30Cr1Mo1V钢汽轮机转子高应力段的疲劳裂纹扩展速率

在某已服役了16 a的30Cr1Mo1V钢汽轮机转子的高应力段取样制作成紧凑拉伸试样,用MTS 810.50试验机进行室温和538℃下的疲劳裂纹扩展速率试验。结果表明：该钢疲劳裂纹稳定扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率适用于Paris公式,室温下的疲劳裂纹扩展速率方程为da/dN=2.2101×10-8（ΔK）2.9163,538℃下的疲劳裂纹扩展速率方程为da/dN=9.8794×10-8（ΔK）2.6844;对于30Cr1Mo1V转子钢,温度升高,疲劳裂纹扩展速率加快;30Cr1Mo1V转子钢在疲劳裂纹稳定扩展阶段存在转折点,将该阶段又细分为两段,经过转折点后疲劳裂纹扩展速率的增速减慢;与原始材料相比,已服役16 a的30Cr1Mo1V钢汽轮机转子高应力段材料的疲劳裂纹扩展速率增大。     

汽轮机转子10%Cr钢的高温低周疲劳特性

在分别控制应变和温度的条件下进行超超临界汽轮机转子10%Cr钢的高温低周疲劳实验,用SEM和TEM分析了10%Cr钢实验前后的表面形貌和亚晶粒结构。根据实验数据拟合应力-应变曲线、应力-寿命曲线和应变-寿命曲线,得到了反映材料高温低周疲劳特性的Ramberg-Osgood参数和Manson-Coffin参数。对比分析了低周疲劳实验初始和结束两个阶段的滞回曲线和应力-寿命曲线,并讨论了不同温度和不同应变幅控制的塑性应变。结果表明,在高温工况下10%Cr钢的塑性应变较为明显,随着应变幅的增大钢的疲劳寿命降低,随着循环周期的变化塑性应变速率经历了下降-过渡-上升三个阶段,曲线出现拐点。最大裂纹长度随循环周期呈非线性扩展,高温低周疲劳载荷使钢中的亚晶粒尺寸增大。     

10Cr4Ni4Mo4V钢和Cr4Mo4V钢的特性与断裂行为

对１０Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ钢和Ｃｒ４Ｍｏ４Ｖ钢的特性与断裂行为进行了试验研究。结果表明,１０Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ钢经微氮渗碳热处理后,其表面硬度、残余应力、断裂韧性及裂纹扩展速率均优于Ｃｒ４Ｍｏ４Ｖ钢的。     

汽轮机转子钢常温与600℃超高周疲劳行为研究

利用自主研发的高温超声疲劳实验系统,开展Cr Mo W转子钢常温及600℃下的超高周疲劳实验。为新型超超临界汽轮机转子提供高温超高周疲劳数据,实验结果表明高温会极大降低转子钢的疲劳强度。S-N曲线在常温及600℃下均呈现连续下降型,且600℃下S-N曲线在整个疲劳寿命周次内保持一定下降趋势。断口分析发现,常温下疲劳寿命107周次试件的疲劳裂纹以内部萌生为主,600℃下疲劳破坏的内部夹杂萌生方式与表面萌生方式均分布于整个疲劳寿命。夹杂物尺寸分析表明,高温降低疲劳裂纹内部萌生夹杂物的临界尺寸。     

改进神经网络在疲劳短裂纹演化行为中的应用

为研究短裂纹演化行为中复杂的非线性动力学过程,采用改进BP神经网络算法对疲劳短裂纹的演化行为进行表征.该方法采用遗传算法优化确定神经网络的权重,同时集合BP网络算法的局部精确搜索和遗传算法的宏观搜索、全局优化特性,可以综合多个影响因素,反映其隐含的复杂非线性关系.通过对复杂应力状态下高温低周疲劳短裂纹的试验研究及疲劳短裂纹密度和裂纹扩展速率的模拟比较,表明该方法收敛速度更快、计算更精确,基于该方法建立的疲劳短裂纹演化模型合理有效.     

压力容器用钢低周疲劳表面裂纹扩展速率试验研究

压力容器的表面裂纹常常会导致低周疲劳破坏.因此,研究压力容器用钢的低周疲劳表面裂纹扩展规律,具有重要意义.本文在带有上下对称圆弧板状试样的上圆弧几何中心,加工预制了半椭圆表面裂纹,以模拟压力容器具有表面裂纹时的特点.同时,在上圆弧一侧设计加工了特定形状和尺寸的刀口,装卡COD位移规,用来控制表面裂纹前缘的应变.以10C...     

热处理工艺对8Cr4Mo4V钢疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了四组不同工艺热处理的8Cr4Mo4V钢试样的疲劳裂纹扩展速率及其疲劳断口。结果表明:淬回火8Cr4Mo4V钢的室温疲劳裂纹扩展速率在裂纹稳定扩展阶段符合Paris公式,其大小与热处理工艺有关,主要取决于马氏体中的固溶碳含量,马氏体中的固溶碳含量越高,疲劳裂纹扩展速率也越大,而与该钢是否经过冷处理没有明显关系;淬回火8Cr4Mo4V钢疲劳断口的微观形貌以准解理为主,马氏体(211)晶面的X射线衍射峰半高宽越小,疲劳裂纹扩展速率也越小,疲劳断口上的拉伸残余应力则越大。     

2(1/4)Cr-1Mo钢的短裂纹低周疲劳扩展特性

对在空气中２（１／４）Ｃｒ－１Ｍｏ钢的短裂纹低周疲劳扩展特性进行研究发现，短裂纹的扩展行为与长裂纹有着相似的三个阶段，并有三个方程分别与之对应。经方程ｄａ／ｄＮ＝ｃ（ΔＪ）ｎ计算得到，临界裂纹扩展门槛值ΔＪｔｈ５６４×１０－６ＭＮ／ｍ。ＳＥＭ断口分析表明，三个阶段的短裂纹扩展特性各不相同。     

AF1410与300M钢的腐蚀冲击疲劳行为

根据舰载飞机起落的服务条件提出了腐蚀冲击概念和试验方法，考察了两种起落架材料在盐水中的腐蚀冲击疲劳行为，包括冲击疲劳寿命，裂纹萌生与扩展速率。尽管两种材料在空气中的冲击疲劳寿命几乎相等。但300M钢在盐水中的冲击疲劳寿命下降幅度较大。在盐水介质中，氢脆加速300M钢冲击疲劳裂纹的萌生和扩展。局部塑性变形区优先腐蚀促使AF1410钢的裂纹萌生，盐水对AF1410钢的裂纹扩展速率没有影响。     

30Cr1Mo1V钢蠕变性能研究

测试了３０Ｃｒｆ１Ｍｏ１Ｖ钢的蠕变极限，通过透射电镜对稳态是为阶段位错的结构、分布、组态及其运动方式进行了探讨。试验结果表明，蠕变稳态阶段位错的运动是以滑移为主，稳态蠕变速率受位错的攀移控制。     

23Co13Ni11Cr3Mo超高强钢的高温变形行为

在Glreeble 1500热模拟机上进行大变形等温压缩实验,研究了23Co13Ni11Cr3Mo钢的高温变形行为.结果表明:流变应力随着变形温度的降低和应变速率的升高而增大,在高温、低应变速率下动态再结晶软化效应显著,在温度为1000℃、应变速率为0.001 s-1时流变应力下降29.6％.23Co13Ni11Cr3...     

回火温度对1Cr13Cu3Mo钢性能的影响

研究了回火温度对含铜和钼的1Cr13不锈钢的耐蚀性、抗菌性和力学性能的影响,运用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了含铜、钼不锈钢的显微组织和断口形貌.研究表明,1Cr13Cu3Mo钢经1050 ℃×20 min淬火,450 ℃×2 h回火后具有优异的综合性能.     

高速钢高温变形再结晶规律研究

本文研究了W9Mo~3Cr~4V钢的热变形奥氏体动态再结晶规律。结果表明:由于形变诱发析出碳化物的影响,W9Mo~3Cr~4V钢热变形奥氏体动态再结晶方式与低碳低合金钢的晶界弓出机构和晶界生核机构不同,是通过亚晶合并形成再结晶晶粒的,即亚晶合并机构。当形变速率较低时,可由亚晶粒直接形成再结晶晶粒。形变温度和形变速率对W9Mo~3Cr~4V钢热变形奥氏体动态再结晶影响比较复杂,不能简单地用Z参数来统一描述。     

氯盐环境中新型合金耐蚀钢筋Cr10Mo1的钝化行为

应用线性极化、电化学阻抗谱与电容电位法等方法对比研究了合金耐蚀钢筋Cr10Mo1和普通碳素钢筋在预含不同浓度(0mol·L~(-1)、0.1mol·L~(-1)、0.3mol·L~(-1)、0.6mol·L~(-1))氯盐的较低碱度(pH=12.5)模拟混凝土孔溶液中的钝化行为,利用XPS方法分析钢筋钝化膜组成结构,分析了氯盐作用下两种钢筋钝化行为变化存在差异的原因,揭示了合金耐蚀钢筋强易钝化机制。结果表明:在各氯盐浓度下,合金耐蚀钢筋均能良好致钝且钝化效果并无较大差距,而普通碳素钢筋随氯盐浓度增大钝化效果显著减弱,当氯盐超过一定浓度则几乎不钝化,甚至发生明显点蚀。Cr氧化物作为合金耐蚀钢筋钝化膜不同于普通碳素钢筋的关键成分,高浓度氯盐作用下仍可保持稳定并维持钝化膜层完整密实,从而使耐蚀钢筋呈现强易致钝特性。     

长期时效对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢的组织和力学性能的影响

对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢进行拉伸和冲击实验、TEM和SEM观测并测量其XRD谱，研究了其在500℃进行0~2000 h时效处理后的组织和力学性能。结果表明：随着时效时间的增加原板条状贝氏体分成若干个包体，其平均尺寸由时效前的14 μm减小到时效2000 h后的9 μm。在0~2000 h时效过程中碳化物尺寸没有明显增大，主要析出相VC和TiC弥散分布在晶内、板条界和板条内。VC相呈椭球状，随时效时间的延长TiC相由长条状变为方形。随着时效时间的延长贝氏体板条的边界逐渐模糊，时效2000 h后板条的宽度明显增加。在长时间时效过程中20Cr1Mo1VTiB螺栓钢的力学性能没有大幅度的变化而保持着较高的值，表明其可在高温下长期使用。     

0Cr16 Ni5 Mo不锈钢疲劳性能研究

通过疲劳试验对 0Cr16Ni5Mo不锈钢疲劳性能和海水中的腐蚀疲劳性能进行了研究 ,并对断口特征进行了金相及SEM分析。结果表明 :钢的σ-1 、σ-1SCC 和τ-1 分别为 5 5 0MPa、40 8MPa和 2 85MPa ,σ-1 、τ-1与σb 、σ0 .2 之间符合奥金格公式。不同条件下的疲劳断口特征各异 ,纯旋转弯曲疲劳断口属正常形貌 ,而扭转疲劳断口的扩展阶段疲劳条带不明显 ,这与受力条件复杂有关。海水介质中疲劳开裂具有表面多条裂纹源特征 ,裂纹尖端的应力集中加速裂纹扩展造成腐蚀疲劳强度降低 ,裂纹扩展至断裂符合正常疲劳断裂机理。