高碳马氏体不锈钢M390与奥氏体不锈钢304闪光对焊的微观组织及力学性能

通过闪光对焊方法连接M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢.通过室温拉伸试验、显微硬度测试表征了焊接接头的力学性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)分析了焊接接头的微观组织形貌、元素扩散及各区域相组成.结果表明,利用合适的焊接工艺参数,M390与304之间可以形成焊缝形貌美观、抗拉...     

原始粉末颗粒边界对FeCrAl合金冲击韧性的影响机理

粉末冶金制备的FeCrAl合金中存在的原始粉末颗粒边界对合金力学性能及断裂机制的影响目前尚不明确.本工作通过显微组织分析及扫描电镜原位拉伸试验,系统研究了FeCrAl合金中原始粉末颗粒边界对合金冲击韧性的影响机理.结果表明:粉末冶金制备的FeCrAl合金中原始粉末颗粒边界析出相主要为Nb的碳氮化物,在受力变形过程中,裂纹沿原始粉末颗粒边界处Nb的碳氮化物萌生并扩展,造成合金局部发生脆性沿晶断裂,从而导致粉末冶金制备的FeCrAl合金晶界强度较低、冲击韧性较差.     

应力比对热等静压Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

采用标准C(T)试样测定热等静压Ti-6Al-4V钛合金在应力比R=0.1、0.4和0.7的条件下疲劳裂纹扩展速率,获得相应条件下的疲劳裂纹扩展数据,绘制了对应的裂纹扩展速率与应力场强度因子(da/dN-ΔK)关系曲线,并结合疲劳裂纹扩展路径和断口形貌分析探究应力比R对热等静压Ti-6Al-4V钛合金裂纹扩展速率的影响。结果表明,随着应力比R的增大,裂纹扩展门槛值ΔKtn减小。相同ΔK下,裂纹扩展速率da/dN随应力比R一同增大,致使da/dN-ΔK关系曲线向左上移动;裂纹能够穿过等轴晶α相和纤薄的α片层结构呈直线型扩展,遇到较厚的α片层结构时,裂纹偏转并沿原始α片层方向继续扩展,最终发生断裂;断口由预裂区、稳态扩展区和快速断裂区构成,分别对应于疲劳裂纹扩展的三个阶段。     

6063铝合金在不同应力状态下的变形及损伤行为

用平板拉伸、缺口拉伸、剪切试验结合断口形貌观察及有限元模拟等方法,对6063铝合金在三种不同应力状态下的变形及损伤行为进行了研究.结果表明:在不同应力状态下该合金的变形及损伤行为存在明显的差异,剪切时材料的断裂应变远大于平板和缺口拉伸时的,而缺口拉伸时材料的屈服强度及峰值应力大于平板拉伸时的;平板拉伸时试样为拉剪混合型断裂,断口由一定比例的韧窝和剪切平面组成;缺口拉伸时试样有明显的颈缩,断口以韧窝为主;剪切断口以剪切平面为主;损伤行为的有限元模拟结果与试验结果吻合较好.     

MHC/GH4099热等静压扩散焊接头组织演化及断裂机制

实验研究了不同中间层(Ni-Cr-Si-B、Ag-Cu-Ti、Ti-Cr-Ni、Nb-Ni)对MHC与GH4099合金热等静压扩散焊工艺(HIP-DB)下接头力学性能的影响。在热等静压工艺为1 150℃/130 MPa/180 min时,采用Nb-Ni中间层获得了可靠的MHC/GH4099焊接接头。采用Nb-Ni中间层的接头抗拉/抗剪强度达到84/41 MPa,高于采用Ni-Cr-Si-B、Ag-Cu-Ti和Ti-Cr-Ni中间层的连接强度。其扩散诱导反应层为Mo-Nb固溶体、Ni₈Nb、Ni₃Nb和Ni₆Nb₇,对其强度和厚度进行了测定,以建立界面微观结构与接头性能的相关性。研究发现,析出相Ni₃Nb强度高、塑性好,对接头高温性能有益,裂纹从Mo-Nb固溶体处萌生,沿晶扩展至中间扩散层。     

复合材料推力瓦在油润滑轴承中应用的研究进展

本文介绍了复合材料推力瓦在油润滑轴承中的应用研究进展,从自润滑原理分析了复合材料选用的基本原则,并提出了复合材料推力瓦匹配推力盘材质特性要求。复合材料推力瓦的瓦面材料由改性聚四氟乙烯发展到碳纤维复合材料,可以改善巴氏合金推力瓦在无顶油、高载荷、高温等特殊工况下的磨损。碳纤维复合材料相比巴氏合金具有较低的摩擦系数、比磨损率,相比改性聚四氟乙烯具有承受高介质温度、高载荷、高辐照剂量特性。碳纤复合材料推力瓦可解决核电、船舶、水利、电力和海水淡化等设备轴承中推力瓦磨损的问题,并降低轴承对高压油顶起系统的依赖,提高可靠性。最后,探讨了复合材料推力瓦目前存在的问题及未来仍需深入研究的方向。     

347不锈钢堆焊Inconel 690镍基合金的组织特征及其侧弯性能

采用GTAW自动化焊接方法在347不锈钢表面堆焊了Inconel 690镍基合金。通过优化工艺参数,控制熔合比得到了无明显缺陷的堆焊组织,在此基础上分析研究了堆焊组织的特征与侧弯性能。结果表明,正交设计优化后的最佳工艺参数为焊接电流160 A、送丝速度100 cm/min、焊接速度15 cm/min;对应于界面往堆焊中心位置,堆焊组织逐步由柱状树枝晶向等轴树枝晶转变,树枝晶主要由γ-Ni(Cr,Fe)固溶体组成,同时还有少量的富Nb相在枝晶间形成偏析;据ASME QW-462.5(d)标准截取侧弯试验检测无明显裂纹产生。     

Stellite12钴基合金的疲劳性能及其断裂机理研究

采用三点弯曲疲劳法测得光滑试样和直缺口试样的S-N曲线以研究Stellite12钴基合金的疲劳性能,并通过断口形貌观察进一步探究该钴基合金的断裂过程。结果表明:光滑试样的疲劳极限为545 MPa,约为原始抗弯强度1552 MPa的25.4%;直缺口试样的疲劳极限约为101MPa,约为静态抗弯强度517.6MPa的19.1%。对于疲劳敏感性,光滑试样与直缺口试样的疲劳敏感性分别为397和31。此外发现疲劳裂纹多萌生于近表层聚集的碳化物处,同时表面缺陷也可诱发疲劳裂纹的萌生。疲劳裂纹的扩展主要表现为碳化物的穿晶断裂,钴基体在应力比R=0.1的疲劳加载条件下虽表现出一定的韧性且呈现出较多的撕裂脊,但也呈现出一定的脆性断裂模式,因此疲劳裂纹扩展模式为真疲劳与静态疲劳的混合模式。     

双孔微剪切测定铝合金焊接接头的局部本构特性

铝合金焊接接头存在着力学性能不均匀性,准确测定出不同区域的局部力学性能,对评定整体接头性能和改善焊接工艺是十分必要的.研究了一种双孔微剪切测定局部材料本构性能的新方法.在被测材料的小区域两侧开两小孔,剪切刀具从其中一孔对被测区域的材料加载直到破坏,记录加载过程中的载荷位移曲线.建立这种方法的有限元模型,根据实验的载荷位移曲线,利用反向有限元计算方法得到局部材料的真应力应变曲线.从而测定了铝合金焊接接头热影响区的塑性变形的本构特性分布.测定结果表明,在热影响区的完全固溶区,材料的屈服应力较小,而加工硬化指数较高;在过时效区屈服应力和加工硬化指数都比较低.     

热等静压扩散连接技术研究进展

简述了热等静压扩散连接技术的原理及特点,从材料体系及工艺参数的选择、计算机模拟、界面无损检测3方面阐述了该技术的研究动态,并介绍了其主要应用,最后对其发展前景进行了展望。