粉末冶金换挡棘爪断裂失效分析

对某汽车的换挡棘爪断裂零件进行失效分析,通过失效棘爪的宏观断口形貌、微观断口形貌、金相组织、硬度分布、致密性等进行检测和分析研究.结果表明:换挡棘爪所承受的破坏载荷,主要来自行车换挡过程中由棘轮逆向反转所产生的力.棘爪的断裂部位在棘爪摇臂附近的台阶中部,断口粗糙,无明显塑性变形,棘爪的断口处烧结颈形成很不充分,在棘爪的...     

热等静压铁钴镍基高温合金的显微组织和力学性能

以气雾化（gas atomization,GA）粉末为原料,采用热等静压（hot isostatic pressing,HIP）致密化烧结工艺制备Fe18Ni23Co25Cr21Mo8WNbC2铁钴镍基高温合金,研究热等静压温度对致密化Fe18Ni23Co25Cr21Mo8WNbC2粉末高温合金金相组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:热等静压技术制备的高温合金致密化程度很高,烧结体由（Fe,Ni）固溶体相和弥散分布的M6C碳化物强化相组成;热等静压温度为950~1050 ℃时,烧结体的密度、力学性能随着热等静压烧结温度的提高而提高;当热等静压温度达到1100 ℃时,致密化烧结体晶粒组织明显长大,其力学拉伸性能降低;致密化烧结体的室温拉伸断口以穿晶断裂为主,局部区域晶粒被拉伸开裂,650 ℃高温断口为穿晶断裂和沿晶断裂的混合形貌,基体相存在沿应力方向被拉长的韧窝。     

微波烧结Fe-2Cu-0．6C的性能与组织研究

研究了Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料在1150℃时的微波烧结的性能,并与常规烧结试样进行了对比,分析了其显微组织.结果表明:与常规烧结相比,微波烧结时间短,能量利用率高,微波烧结试样的性能有明显的提高,试样密度达到7.20g/cm3,硬度75HRB,抗拉强度为413.90MPa,伸长率6.0%.金相显微和扫描电镜断口分析的结果表明:微波烧结试样的组织主要是由铁素体、片状和粒状珠光体以及极少量的孔隙组成的.大量珠光体的存在能显著改善其力学性能.由断口分析可知,常规烧结试样属于脆性穿晶断裂,而微波烧结试样为脆性穿晶断裂和韧窝型的穿晶韧性断裂的混合型断裂.     

TC4钛合金丝材焊件冲击失效分析

采用钨极氩弧焊接工艺获得TC4钛合金丝材防护架,随后对其进行冲击试验,发现多处焊接点发生断裂失效。为此,研究了TC4钛合金丝材焊接处的组织、显微硬度以及断口形貌。结果表明,在快速加热及冷却的热循环作用下,焊件焊合区域产生马氏体相,主要以α'相形式存在,另有少量的α″相;焊合区域的局部显微维氏硬度平均值达5.5 GPa,是母材区域硬度值的近1.5倍;相比于TC4钛合金丝材弯曲断裂的韧性断口形貌,焊件断口存在解理台阶,为脆性断裂,这主要归结于马氏体的存在使得焊接处塑性和韧性降低。     

微波烧结对粉末冶金铜材显微组织与性能的影响

用微波工艺烧结铜粉压坯,用排水法、布洛维硬度计、拉力试验机测量试样的相对致密度、硬度及拉伸性能,结果表明:在30min内将微波烧结温度由室温升高到1 000℃再保温10min即可获得相对密度达92.68%的烧结试样,其硬度和延伸率均高于相同温度下的常规烧结试样,但抗拉强度略有降低.还用扫描电镜和光学显微镜观测、分析试样显微组织及断口形貌,结果显示:微波烧结试样的晶粒比常规烧结试样的细小且孔隙分布均匀.     

SPS制备WC颗粒增强高合金工具钢的组织及力学性能

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备不同WC颗粒含量的HGSF01高合金工具钢.通过扫描电镜、X射线衍射技术等测试手段研究烧结态的组织、物相组成和力学性能,并对试样的弯曲断裂断口进行分析.实验结果表明:随着烧结温度的提高,材料密度不断提高;随着增强颗粒含量的增加,材料的硬度和抗弯性能得到明显提升,但致密度有所下降;烧结态试样的主相是马氏体,同时还伴有残余奥氏体、Cr7C3、VC、Cr2VC2及少量的Mo、Cr碳化物;由弯曲试验的断口分析得知,1 050℃烧结试样的断口形貌特征为多种断裂机制并存.     

放电等离子体烧结NdFeB永磁材料力学性能的研究

采用传统烧结技术和放电等离子体烧绱技术（SPS）制备相同成分的烧结NdFeB水磁合金。研究了所制备合金的力学性能和断裂行为。利用扫描电子显微镜观察了合金的显微组织和断口形貌；测量了合金的抗弯强度并对磁体的力学性能进行评价。结果表明：SPS NdFeB磁体的抗弯渔度较传统烧结体有显著的提高，前者a bb=402．25MPa，后者abb=278．97Mpa；SPS NdFeB磁体显微绀织主相晶粒细小均匀、富稀土相细小弥散且彼此隔断，断口观察发现了较明显的撕裂棱及一些解理断裂；而传统烧结磁体主相晶粒粗大、富稀土相粗大且彼此连接。沿晶断裂特征明显。     

车用TC15钛合金激光焊接接头显微组织及力学性能研究

通过拉伸试验、硬度测试及金相分析等方法,对TC15钛合金激光焊接接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝的深宽比在4~6之间波动,焊缝区域的晶粒形貌为柱状结构,且从焊缝中心线往外呈对称分布状态,主要为β相大晶粒。热影响区组织由细晶区、粗晶区及再结晶区构成,熔合线附近区域的晶粒明显粗化。焊缝区具有相对稳定的硬度值分布,硬度与热影响区的粗晶区相近。较低焊接电流焊缝试样具有最低的抗拉强度,其断裂部位为焊缝区;随着焊接电流的增大,焊接接头抗拉强度得到提高。     

Cr12MoV钢表面Ni60-WC复合涂层的烧结熔覆制备及组织性能研究

以Ni60-WC合金粉末为原料,通过烧结熔覆在Cr12MoV钢基体表面制备出Ni60-WC复合涂层。采用金相显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等分析了Ni60-WC复合涂层的相组成、组织形貌、界面结构和剖面硬度分布,研究了烧结温度、保温时间及热处理工艺对复合涂层组织和性能的影响。结果表明:Ni60-WC复合涂层主要由γ-Ni基固溶体和WC、W₂C、B₆Fe₂₃、BNi₃、FeNi等硬质相组成。当烧结温度为1 050℃、保温时间为30 min时,复合涂层微观形貌致密,孔隙数量较少,界面处形成良好的冶金结合。热处理促进了涂层与基体之间合金元素的扩散,有效提高了基体和涂层的硬度,涂层硬度值由59 HRC提高到65 HRC。     

非调质钢F45MnVS拉伸失效模式分析

利用GX-51型光学显微镜、JSM-6360LV型扫描电镜(SEM)、MH5L型维氏硬度测量仪等对其客户处F45MnVS异常拉伸断裂试样金相组织、断口形貌、截面硬度进行分析.结果 表明:该非调质钢在心部区域硫化物偏析严重,硬度较低,同时表面区域存在明显的加工刀痕,导致异常拉伸断裂.     

回火温度对铁基合金组织与力学性能的影响

将真空烧结的铁基合金奥氏体化、油淬后,在600~700℃温度下进行回火处理,保温1 h,空冷。测试回火后合金的硬度和冲击韧性,并用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察和分析合金的组织、结构与断口形貌,研究回火温度对铁基合金组织与力学性能的影响。结果表明:随回火温度升高,第二相碳化物粒子M23C6的含量(质量分数)基本保持不变,约为3.5%;碳化物M6C的数量大幅减少,平均尺寸明显减小,碳化物M6C的第二相强化效果降低,硬度下降,同时基体组织软化,冲击吸收功增大。回火温度为675℃时,铁基合金保持较高的硬度40 HRC,冲击韧性较回火前提高11%。回火处理后的铁基合金断口形貌为典型的沿晶断裂     

航空发动机用TaW10喷管断裂失效分析

为研究航空发动机用TaW10身部喷管在1540℃热风洞试验过程中出现喷管扩张段延径向瞬间断裂失效的原因进行分析,通过对失效喷管的使用环境因素、TaW10棒材坯料加工工艺、断口宏观形貌、断口微观形貌及断口处的金相组织进行研究分析。研究分析表明:由于TaW10身部喷管成品加工前棒坯坯料加工工艺的不适当导致材料铸造态组织破碎不充分,晶粒不均匀,在高温、高压及大气介质环境下出现局部变形鼓胀致使表面抗氧化涂层脱落,导致TaW10基材的气体杂质吸入(主要为氧化),高温强度及塑性进一步降低,在内部压力作用达到材料极限后出现断裂失效,微观断口表现为解理脆性断裂失效。     

烧结钢气孔组织的显露方法

采用反复腐蚀和反复抛光研磨的方法获取烧结钢金相试样的真实孔隙结构,按此法所得到的孔隙形貌不会有污迹。显露烧结材料真实气孔组织的方法,简述如下。1.试样材料:试样采用-100～+150目之间分级的喷雾铁粉和天然石墨粉混合后用4吨力/厘米~2和6吨力/厘米~2的压力成形,然后于1150℃真空烧结1小时制得,基体组织为铁素体或珠光体。试样经浸蜡处理后采用排水法测定密度并计算出其真实孔隙率 Pcal。2.金相磨片的制作:用切片砂轮切取与压制方向平行的断面为金相磨面,试样分常压浸渍树脂及真     

机械合金化对Cu_(60)Cr_(40)合金微波烧结组织的影响

采用机械合金化和冷压微波烧结的方法制备Cu_(60)Cr_(40)合金,研究了球磨时间对粉末粒度及合金显微组织的影响。结果表明:球磨36~60 h时,Cu_(60)Cr_(40)合金粉体呈层片状,随球磨时间延长,合金粉体细化,机械合金化程度提高;500 MPa冷压后,Cu_(60)Cr_(40)合金压坯断口呈典型的冰糖状断裂形貌,塑性变形程度较高;微波烧结Cu_(60)Cr_(40)合金的显微组织逐渐转化为等轴晶,富Cu相和富Cr相分布较为均匀,烧结产生的孔隙显著减少。     

W-Ni-Fe断裂行为与断口形貌分析

采用液相烧结法制取具有良好塑性和微观组织的板坯，在650—1100℃之间，在不同轧制工艺参数下进行轧制。通过SEM和OM微观分析手段观察金相和断口组织，研究了W-Ni-Fe板材轧制过程中轧制工艺参数对断裂方式的影响。结果表明：随着变形率的增加，板材的断裂行为由脆性断裂向韧性断裂过渡；晶界处聚集的O，S，C等杂质元素引起脆性断裂；板材的机械性能与W颗粒和粘接相分布有密切关系，并受加工率的影响。     

高碳高钒模具钢CPM10V的真空烧结组织

观察了脱氧还原的水雾化ＣＰＭ１０Ｖ预合金粉末压坯在真空中不同温度烧结后的金相组织。结果表明：在１２５０℃以上烧结时，烧结体中原粉末颗粒边界消失；在１２７０℃以下烧结，碳化物细小、尺寸均匀，但残留孔隙较多且尺寸较大；在１２８０℃以上烧结，碳化物迅速长大并且出现了尺寸相差较大的两类碳化形物，残留孔隙较少且尺寸较小，上述两种不同的孔隙、碳化物形貌是由固相烧结和液相烧结两种不同烧结机制引起的。     

FY-4500粉末冶金制品的金相与性能分析

本文研究的粉末冶金材料为FY-4500,实验选择的烧结温度是1290℃,烧结气氛为氢气。这种材料在烧结过程中会形成一种富磷的铁素体相和一种贫磷的奥氏体相,金相试样经硝酸化乙醇腐蚀液腐蚀后贫磷的奥氏体相显示为明亮的区域,富磷的铁素体相显现为较暗的区域。合格FY-4500粉末冶金制品的金相为富磷的铁素体相与贫磷的奥氏体相的混合物,机加工性能差的FY-4500粉末冶金制品的金相结构主要为富磷的铁素体相。研究表明:FY-4500粉末冶金制品的金相变化是由于烧结过程中温度的波动造成的,根据Fe-P合金相图,在FY-4500合金的烧结温度下其金相组织接…     

变速箱太阳轮疲劳失效原因分析

太阳轮是重载汽车变速箱中重要部件,在使用过程中发生断裂.为了进一步分析失效原因并制定对策,利用体视显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪、维氏和洛氏硬度计等手段对发生断裂的太阳轮断口宏观特征、微观形貌、金相组织、化学成分和硬度进行检测和分析.结果表明:该零件断裂模式为疲劳断裂;断裂原因主要是裂纹源处存在以氧化铝...     

45钢汽车半轴断裂原因探讨

通过检验45钢汽车半轴化学成分、金相组织、硬度、夹杂物，观察断口形貌及分析其热处理工艺，确定了造成汽车半轴断裂的主要原因，继而提出了改进措施。     

60Si2Mn钢板弹簧失效分析

某厂生产的钢板弹簧在台架疲劳试验中发生早期断裂失效,为了找出其失效原因并制定防止断裂失效的预防措施,通过宏观观察、扫描电镜、金相检验等方法对断裂钢板弹簧进行了失效分析。结果表明:断裂发生在板簧紧固处附近,断口起源于板簧喷丸面;断口区域有明显的贝纹线特征,该断裂属于疲劳断裂;弹簧扁钢局部发生过热,出现组织晶粒粗大和全脱碳等异常组织。通过降低加热温度和减少在加热炉内高温段的停留时间,选择合适的加热速度,并控制炉内气氛等措施,可减少甚至避免热处理过程中局部过热造成的板簧早期断裂失效。