GB/T 21143—2014中直流电位法的讨论

电位法作为准静态断裂韧度测量标准GB/T 21143—2014中推荐的方法之一,在某些情况下可对常用的柔度法不便测量的试样进行辅助测量。为了验证电位法在断裂韧度测量中的实际效果,按照标准中规定的直流电位法对试样进行了断裂韧度的测试,并将测试结果与柔度法进行对比。结果发现：GB/T 21143—2014中的方法1,即间接测量法可以更准确简便地测量裂纹的长度,结果与柔度法相当;而方法2,即直接测量法,在实际试验中不容易控制裂纹测量的准确性,准确性与便捷性均不如方法1。     

GB/T 21143—2014中直流电位法的讨论

电位法作为准静态断裂韧度测量标准GB/T 21143—2014中推荐的方法之一，在某些情况下可对常用的柔度法不便测量的试样进行辅助测量。为了验证电位法在断裂韧度测量中的实际效果，按照标准中规定的直流电位法对试样进行了断裂韧度的测试，并将测试结果与柔度法进行对比。结果发现：GB/T 21143—2014中的方法1，即间接测量法可以更准确简便地测量裂纹的长度，结果与柔度法相当；而方法2，即直接测量法，在实际试验中不容易控制裂纹测量的准确性，准确性与便捷性均不如方法1。     

汽轮机转子钢断裂韧度试验方法的研究

采用载荷分离法和多试样法对汽轮机某高压转子钢材料在高温下的断裂韧度值进行了测试,讨论了载荷分离法测断裂韧度的可靠性,并与传统的多试样法进行了对比。     

回火工艺对ZG30SiMnCr力学性能及组织的影响

研究了不同回火工艺对ZG30SiMnCr钢性能及组织的影响规律。结果表明,试样经过900℃×40 min正火 900℃×40 min淬火后,在200℃低温保温回火有利于提高强度和硬度,600℃高温保温回火有利于提高试样的冲击韧度。采用相同的等温淬火工艺处理试样,600℃回火时,试样的冲击韧度值可以比200℃回火时提高161.00%。当回火时间为3.5 h时,抗拉强度和冲击韧度达到最大值,分别为1 226.1 MPa和38.8 J/cm2。用扫描电镜对经600℃回火处理试样的冲击断口形貌观察发现,其组织为回火索氏体、少量铁素体和弥散分布的大量碳化物,其断口表面有大量的韧窝带,韧窝数量多且分布较均匀,深度较深,属于韧性断裂。     

9SiCr钢件真空热处理的组织和性能研究

9SiCr钢制零件经真空热处理和电炉热处理后,分别对其表面质量、变形量、金相组织、冲击韧度、断口形貌和耐磨性能进行了测定.结果表明:9SiCr钢制零件在真空热处理后零件表面无氧化、脱碳现象;零件变形量更小、硬度更高;耐磨性能、冲击韧度明显提高.真空热处理后随炉试样的回火马氏体更细小,碳化物颗粒分布也更均匀.从断口形貌可看出真空热处理后随炉试样的韧窝更多,零件的冲击韧度明显更好.     

韧-脆转变温度区间内焊接接头断裂韧度预测

首先对采用同种焊接材料施焊的X80及X65管线用钢焊接接头,在韧脆转变温度区间测试了其断裂韧度,试验研究了强度匹配、试样几何形式对接头断裂行为的影响。然后根据局部法由标准三点弯曲试样的断裂韧度值,得出反映材料的脆性断裂控制参量m、σu,再根据该参量对同种接头及不同强度匹配接头双边裂纹拉伸试样的断裂行为进行了定量预测,当考虑韧脆转变温度区间内的延性裂纹扩展后,预测结果与试验结果相当吻合。表明,局部法能很好地描述材料的断裂行为。     

激光沉积修复TA15钛合金断裂韧度研究

采用激光沉积修复技术对预损伤TA15钛合金锻件进行修复,研究基材、激光沉积试样、体修复试样以及面修复试样的断裂韧度。采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析试样的微观组织、断裂表面以及纵截面形貌。结果表明:基材呈现双态组织,修复区呈现网篮组织,热影响区表现为从双态组织到网篮组织的转变。激光沉积试样、体修复试样以及面修复试样的断裂韧度均低于基材,分别达到基材的73.7%、82.5%、84.6%。断裂韧度随屈强差的增大而增大,当屈强差增大程度相同时,修复试样断裂韧度的提高比基材更明显,且激光沉积试样增加程度最显著。裂纹在双态组织中沿等轴状初生α相和β转变组织之间扩展。体修复试样裂纹在热影响区中扩展,面修复试样裂纹同时在双态组织、网篮组织以及热影响区组织扩展。     

焊接接头高就变速率条件下的冲击韧度测试技术

为满足焊接接头在冲击载荷作用下的冲击韧度研究要求,结合气炮加载式Hopkinson装置与Charpy冲击三点弯曲试样测试技术,建立了一套在气炮式Hopkinson压杆装置上进行高应变速率条件下的冲击韧度测试系统,较好地解决了测试中所遇到的加载、记录、数据处理以及动态效应等技术难题,并就相关影响因素进行了讨论。通过对E5015影响接头V形缺口试样及带预制裂纹的V形缺口试样在系统上进行冲击韧度测试,取得了较理想的结果,表明该系统设计思想正确,测试结果可靠。     

焊接接头高应变速率条件下的冲击韧度测试技术

为满足焊接接头在冲击载荷作用下的冲击韧度研究要求 ,结合气炮加载式Hopkinson装置与Charpy冲击三点弯曲试样测试技术 ,建立了一套在气炮式Hopkinson压杆装置上进行高应变速率条件下的冲击韧度测试系统 ,较好地解决了测试中所遇到的加载、记录、数据处理以及动态效应等技术难题 ,并就相关影响因素进行了讨论。通过对E5 0 15焊接接头V形缺口试样及带预制裂纹的V形缺口试样在此系统上进行冲击韧度测试 ,取得了较理想的结果 ,表明该系统设计思想正确 ,测试结果可靠。     

激光熔化沉积与锻造AerMet100钢的疲劳断口形貌

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和三维白光干涉表面形貌仪对激光熔化沉积Aer Met100钢与锻造Aer Met100钢组织及其断裂韧度试样断口和螺栓试样疲劳断口进行了研究分析。结果表明:锻造Aer Met100钢断口组织均匀、致密,具有典型的韧性断口特征,螺栓试样疲劳起源于内表面的加工刀痕处,加工刀痕产生应力集中导致疲劳起源;而激光熔化沉积Aer Met100钢存在成分不均匀的情况,螺栓试样疲劳起源于内部裂纹处,大裂纹伴随小裂纹,裂纹内有未完全熔化的粉末颗粒,某些部位存在局部氧化状态。     

浇注温度对ZA27合金凝固组织和冲击韧度的影响

以ZA27合金为对象,研究了不同浇注温度对其凝固组织、冲击韧度和断口形貌的影响,结果表明:500℃浇注时,试样凝固组织中α相呈发达的枝晶状,其占有率最大为35.52％,试样断口中撕裂棱短小,韧窝细小均匀分布,冲击韧度值最高为100 J/cm2;当浇注温度为450℃时,α相呈块状或破碎枝晶状,占有率为31％,断口中韧窝细小但分布不均匀,冲击韧度值为84 J/cm2;当浇注温度高于500℃时,从550～650℃的升高过程中,α相由枝晶状逐渐转变成块状,其占有率由32.68％减小到26.21％,600℃的断口中韧窝数量少尺寸大,撕裂棱具有一定方向性,冲击韧度由91 J/cm2减小到74 J/cm2；浇注温度为500℃时ZA27合金的冲击韧度最好.     

新型MQ-P-T技术在高铬铸球中的应用

利用水和空气作为淬火介质,对直径为80 mm的Fe-2.4C-12Cr高铬铸球进行多循环淬火-分配-回火(MQ-P-T)处理,并与常规正火和油淬处理后的同尺寸试样的力学性能和微观组织进行对比分析。通过微观表征技术,对MQ-P-T处理后高铬铸铁的强韧化机制进行了探讨。结果表明,经MQ-P-T处理后的高铬铸球径向硬度平均值约为60 HRC,比空冷铸球径向平均硬度约高出17 HRC,比油淬处理试样约提高5 HRC。经MQ-P-T处理后铸球冲击韧度平均值达到12.6 J/cm2,约为空冷冲击韧度的4倍,约为油淬冲击韧度的2倍。经MQ-P-T处理后铸球具有高的硬度和硬度均匀性,其冲击性能亦大大提高。经MQ-P-T处理后铸铁优异的力学性能主要归因于马氏体基体、相当数量的二次碳化物和稳定的残留奥氏体组织。     

MQ-P-T技术在高铬铸球中的应用

首次利用水和空气作为淬火介质,对直径为80 mm的Fe-2.4C-12Cr高铬铸球进行多循环淬火-分配-回火(MQ-P-T)处理,并与常规正火和油淬处理后的同尺寸试样进行力学性能和微观组织对比分析。通过微观表征技术,对MQ-P-T处理后高铬铸铁的强韧化机制进行了探讨。结果表明,经MQ-P-T处理后的高铬铸球径向硬度平均值约为60HRC,比空冷铸球径向平均硬度约高出17 HRC,比油淬处理试样约提高5 HRC。经MQ-P-T处理后铸球冲击韧度平均值达到12.6 J/cm2,约为空冷冲击韧度的4倍,约为油淬冲击韧度的2倍。经MQ-P-T处理后铸球具有高的硬度和硬度均匀性,其冲击性能亦大大提高。经MQ-P-T处理后铸铁优异的力学性能主要归因于马氏体基体、相当数量的二次碳化物和稳定的残留奥氏体组织。     

覆膜砂性能检测技术的研究

研究了覆膜砂强度、发气性、热韧度的检测技术，并对部分覆膜砂产品进行检测和比较。认为：在０．５ＭＰａ压力下射制１１．２ｍｍ的试样，并在２１０℃芯盒中固化９０ｓ，然后用杠杆强度仪测量，这一强度检测方法比其它方法更为合理。在１０００℃加热砂样、冷却到１１０℃保温所产生的气体，测得的发气量较客观地表现了覆膜砂发气特征。通过测量覆膜砂变形－载荷曲线得到的热韧度，与砂芯的抗破断性有良好对应关系。     

电磁离心铸造对高铬铸铁冲击韧度的影响

为了提高高铬铸铁的冲击韧性,使用电磁离心铸造方法对高铬铸铁进行浇铸。结果表明:电磁离心铸造获得试样的组织明显细化,晶粒数量增多,晶粒尺寸变小,冲击韧度等力学性能提高。当离心转速为1800r/min,磁感应强度为0.4T时,电磁离心铸造铸态试样的冲击韧度为6.9J/cm2。冲击韧度较常规试样提高。     

7050铝合金厚板平面应变断裂韧度的研究

采用紧凑拉伸C(T)试样测试7050-T7451铝合金厚板不同厚度、不同取样方向的断裂韧度,通过宏观断口形貌、扫描电镜微观断口形貌和能谱分析等手段研究材料平面应变断裂韧度K_(ⅠC)性能。结果表明:试样满足一定厚度要求时,虽然表面存在小范围平面应力层,亦可获得有效平面应变断裂韧度结果;不同取样方向的断裂韧度性能存在显著各向异性,L-T方向断裂韧度最大,为韧窝型韧性断裂;其次是T-L方向,为韧窝排列具有方向性的脆性断裂,S-L方向断裂韧度最小,主要为沿晶脆性断裂。     

Si-Mn系低碳钢经DP和TRIP处理后组织与性能的对比性研究

对冷轧态Si-Mn系低碳钢分别进行DP和TRIP处理,然后通过金相实验、SEM分析以及室温拉伸性能测试对其显微组织、力学性能以及成型性能进行对比研究。结果表明,当组织中铁素体含量约为60%时,经TRIP处理后试样的能量吸收强度大约是DP处理试样的1.59倍;经TRIP处理后试样的均匀变形能力较强,经DP处理的试样则具有较高的初始加工硬化能力;经TRIP处理后试样的断裂韧度是经DP处理试样的3.2倍,这应该与组织中残余奥氏体的TRIP效应有关。     

不同钒含量对低铬合金铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度及冲击韧度仪,研究了钒含量对低铬合金铸铁组织和性能的影响。结果表明:随着钒含量的增加,铸态试样的硬度和冲击韧度都增大;钒含量达到1%时,硬度可达到HRC 56.7,钒含量为0.75%时,冲击韧度达到最大值5.75 J/cm2;经过950℃保温3 h热处理后,试样的硬度和冲击韧度都有较大程度的提高;钒含量为0.75%试样的硬度达到HRC 63.3,钒含量为0.5%试样的冲击韧度达到9.13 J/cm2。钒的加入不仅可以细化晶粒,也可以提高材料性能。热处理后金相组织中网状碳化物数量减少,局部出现断网,碳化物尖角钝化,有白色碳化物析出。     

金属力学性能试验术语

6.2 冲击韧度impact toughness 冲击试样缺口底部单位截面积上的冲击吸收功。 6.4 应变时效冲击韧度 strain ageing impact toughness 试样缺口底部单位横截面积上的应变时效冲击吸收功。 8.35 断裂韧度 fracture toughness 量度裂纹扩展阻力的通用术语。 8.36 平面应变断裂韧度(K_(IC)) plane-strain fracture toughness 在裂纹尖端平面应变条件下的裂纹扩展阻力。     

基于声发射参数的35CrMo钢断裂韧度研究

为了测量35CrMo钢的断裂韧度,使用声发射仪和红外热像仪采集了35CrMo钢准静态断裂韧度试验过程中的声发射信号和红外热像,分析了CT试样断裂过程中的载荷-COD曲线、声发射特征参数和表面温度变化,并与ANSYS有限元计算的裂纹尖端区域的等效塑性应变进行了比较.结果表明,35CrMo钢的断裂过程分为弹性变形阶段、裂纹...