和拉伸试验测试其力学性能.结果表明:超声波搅拌不但能够细化初生Mg₂Si颗粒,改变凝固组织形貌,而且具有除气除杂功能,二者共同提高了Mg₂Si/Al基复合材料的力学性能;经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料与未经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料相比,抗拉强度与伸长率总体呈上升趋势,其断口形貌均为准解理面.在超声时间为40 s时,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为201 MPa和5.63%,相比未超声处理的Mg₂Si/Al基复合材料的抗拉强度和伸长率,分别增长了139.29%和178.71%;复合材料的硬度先升高后降低,超声作用时间为30 s时硬度最佳,为116.96(HB).     

频率对BG-P110油管钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

油管服役工况下,受腐蚀介质和交变载荷的共同作用,腐蚀介质腐蚀油管内外壁而产生表面结构不连续。当有拉伸、弯曲、振动载荷出现时,表面结构不连续处会产生应力集中,发生腐蚀疲劳断裂失效。以宝钢BG-P110油管材料为对象,通过不同载荷频率下的疲劳和腐蚀疲劳裂纹扩展试验,分别测量大气和3.5 wt%Na Cl环境下的疲劳裂纹扩展速率。结合断口形貌和成分分析,分析频率对BG-P110油管材料腐蚀疲劳裂纹扩展的影响。交变载荷相同时,腐蚀环境加快BG-P110油管的疲劳裂纹扩展速率;腐蚀环境相同时,频率越低BG-P110油管疲劳裂纹扩展速率越大。     

30CrMnSiA钢焊接接头疲劳特性研究

针对某型机部件焊接区连接模拟件开展了疲劳特性研究。首先通过静力试验机测试试验件的极限强度,确定试验件的薄弱部位。然后利用MTS疲劳试验机测试试验件的疲劳特性。试验结果显示,试验件在应力水平87 MPa时的疲劳寿命为106。试验件破坏位置均发生在缺口处。对断口采用扫描电子显微镜进行观测,分析了影响疲劳寿命的因素。该试验结果为部件结构设计的修正提供了依据。     

网架结构螺栓球节点中M39高强度螺栓变幅疲劳性能试验

螺栓球网架结构在悬挂吊车循环荷载作用下,节点处高强度螺栓易发生疲劳破坏。本文利用MTS疲劳试验机完成了7组M39高强度螺栓在轴向拉伸应力循环下的变幅疲劳试验,通过对疲劳断口的形貌分析,揭示了变幅疲劳的破坏特征,基于miner线性累计损伤法则对试验数据进行折算,得到对应的等效常幅应力,经拟合绘制了变幅疲劳破坏的S-N曲线并给出表达式,最后将此次变幅疲劳数据和已有的M39高强度螺栓常幅疲劳对比,证明了变幅疲劳破坏寿命可以等效成常幅疲劳问题来分析计算。本次变幅疲劳试验结果所得的应力循环次数达200万次时对应的容许应力幅为现行规范中的1.45倍。     

铸造方法对健身器材用镁合金的组织及疲劳性能的影响

分别采用常规铸造和增压型差压铸造法制备了健身运动器材用AZ91-0.15Y镁合金,并进行了化学成分、物相组成、显微组织和疲劳性能的测试与对比分析。结果表明:与常规铸造相比,增压型差压铸造明显细化了该合金的显微组织,提高了合金的疲劳性能;常规铸锭疲劳断口为脆性断裂,增压型差压铸锭的疲劳断口为解理断裂和韧性断裂的混合,说明后者的韧性更好。     

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。