37Mn5管材内壁表面上鼓包缺陷形成原因分析

针对37Mn5合金管坯经穿管后在管材内壁表面上形成大量条状鼓包缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等检测手段,对鼓包进行分析。结果表明,在管坯基体中存在较大尺寸的复合型条状夹杂物。此类夹杂物分割了金属基体的连续性,在管壁上形成小夹层。在穿管过程中因受到轴向摩擦力和轴向碾制力挤压,小夹层皱起并与基体脱离形成鼓包。因此,提高钢水的纯净度是减少或消除鼓包缺陷的主要措施。     

钢管内表面鼓包形成原因分析

针对某次采用连铸坯生产N80-1的Φ139.70mm×7.72mm套管时部分钢管内表面出现鼓包缺陷问题进行了研究分析,发现鼓包周围存在较多、较大夹杂物。该夹杂物在钢管穿孔和连轧时在钢管内外表层形成薄片,在定径时形成鼓包。因此,减少钢中大型夹杂物含量是减少鼓包缺陷产生的主要措施。     

石油套管缺陷形成原因分析

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对石油套管制造过程中形成的缺陷进行了分析,并对缺陷的形成原因进行了探讨。结果表明:钢管分层、内表面鼓包缺陷以及螺纹表面麻坑缺陷是管坯中大型夹杂物导致的,其中分层和内表面鼓包缺陷中的夹杂物来源于钢水,夹杂物在浸入式水口中聚集长大后被钢流冲刷到钢液中;螺纹表面麻坑缺陷的夹杂物来源于钢液中的结晶器保护渣。钢管外折缺陷是由于管坯表面存在皮下裂纹,在轧制过程中遗传到钢管中形成的。提高钢水的洁净度、减少结晶器保护渣的卷入、控制铸坯表面的皮下裂纹是控制石油套管缺陷的关键。     

夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命影响的机制

为了研究夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命的影响,将夹杂分别位于试样中心、表面、亚表面并改变其尺寸,研究同一位置下,不同夹杂物尺寸对应力应变分布的影响,结果表明:当夹杂物界面上不含微孔洞时,夹杂物与基体尺寸比例在实验室尺度（1:25）到工程尺度（1:10 000）范围内,夹杂物尺寸对应力应变影响很小;工程实际中,缺陷往往会与基体形成不完好的连接界面,即初始损伤破坏——微孔洞。缺陷对寿命的影响原因:夹杂物尺寸越大,它与基体的界面就越大,出现不完好连接和缺陷的概率就会增加,容易在界面处产生初始损伤破坏;当夹杂物界面上含有微孔洞时,随着夹杂物尺寸变大,界面正应力明显增大,界面切应力微弱减小,基体最大正应力和最大塑性应变均明显增大。     

1Crl8NigTi旋压薄壁管内壁黑丝的成因

本文采用金相及电子探针方法,分析了1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝缺陷的成因。结果表明,钢中夹杂物含量较高、且呈串状分布时,在酸洗过程中易被酸蚀掉呈条状空隙。当钢管内壁涂上含有氧化铝高硬度粒子的牛油石灰作润滑剂时,在随后的冷拔过程中,氧化铝硬粒子嵌入软态金属基体的条状空隙中,再经冷轧、旋压便产生黑丝缺陷。     

冶金部钢铁物理测试情报网金相专业第八届年会论文摘要(续)

1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝成因的探讨/陆关福等(上海钢铁研究所) 本文采用金相及电子探针方法,分析了1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝缺陷的成因。结果表明,钢中夹杂物含量较高,且呈串状分布时,在酸洗过程中易被酸蚀掉呈条状空隙,当钢管内壁涂上含有氧化铝高硬度粒子的牛油石灰作润滑剂时,在随后的冷拔过程中氧化铝硬粒子嵌入软态金属基体的条状空隙中,再经冷轧、旋压便产生黑丝缺陷。减少和消除缺陷的措施是: ①选择夹杂含量较少的原材料;     

夹杂物对无缝钢管裂纹形核和长大的力学影响

内外折是无缝钢管生产过程中常见的缺陷,管坯中的夹杂物对上述缺陷的形成具有重要影响。采用有限元方法,分析含条形MnS夹杂物的16Mn钢受力后的应力、应变分布情况,以期得出夹杂物对钢管内折的影响。分析认为:MnS夹杂物与基体的边界处存在应力、应变集中,而且夹杂物与基体的结合力又比较弱,导致裂纹形核在此处开始;裂纹尺寸越大,应力、应变越严重,裂纹扩展越快,越易达到扩展失稳的临界尺寸,从而形成内折缺陷;长条形夹杂物的端部存在较高的应力、应变集中,应严格控制长条形夹杂物的产生。     

Q235B H型钢冷弯开裂原因分析

利用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检测等方法对Q235B H型钢冷弯开裂试样进行分析。结果表明:在冷弯试验过程中,粗大的条状塑性夹杂物和点链状脆性夹杂物与基体的结合性较差,冷弯过程中夹杂物脱落或周围应力集中形成空隙或显微裂纹,随着受力状态的加强导致裂纹扩张形成冷弯开裂的裂纹源,在开裂过程中带状组织和加工痕迹加剧了裂纹的扩大。     

Cr5锻钢支承辊夹杂性缺陷分析

为探明Cr5支承辊出现探伤缺陷的原因,截取本体检测试片,开展组织观察和断口分析,研究了夹杂物微观形貌。结果表明:支承辊心部存在密集性夹杂物缺陷,缺陷呈条状或断续链条状分布;能谱分析结果表明夹杂物主要为Ca和Si的氧化物,是冶炼过程复合脱氧剂形成的脱氧产物。     

40Cr钢转向节锻造后表面鼓包研究

40Cr钢汽车转向节锻坯常常出现鼓包等缺陷。为此,对产生鼓包的锻件进行了化学成分分析、金相检验和能谱分析。结果表明:锻件的成分符合要求,鼓包金属为碳含量为3.5%～4.0%的铸铁,鼓包附近基体金属有0.4～0.5 mm的增碳层。鼓包是连铸坯表面的粘渣在锻造过程中以液态形式存在于锻件表面,随后冷却过程中凝固并与基体金属焊合而产生的。通过优化铸造工艺、稳定浇铸过程及选用黏度小、熔点低和熔速快的保护渣等,消除了40Cr钢转向节锻件的鼓包缺陷。     

无缝管内折缺陷分析

对材质为20钢的无缝管内折缺陷进行了扫描电镜以及金相显微镜检测分析,经检测分析,该折叠缺陷产生原因为钢坯内部疏松严重并有硫化物聚集,在穿管过程中暴露在管内壁,这种伴随有夹杂的组织缺陷在轧制过程中无法焊合从而形成内壁折叠缺陷。     

Effect of simulated brazing on the microstructure and corrosion behavior of twin roll cast AA3003

Aluminum alloy (AA) 3003 is widely used as fin and tube material in heat exchangers. In these heat exchangers, the tube and fin material are brazed together by means of an AA4xxx alloy. In this study, the effect of a simulated brazing step on the microstructure and corrosion behavior of a twin roll casted (TRC) AA3003 was studied. In particular, the effect of simulated brazing on the corrosion properties of the centre line segregation (CLS) of alloying elements and the interaction of the intermetallic particles with the surrounding matrix is explored. It is shown that the cross sections are significantly more active than the surface of the TRC AA3003, revealing the importance of the CLS on the corrosion behavior. Furthermore, it is shown that the number of pits and their depths decreased considerably on the exposed cross sections after simulated brazing, especially near the CLS. Scanning Kelvin probe force microscopy measurements show that after the simulated brazing step the Volta potential difference between the intermetallic particles and the matrix reduced significantly. This change in the Volta potential could be caused by the slight increase of Si content in the matrix.     

钢管表面铜金属污染的危害性分析

天然气输气管线钢管的母材在现场检测时发现硬度不合格现象,通过宏观观察、电镜扫描、金相分析及微观硬度测试等多种检测方法确定钢管表面有铜金属污染存在.铜金属污染实质上属于异金属夹杂,产生的原因是冶炼操作不当,合金料未完全熔化或浇注系统中掉入异金属.该异金属夹杂物由于与基体的组织、性能均不同,与基体组织有明显的界限,会割裂基...     

电子显微术在原位金属基复合材料界面研究中的应用

原位金属基复合材料的增强颗粒是在基体中原位生成,因而增强颗粒和基体间不存在界面反应,两者间为直接的原子结合.界面对原位金属基复合材料的性能有着重要的影响.本文综述了扫描电子显微镜、普通透射电子显微镜、高分辨电子显微镜和电子能量损伤谱仪等现代电子显微技术在原位金属基复合材料界面研究中的应用及部分研究结果.利用现代电子显微技术和先进的实验方法在原子尺度上对界面的精细结构、结合方式、界面缺陷、界面稳定性及其影响因素等进行研究,从而在较深的层次上认识原位金属基复合材料的界面,对在该领域做进一步研究探讨起到促进作用.     

在役天然气管道分层缺陷的检测判定

针对输气管道在线检测过程中发现的管壁异常减薄,采用金属磁记忆、声发射、声定位超声波C扫描、数字X射线等系列技术对异常处进行了检测与验证,综合各种检测结果判定该处缺陷为钢管自身冶金缺陷（可能为夹杂类分层缺陷）,不是天然气造成的腐蚀缺陷,在加强监测的情况下该钢管仍可使用。     

Study of the buckling mechanism in laser tube forming with axial preloads

The buckling mechanism of a thin metal tube during laser forming with axial preloads was investigated numerically and experimentally in this study. Metal tubes made of 304 stainless steel were heated by a CO₂ Gaussian laser beam, which induced the buckling phenomenon on the tube surface due to elastic–plastic deformation. This uncoupled thermal–mechanical problem was solved using a 3D finite element method (FEM) and was subsequently satisfactorily verified with axial force measurements. The transient force response and residual stress of the thin metal tube under specific operation conditions were also studied.     

Effect of solution heat treatment on galvanic coupling between intermetallics and matrix in AA7075-T6

Susceptibility to localised corrosion is strongly affected by heat treatments performed on Al-Zn-Cu-Mg alloys. In order to study how galvanic coupling between intermetallics and matrix is affected by solution heat treatment, AA7075-T6 and solution heat treated AA7075 have been characterised by means of scanning electron microscopy and scanning Kelvin probe force microscopy. Solution heat treatment strongly increased the Volta potential difference between the intermetallics and the surrounding matrix showing a strong increase in galvanic coupling. This is explained by Zn and Mg enrichment of the matrix caused by dissolution of strengthening particles during solution heat treatment.     

组合摩擦对厚壁管件压弯成形的影响

在阐述了厚壁结构管件填充介质压弯成形工艺的基础上,建立了管件压弯成形过程有限元模型,研究了内外摩擦因数对管材弯曲成形过程中应力应变、成形载荷以及管壁厚度变化的影响。数值模拟结果显示:摩擦是影响管件成形的重要工艺参数。在管件的压弯成形过程中,摩擦力影响变形区的应力分布和金属流动,当选择适当的摩擦因数组合时,管件受到的应力与成形力均较小,壁厚均匀性较好。     

挤压缩口工艺中缺陷的研究

针对钻杆接头挤压缩口成形过程中产生连皮四周出现缺肉及折叠缺陷的现象,采用三维有限元模拟软件Derform-3D,对整个缩口过程及成形影响因素进行了模拟分析,发现缺陷的产生主要是由反挤压与缩口同时进行时成形件底部金属复杂流动引起的.通过对冲头形状、凹模型腔及摩擦系数等成形影响因素分析,确定出缩短冲头长度、适当增大冲头直径...     

螺旋槽管材滚压成形过程的有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件中的LS-DYNA求解器,分别采用球形和带过渡圆弧的三角形滚压辊,对螺旋槽管材滚压成形过程进行了数值模拟,得到了应力和应变分布规律、金属变形流动规律以及滚压力大小.根据有限元计算结果,分析了不同辊型的滚压辊和螺旋槽管的主要结构参数对滚压力的影响规律以及螺旋凹槽处壁厚的变化规律.通过试验验证了用有限元法进行螺旋槽管材滚压成形过程数值模拟的可靠性,为确定滚压力和槽深之间的关系提供了必要的指导依据.同时,为进一步研究螺旋槽管在滚压过程中的力学性能奠定了一定的理论基础.