35CrMnSiA超高强度钢典型断口及原因分析

为了分析35CrMnSiA超高强度钢拉伸试样断面收缩率低的断裂机理和断裂原因,采用扫描电镜及能谱仪等对常见的4类断口进行了观察和分析。结果表明,一定量的氢和拉应力的共同作用产生的鱼眼缺陷是导致常规塑性断口断面收缩率低的主要原因。韧脆混合断口是由于在较大颗粒的夹杂物周围产生了氢脆,导致钢的断面收缩率下降。笔尖状断口主要是由于钢中大颗粒夹杂物或氢损伤缺陷造成的。脆性断口是由于机械标识对材料造成了损伤或氢在表面损伤处聚集形成了微裂纹。     

时效处理对高碳钢盘条性能的影响

研究了时效处理时间对SWRH72B和SWRH82B高碳钢盘条抗拉强度和断面收缩率的影响规律,测量了材料中氢含量的变化,用扫描电镜分析了高碳钢盘条拉伸断口形貌的变化.结果表明,经过时效处理后,SWRH72B和SWRH82B高碳钢盘条的抗拉强度变化不大,但断面收缩率提高50%以上;随着时效时间的延长,盘条中氢含量逐渐降低;未经充分时效处理的拉伸断口上存在白圈,时效处理后白圈消失.     

不同管线钢在电化学充氢状态下的断裂性能

通过对Q235和TP80CQJ两种材料进行静态电化学试验,对其在充氢和未充氢条件下的氢含量、抗拉强度、断面收缩率、伸长率进行分析,并分析其断口形貌。试验发现,Q235和TP80CQJ管线钢在电化学充氢状态下,吸氢质量分数分别为2.162×10-6和2.180×10-6,充氢使Q235和TP80CQJ钢的强度及塑性均下降,脆性增加。     

磨边机用钢的力学性能和磨损性能研究

研究了碳含量和硅含量对磨边机用钢力学性能和磨损性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,试验钢硬度和抗拉强度增加,冲击韧度、伸长率和断面收缩率均降低。随着硅含量的增加,试验钢的硬度几乎无变化,冲击韧度先增加而后降低,抗拉强度逐渐升高,伸长率和断面收缩率逐渐降低。随着碳含量和硅含量的增加,磨边机用钢的耐磨性均提高。     

P110钢在CO2／H2S环境中的适用性研究

采用高温高压实验设备辅以失重法,研究了CO2／H2S腐蚀环境中P110钢的腐蚀性能,用SEM、EDS和XRD等分析了腐蚀产物．分别用电化学充氢及NACE TM0177A法对P110钢进行耐氢损伤试验．结果表明,虽然P110钢在试验环境中的均匀腐蚀速率很小,未发生点蚀,但随着充氢量的增加,强度、伸长率及断面收缩率均降低．...     

Co含量对CB2耐热钢室温力学性能的影响

为研究Co含量对CB2钢室温力学性能的影响,调整CB2钢中Co元素的含量分别为1.0%、3.0%和6.0%。利用室温拉伸和布氏硬度观察Co含量对CB2钢室温力学性能的影响规律,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和Thermo-Calc热力学分析软件等分析手段,研究Co含量对CB2钢室温力学性能的影响机制。研究发现:随着Co含量的增加,CB2钢的抗拉强度和屈服强度均增加,断面收缩率呈先增加后降低的趋势。当Co含量为3.0%时,能够使CB2钢获得全马氏体组织,同时基体中析出相的平均尺寸最小;当Co含量为3%时,其细化M_(23)C_6相的尺寸的效果最好,增强了析出强化效果,CB2钢抗拉强度为840 MPa,屈服强度为646 MPa,断面收缩率为58.4%,硬度为271 HB。     

60Si2Mn弹簧钢失效机理分析

对某公司试生产的60Si2Mn弹簧钢由于强度高,断面收缩率和断后伸长率几乎为零,而无法后期加工的原因进行了研究.通过对失效材料的化学成分、显微组织、断口形貌和偏析区的检测分析发现:该钢中的氢和组织应力的共同作用是导致钢材失效的主要原因.     

残留元素Sn对压力容器钢力学性能的影响

研究了Sn含量对压力容器钢显微组织的影响及其在钢基体中的存在形式,并采用维氏硬度仪、室温拉伸试验和0℃夏比冲击实验等分析了不同Sn含量对压力容器钢力学性能的影响.结果 表明:钢中所含的Sn在晶粒内部和晶界处均存在偏聚现象,另有部分存在于夹杂物中;随着Sn含量的增加,钢中铁素体的平均尺寸先逐渐增大后减小,珠光体的平均尺寸先逐渐减小后增大,钢的维氏硬度、冲击韧性、伸长率和断面收缩率逐渐降低,抗拉强度和屈服强度先降低后趋于不变.     

氮含量对18Mn18CrN钢高温性能的影响

通过热模拟试验研究了不同试验温度下,氮质量分数分别为0.07%、0.34%、0.44%和0.72%的18Mn18Cr N钢的断面收缩率和抗拉强度等力学性能。结果表明:(1)18Mn18Cr N钢的断面收缩率随着试验温度的升高而增大,但当温度高于1 200℃时,略有下降;(2)氮含量增加,钢具有高塑性的温度区变窄,氮质量分数为0.72%的钢,其具有最佳力学性能的温度区缩小至1 150~1 200℃;(3)随着试验温度的升高,18Mn18Cr N钢的抗拉强度均呈线性下降的趋势,且氮含量越高,其高温抗拉强度对温度的变化越敏感;(4)氮含量增加,18Mn18Cr N钢的断面收缩率呈"V"形趋势变化。     

N80管线钢电化学充氢后的力学行为研究

采用静态电化学充氢,研究了N80管线钢在不同充氢时间和充氢电流密度下的可扩散氢含量,分析了充氢后力学性能的变化,确定了充氢饱和时间和氢脆指数,并用扫描电镜对其断口形貌进行分析。研究表明:静态充氢后,N80材料的氢脆指数为0.662,充氢饱和时间为60 h;断面收缩率、断后伸长率、抗拉强度和屈服强度均减小;断口韧窝变小、变浅,数量减少;扩散氢含量随充氢时间和电流密度的增大而增加。     

置氢对钛合金激光焊接接头超塑变形均匀性的影响

采用置氢处理的方法提高TC4钛合金激光焊接接头的超塑性变形均匀性,并提出表征不均匀性系数K进行定量表征.结果表明,当置氢量超过0.29%时,随着含氢量的升高,钛合金焊接板的超塑性能降低,即峰值流动应力增加、截面收缩率降低.但接头的超塑性变形均匀性增加;随置氢量的升高,母材截面收缩率下降幅度大于焊缝截面收缩率下降幅度.变形不均匀系数K可以表征置氢TC4激光焊接接头超塑性变形过程中焊缝与母材变形不均匀性. K值随着含氢量的增大、变形温度的升高以及应变速率的降低而增大. K值在含氢量1.299%,变形温度920℃,应变速率10-4 s-1时达到最大0.84.     

An Evaluation of Dissociated Ammonia and Hydrogen Atmospheres for Sintering Stainless Steel

The effect of sintering types 302, 302B, and 430 stainless steel powder compacts in hydrogen and dissociated ammonia was investigated. It was found that sintering in dissociated ammonia resulted in as much as 0.5 wt pet increase in the nitrogen content of stainless steel even though the dissociation of the gas was complete. Sintering in hydrogen, on the other hand, reduced the nitrogen content of the stainless steel to less than 0.01 wt pet. In the case of the 302-type stainless steel, the low nitrogen content resulted in a material that was largely ferritic, whereas the high nitrogen content rendered the material fully austenitic. Sintering in dissociated ammonia resulted in lower density, generally lower tensile strength, less ductility, and higher hardness than sintering under equivalent conditions in hydrogen. The reduction of oxides on both stainless steel and iron particles was found to be effected by hydrogen partial pressure in the sintering atmosphere. Compacting pressure was found also to effect oxide reduction during sintering.     

Y12Cr18Ni9Cu奥氏体易切削钢的高温塑性变形行为

为了研究Y12Cr18Ni9Cu奥氏体易切削钢的高温力学性能,利用Gleeble-3500热模拟机对Y12Cr18Ni9Cu钢进行了不同温度的高温拉伸试验,并对断口形貌、抗拉强度以及断面收缩率进行了分析。结果表明,随着温度升高试验钢的高温抗拉强度逐渐降低,断面收缩率逐渐增加。试验钢的低温脆性区为800～900℃,未出现高温脆性区。低温脆性区的出现是由于材料在热变形过程中没有发生动态再结晶,并且由于硫化物与基体所能承受的变形能力不同,裂纹在硫化物与基体界面产生,最终导致脆性断裂。在1150～1250℃温度范围内,试验钢发生了动态再结晶并表现出良好的高温热塑性,Y12Cr18Ni9Cu奥氏体易切削钢的热加工温度应选择在1150～1250℃之间。     

Nb微合金化对准贝氏体耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了铌(Nb)微合金化对准贝氏体耐磨铸钢的组织和性能的影响。使用热膨胀测试仪、扫描电镜、拉伸及冲击试验和磨损试验等分析了含铌量不同的低碳(约0.26%)铸钢的组织和力学性能。结果表明,Nb的添加促进了准贝氏体的生长,当Nb含量从0%增加至0.062%时,原始奥氏体晶粒从120.81 μm减小至87.65 μm,平均晶粒尺寸减小27.4%。同时,Nb的添加降低了钢的磨损率,硬度也有所降低,但冲击吸收能量、侧膨胀值、屈服强度、抗拉强度和断面收缩率均有所提高。当Nb含量为0.024%时,磨损率最低为0.104%,耐磨性能最好,且综合力学性能最好,其硬度为420.4 HV0.1,冲击吸收能量为42.6 J,侧膨胀值为67%,屈服强度为826 MPa,抗拉强度为1326 MPa,断面收缩率为7.7%,残留奥氏体含量较高为8.4%。     

Effect of microstructure on the sulphide stress cracking susceptibility of a high strength pipeline steel

The sulphide stress cracking (SSC) susceptibility of a newly developed high strength microalloyed steel with three different microstructures has been evaluated using the slow strain rate testing (SSRT) technique. Studies were complemented with potentiodynamic polarization curves and hydrogen permeation measurements. Material included a C–Mn steel having Ni, Cu, and Mo as main microalloying elements with three microstructures: martensitic, ferritic and ferritic + bainitic. Testing temperatures included 25, 50, 70 and 90 °C. Detailed SEM observations of the microstructure and fracture surfaces were done to identify possible degradation mechanisms. The results showed that in all cases, the corrosion rate, number of hydrogen atoms at the surface and the percentage reduction in area increased with temperature. The steel with a martensitic microstructure had the highest SSC susceptibility at all temperatures, whereas the ferritic steels were susceptible only at 25 °C, and the most likely mechanism is hydrogen embrittlement assisted by anodic dissolution.     

含Ti超低碳钢的氢渗透实验研究

对含Ti量为0．043％和0．071％的二种超低碳钢，研究Ti化合物析出相和不同冷轧形变量对钢板贮氢性能的影响。结果表明，钢中含Ti量提高，含Ti化合物的析出量增加，钢板的氢穿透时间延长，氢扩散系数降低。钢板冷轧形变量的增加，其贮氢能力也随之提高。     

发动机曲轴开裂原因分析

某公司汽车发动机SAE1538MV钢曲轴磨削后经磁粉探伤发现连杆颈有裂纹.对开裂的曲轴进行了宏观分析、化学成分分析、力学性能测定、金相检验、表面淬火宽度和深度检测,以查明其开裂的原因.结果表明:该曲轴的化学成分、淬火宽度均符合要求,但有异常铁素条带,淬火深度是要求值的3倍,说明曲轴开裂是锻造和表面淬火工艺不当造成的.