超高强马氏体钢抗氢致延迟开裂性能的研究

超高强马氏体钢易氢致开裂。通过渗氢试验、热脱附试验及动态低应变速率拉伸试验等,研究了具有不同组织的冷轧马氏体钢1号、2号试样的抗氢致延迟开裂性能。1号试样组织为马氏体+铁素体+渗碳体,平均晶粒尺寸为7.0μm; 2号试样组织为回火马氏体+渗碳体,平均晶粒尺寸为6.1μm。结果表明：1号试样的表观扩散系数D_ap为7.081×10^-7 cm²/s, 2号试样的为4.670×10^-7cm²/s; 1号试样的可扩散氢含量为0.192 3μg/g,明显小于2号试样的0.260 5μg/g; 2号试样对氢的敏感性大于1号试样;随着充氢电流密度的提高,拉伸试验时1号试样从韧性断裂变为准解理断裂,2号试样则从韧脆性断裂变为穿晶脆性断裂;与1号试样相比,2号试样的氢表观扩散系数和可扩散氢含量均更大;对于超高强钢,除了有效氢陷阱外,减小局部应力也能显著改善抗氢致延迟开裂性能。     

1000 MPa级别超高强钢延迟开裂机理的研究北大核心CSCD

利用U形弯曲试验、动态充氢恒载荷试验和氢渗透试验研究了3种1000 MPa级别超高强钢的氢致延迟开裂性能。U形弯曲试验和动态充氢恒载荷试验结果表明,3种试验钢的氢致延迟开裂敏感性由高到低依次为:B钢>A钢>C钢。氢渗透试验结果表明,3种试验钢的氢表观扩散系数由低到高依次为:B钢>A钢>C钢。3种1000 MPa级别超高强钢的延迟开裂机理为:随着钢的强度提高,钢中氢陷阱浓度越高,钢的氢表观扩散系数下降,同时配合环境中氢浓度的变化,钢中氢浓度势必提高,一旦氢浓度达到延迟开裂临界氢浓度C0,试验钢即会出现氢致延迟开裂现象。超高强钢延迟开裂的两个重要影响因素为钢中氢陷阱浓度和环境中氢浓度。     

超高强马氏体钢开裂失效分析

由于超高强马氏体钢零件安全服役期发生开裂,因而对失效及非失效的零件、基材进行分析。结果表明,通过恒应变试验中的U型弯梁试验得知失效及非失效的零件的基材都具有良好的抗氢致延迟开裂能力。基材由于生产工艺的差异造成组织结构不同,开裂基材组织为片状马氏体,未开裂基材组织为板条状马氏体。在加工成相同零件时,由于马氏体的组织结构差异,造成加工成形过程中内部协同变形均匀程度不同,开裂件内残留较大应力,且开裂件组织内部形成大量位错塞积后造成应力集中,局部应力率先达到极限,最终引发开裂。     

IF钢冷轧板冲压开裂原因分析

IF钢冷轧退火板在制作汽车冲压件的过程中出现冲压开裂现象.对其进行化学成分、力学性能、显微组织作了分析.结果表明:IF钢冲压件开裂是由于其在冲压成形后,在二次加工使用过程中因受低温和冲击负荷加剧脆化而开裂,即产生了二次加工脆性现象;IF钢冲压件原板晶粒度不均匀及边部{110}<001>取向的存在,对IF钢的冲压性能不利.     

35CrMo钢高强螺栓断裂失效分析

某重型牵引车鞍座35CrMo钢高强度固定螺栓打紧后放置2天时发生断裂。通过断口分析、金相检测、成分分析、硬度分析和力学测试对断裂螺栓和同批次未使用螺栓样件进行研究。结果表明,该断裂螺栓在酸洗电镀的过程中,引入的有害氢未能得到及时、有效地去除,从而导致螺栓根部在预紧力作用下,氢向应力集中处聚集,出现了螺栓氢致延迟断裂的现象。     

油井管钢氢致开裂门槛值研究

四种高强度油井管钢动态及氢时,进入试样的可扩散氢含量ｃ０和充氢电流ｉ成正比,而氢致断裂门榄应力σｃ与名义屈服强度σｔ之比和ｌｎｃ０成正比,即σｃ／σｔ＝Ａ－Ｂｌｎｃ０,测量了四种钢在Ｈ２Ｓ中浸泡进入试样的Ｃ０,求出相应的ｉｃ,用ｉｃ充氢时同的门槛应力σｃ（Ｈ）／σｔ和Ｈ２Ｓ中应力腐蚀门槛应力σＣ（Ｈ２Ｓ）／σｔ相一致,这表明,可用特定电流下的动态充氢来代替Ｈ２Ｓ应力腐蚀。     

高强钢应力腐蚀门槛值随强度的变化规律

恒位移试样测量表明,４０ＣｒＭｏ钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中应力腐蚀（ＳＣＣ）门槛应力强度因子ＫＩＳＣＣ随屈服强度σｓ指数下降、即ＫＩＳＣＣ＝１．３８×１０６ｅｘｐ（－８．２６×１０－３σｓ）．动态充氢时氢致开裂（ＨＩＣ）门槛应力强度因子ＫＩＨ随试样中可扩散氢浓度Ｃ０（１０－６）的对数而线性下降,即ＫＩＨ＝３１．１－９．１１ｎＣ０． ＳＣＣ时也遵循这个规律．发生ＨＩＣ型ＳＣＣ的临界氢浓度Ｃｔｈ随σｓ指数下降,从而可导出ＫＩＳＣＣ＝ａｋ１ｅｘｐ（－ｋ２σｓ）;其中ａ＝３ＲＴ　／２（１＋ν）ＶＨ,ＲＴ是热能,ρ是裂纹止裂时的曲率半径,ＶＨ是氢在钢中的偏摩尔体积,ν为Ｐｏｉｓｓｉｏｎ比,ｋ１和ｋ２则是和成分及组织有关的常数．     

低合金高强度抗应力腐蚀开裂海洋软管用钢的开发

通过合金成分设计,轧制、热处理工艺的探索,开发了低合金高强度海洋软管用钢,其屈服强度大于600 MPa且满足抗氢脆、抗氢致开裂、抗应力腐蚀开裂性能,并通过全浸腐蚀实验对该钢的海水腐蚀行为进行了研究。结果表明,采用低C、低Mn并复合添加耐蚀元素Cr、Mo和采用合理的热轧、冷轧、调质处理工艺,可获得满足抗应力腐蚀开裂性能的600 MPa级高强钢。耐蚀元素的添加使实验钢具有良好的耐海水腐蚀能力,腐蚀稳定状态下的平均年腐蚀速率为0.11 mm/a。     

连续充氢条件下30CrMnSiA钢的（Ⅰ＋Ⅱ）复合型氢致开裂

随着高强钢的广泛应用及使用环境的复杂化,材料在工作环境中的氢脆问题日趋突出,与此有关的工程断裂事故屡见不鲜。工作于氢环境中的构件大多处于连续充氢条件下,并且由于实际构件内部缺陷形式多样、载荷复杂、裂纹方向各异,缺陷常常在复合型受载条件下扩展。但是,自从60年代将断裂力学引入氢致开裂研究以来,迄今主要研究了Ⅰ型受载条件下的开裂问题。对复合型应力腐蚀和氢致开裂只是研究了Ⅲ型及(Ⅰ Ⅱ)复合型开裂,而对(Ⅰ     

45钢管冷轧开裂原因分析

45钢在冷轧过程中出现纵向局部开裂的现象。利用光学显微镜、显微硬度计、SEM和直读光谱等设备分析45钢圆钢和开裂管的化学成分、显微组织、断口形貌和显微硬度。利用冷轧45钢加工硬化函数曲线对轧制的钢管变形参数进行计算。结果表明,45钢圆钢在穿孔及轧制后发生明显加工硬化降低了韧性及塑性,冷轧钢管的变形量过大导致产生较大的内应力造成在轧制时开裂。采用再结晶退火可消除钢管加工硬化,合理设计钢管轧制变形量提高了钢管质量,避免了管体开裂。     

高碳马氏体钢球淬火开裂失效分析

T7-T8钢的热轧方坯模锻制的120mm耐磨钢球经锻后余热淬火，多数钢球开裂。对断口和材料组织形貌分析后，发现热处理工艺不合理造成的淬火应力大及组织粗大是导致钢球开裂的主要原因，     

贝氏体/马氏体复相高强钢中的氢陷阱

运用电化学渗透技术研究了传统高强钢(42CrMo)和贝氏体/马氏体复相高强钢(U20Si)中氢的扩散和氢陷阱。结果表明，氢在U20Si钢中的扩散系数远小于在淬火回火的42CrMo高强钢中的。另外，两种材料中氢陷阱的情况不同，U20Si钢中的氢陷阱主要为高度均匀弥散分布的贝氏体/马氏体板条界和薄膜状残留奥氏体，而42CrMo钢中的氢陷阱主要为铁素体/渗碳体界面。U20Si钢中的氢陷阱数量超过42CrMo钢的。力学性能测试表明，U20Si钢的氢脆敏感性低于传统的42CrMo钢的。断口分析显示前者的断口为准解理，后者的断口为沿晶断裂。U20Si钢氢脆敏感性低与其氢陷阱数量多且分布均匀密切相关。     

超高强度钢板热冲压成形研究与进展

超高强度钢板的热冲压成形技术是减轻车身质量、提高汽车抗冲击和防撞性能的重要途径之一.在分析热冲压技术对钢板及模具材料、设计要求的基础上,总结了国内外对于热冲压超高强度钢板开发及研究概况,分析了超高强度钢板热冲压成形技术的研究现状及主要研究方向,讨论了超高强度钢板热冲压成形领域要解决的关键问题,对于超高强度钢板热冲压成形技术在汽车工业中的应用有一定的指导意义.     

300 M超高强钢车削加工表面质量

目的研究切削参数对300M超高强度钢加工表面质量的影响。方法选用硬质合金刀具车削加工300M超高强度钢,研究切削参数对表面加工硬化、残余应力及表面粗糙度的影响。通过HXD-1000显微硬度检测仪、X-350A型X射线应力测试系统、TR240表面粗糙度测量仪对实验过程进行检测分析。通过单因素试验研究影响表面粗糙度的主次因素,并通过正交试验,以进给量f、切削速度v、刀尖圆弧半径rε、背吃刀量a_p为变量建立表面粗糙度的预测模型。结果背吃刀量a_p=0.2 mm,切削速度v为60~120 m/min,进给量f为0.1~0.25 mm/r时,300M钢经切削加工后,维氏硬度在467~550HV范围内变化。切削速度从60 m/min增大至200 m/min时,表面残余应力从压应力-59.13 MPa变为拉应力257.33 MPa,次表层残余应力的最大残余压应力从-147.46 MPa增大到-422.65 MPa,并且层深至50μm左右处,工件材料的加工变质层结束。结论表面硬度随着进给量和切削速度的增大而减小,并且越往里层,硬度越低,直至达到基体的硬度。影响表面粗糙度的最主要因素为进给量,其次是刀尖圆弧半径,再次为切削速度,背吃刀量对表面粗糙度的影响最小。建立的表面粗糙度预测模型通过了试验验证,具有很高的加工精度。     

Welding Characteristics of Ultrahigh Strength Steel in Annealed and Quench-Tempered Conditions

In this research, the welding characteristics of a new UHSLA steel, 35NiCrMoV123, have been studied in two general conditions (annealed and quench-tempered). Carbon equivalent value of 35NiCrMoV123 steel is near 0.9 which classifies it as a “very difficult to weld” steel. The effects of welding heat treatment cycle (preheat, interpass, and postheat) on metallurgical and mechanical properties of weldments have been investigated by tensile, impact toughness, and hardness tests, as well as optical microscopy observations. It has been observed that by employing high-temperature stress relief (600 °C), welding could be performed in annealed condition successfully. Also, the results indicate that by applying precise welding heat treating cycle (preheat, interpass, and postheat temperature at 310 °C) in order to obtain lower bainitic microstructure in HAZ, also employing high-temperature stress relief (600 °C), welding in quench-tempered condition could be successfully performed.     

超高强度钢热成形冷却过程数值模拟

针对热成形模具的冷却系统中冷却管道布置情况,建立了超高强度钢板热成形有限元模型,并利用ABAQUS进行热冲压模拟仿真,着重对成形速度与保压时间对冷却效果进行了研究。模拟分析表明:成形速度越快,板料变形抗力与最大温差越小;管道对板料的冷却并不是保压时间越长而效果越好。该研究结果为同类钢板热成形时工艺参数的选择提供了参考。     

不锈钢导管开裂原因分析

某型不锈钢导管通过高频感应加热钎焊与套管相连,在充油疲劳试验中发生多起早期开裂漏油故障.对导管裂纹、裂纹断口、显微组织进行了观察,对显微硬度进行了测定.研究结果表明,开裂从钎焊焊角附近的外表面起始,向导管基体延伸并在导管基体中发生高周疲劳扩展.钎焊焊缝的枝晶间显微疏松导致的应力集中与微裂纹效应以及近焊缝区母材晶粒长大是导管早期疲劳开裂的主要原因.焊接缺陷的产生主要与焊接温度过高、搭接接头设计不合理有关.     

超高强度钢的热模拟预应变淬火与马氏体形核机制

结合30CrSiMnMoV超高强度钢的热模拟预应变淬火，对组织中的马氏体板条宽度进行定量金相统计分析．其结果中出现了用经典形核理论无法解释的现象。因此，根据平面不变应变“稀释”原理，从位错的角度及其位错的弹性应变场出发，提出了马氏体相变的弹性应变平面波形核机理，并依此机理解释了马氏体相变及实验结果。     

高合金二次硬化钢氢脆敏感性研究

用预充氢方法研究了高合金二次硬化钢２３ＮｉＣｏ不同同火温度的氢脆敏感性,充氢６００回火试样没有影响。４８２℃回火,虽然强度较高,组织中存在的沿马氏体板条边界以薄膜状分布的逆转秋氏体,使钢在此温度回火具有较高的氢脆抗力。