柴油机球铁曲轴断裂失效分析

柴油机氮化球铁曲轴在服役过程中发生了断裂,断裂发生在第一曲拐与第二主轴颈之间的曲柄处。对其失效原因进行了分析,结果表明：裂纹起始于第一曲拐右下圆角根部,并在弯曲载荷作用下扩展,最终导致弯曲疲劳断裂;曲轴材料的基体组织、化学成分及力学性能均符合技术要求,渗氮层过浅是曲轴发生疲劳断裂的主要原因。     

柴油加氢循环20碳钢管道脆性爆裂原因

某化工厂柴油加氢循环20碳钢管道发生脆性爆裂。对该管道残片分别进行去应力退火处理和去氢处理,通过与未处理原始状态残片的显微组织和力学性能进行对比,并结合化学成分检测和断口形貌观察等方法对管道爆裂原因进行了分析。结果表明：管道材料在长时间服役后发生应变时效脆化,导致管道脆性爆裂;管道材料的氮元素含量相对偏高,且晶粒出现较大的变形,是发生应变时效脆化的主要原因。     

某型飞机机翼断裂分析

某型飞机在静力试验中机翼出现了断裂故障,为了确定故障原因,经过对机翼断口进行宏观观察、力学性能检测、高倍组织分析及扫描电镜观察后,检测结果表明:机翼材料化学成分符合AMS4050D标准要求,材料显微组织正常,断口为一次性拉伸断口。综合受力分析可以判定,机翼的断裂为试验时瞬时应力过大导致的拉伸断裂。     

长期服役后铂重整反应器的高温损伤及剩余寿命

通过对服役15万h的铂重整反应器所用10CrMo910钢的显微组织及室温和高温力学性能的测试和分析,综合研究了该反应器经长期服役后的高温损伤,并计算了它的剩余寿命。结果表明:铂重整反应器经长期使用后,其材料的化学成分正常,但发生了碳化物的球化和碳化物相结构的转变以及明显的回火脆化,韧脆转变温度由一44.6℃上升到13.7℃;以Larson-Miller参数外推法结合高温持久试验结果,推导出铂重整反应器的剩余寿命为201 671 h。     

地质钻杆镦头过程中产生裂纹的原因分析与解决方法

钻杆在加工过程中需要对两头进行镦头加厚处理,但经处理后的钻杆头部在后续加工中成批出现裂纹.通过对钻杆材质采用化学成分分析、光学显微镜金相组织检查以及力学性能测试等方法,对出现裂纹的部位进行了分析.结果表明,材料原始组织铁素体和珠光体呈带状分布,导致材料出现各向异性.在镦头过程中,应力在镦头变径处造成集中,超过了材料的抗弯极限,导致其发生脆性开裂,从而出现裂纹.经试验,合理选择加热速度和冷却时间,可以减缓材料带状组织的影响,降低镦头部位出现裂纹.     

往复压缩机焊接活塞失效分析

某压缩机焊接结构的活塞部件在服役过程中,其侧面环板脱落并撕裂.通过化学成分分析、力学性能测试、金相组织检验以及超声波检测等手段对其进行失效分析.结果表明：失效环板为轧制状态是导致其性能呈现各向异性、内部应力不均从而造成撕裂破坏的原因之一.此外,环板过薄导致板材厚度方向抵抗层间撕裂的能力不足,在焊接过程中易产生翘曲变形,并使得最后焊接部位易出现未焊透现象,从而造成焊接部位强度不足导致环板脱落.     

新旧输油管道材料力学性能对比研究

管道在经过长期服役以后,对其整体强度的变化情况进行分析研究是管道研究领域的一个重要课题。管道整体强度的降低涉及到诸多方面原因,其中在内外荷载、环境腐蚀等的共同作用下,其材料的力学性能会发生变化,强度降低是很重要的一个方面。因此对长期服役管道材料进行力学性能研究显得十分迫切。通过对材质均为16Mn,分别截取服役近30年的某管线与尚未投入使用的新管线的管道材料,进行拉伸、冲击、疲劳等试验,比较分析了两种材料的屈服极限、强度极限、冲击韧性等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期服役后其强度无明显降低。     

导齿盖腐蚀疲劳裂纹分析

导齿盖材料为42CrMo中碳调质钢,零件经过渗锌热处理表面防护。该零件在海洋性气候环境下服役过程中发生腐蚀疲劳开裂,裂纹位于其侧面与上表面相交的棱边处,此处为导齿盖暴露面,裂纹源区存在腐蚀坑等较明显的腐蚀特征。采用宏微观形貌分析、能谱分析、化学成分检测、金相组织分析和力学性能分析等手段对导齿盖裂纹进行了检测分析,得出结论：导齿盖服役环境中存在S、Cl等腐蚀性元素介质,对零件的暴露面造成了腐蚀,导齿盖在使用过程中受到交变载荷作用,发生了腐蚀疲劳,超出了材料腐蚀疲劳极限,导齿盖疲劳裂纹不断扩展进而失效。     

高性能金属结构材料组织控制技术的发展与应用

目前使用量大的金属材料主要是钢铁材料、铝合金材料、钛合金材料等。在制造业中大量采用金属材料特别是钢铁材料制造各种关键零部件,而这些零部件的力学性能和服役性能在很大程度上要依赖加工过程中的组织控制。     

高强度螺栓断裂分析

某风场M36×170mm规格的风机塔筒用高强度螺栓在服役了约2a后发生了断裂。通过宏观观察、断口扫描、金相检查、力学性能检测、化学成分分析等方式对现场部分螺栓断裂原因进行分析。结果表明,高强螺栓的金相组织、化学成分、力学性能正常,断裂螺栓断口具有典型的疲劳断裂特征,断裂形式为疲劳断裂,螺栓断裂的主要原因是螺栓服役过程中头下圆角位置的微裂纹在交变应力的持续作用下,裂纹逐步扩展,最终造成了螺栓的断裂。     

2205双相钢复合板厚壁封头成形技术探讨

某高压气液分离器壳体选用2205＋16MnR双相钢复合钢板,椭圆封头厚度为（4＋80）mm。在封头压制成形过程中,需要保证封头基层的力学性能和2205复层的耐腐蚀性,难度较大。经过反复试制,有效解决了双相钢复合板厚壁封头成形的技术难题,为今后双相钢复合板厚壁封头的压制成形提供了经验。     

16MnR钢在硝酸盐环境下应力腐蚀性能试验研究

用楔形张开加载(WOL)预裂纹试样研究了16MnR钢在硝酸盐环境中的抗应力腐蚀性能。测定了16MnR钢母材及焊接接头在硝酸盐环境下的临界应力强度因子KISCC和应力腐蚀裂纹扩展速率；同时研究了缓蚀剂、材质、溶液温度对16MnR钢应力腐蚀开裂的影响，结果表明，缓蚀剂谈明显的降低应力腐蚀敏感性，增加裂纹的孕育时间；焊接接头与母材相比，由于没有元素Ni的不良作用，具有较高的应力腐蚀抗力；16MnR钢的硝酸盐应力腐蚀敏感性随温度升高而降低。     

压力容器用16MnR与SA-516钢板的分析比较

对压力容器设计中常用的16MnR与SA-516板材从化学成分，力学性能等方面进行了分析和比较，并对其设计选用提出了几点建议。     

16MnR钢和15MnVR钢在碳酸盐环境中的应力腐蚀研究

采用楔形张开加载（WOL）恒位移预裂纹试样研究了16MnR钢和15MnVR钢在碳酸盐环境中的抗应力腐蚀性能。试验选择常温、90℃和150℃分别在两种碳酸盐浓度下加载不同应力强度因子K1,经一定时间的应力腐蚀试验,测得各试样的扩展速率处于10^-7～10^-8mm／s之间,结果表明两种材料在所选碳酸盐浓度下裂纹基本没有扩展,其应力强度因子临界值KISCC分别不小于126和116MPa√m。同时采用扫描电镜和能谱技术对断口和试样表面膜进行了相应的观察和理论分析。总体而言,这两种材料在单一的碳酸盐溶液中应力腐蚀敏感性较低。     

磷酸盐反应釜用C-276+16MnR复合板的腐蚀原因分析

通过化学分析、金相分析和ASTMG28腐蚀试验等方法，对磷酸盐反应釜用C-276＋16MnR复合板的腐蚀原因进行了分析。结果表明，腐蚀是由于不恰当的热处理造成材料敏化而产生的。     

15MnVR与16MnR钢在氢氧化钠溶液中的抗应力腐蚀试验研究

采用楔形张开加载（WOL）恒位移预裂纹试样研究了16MnR钢和15MnVR钢在氢氧化钠溶液中的抗应力腐蚀性能。测得了180℃下30％NaOH溶液中两种材料的应力腐蚀临界应力强度因子和裂纹扩展速率,即16MnR材料的应力府蚀裂纹扩展速率da／dt为0．039～0．040mm／h,KISCC不大于82．75～90．85MPa·m^0.5,15MnVR材料的应力腐蚀裂纹扩展速率da／dt为0．018mm／h,KM。不大于87．58～102．44MPa·m^0.5。同时采用扫描电镜和能谱技术对断口进行了相应的观察和理论分析,得出NaOH溶液中两种材料均为沿晶开裂。     

常用压力容器钢断裂行为研究

利用三点弯曲试验,测试了16MnR、20R和Q235B三种常用压力容器钢的断裂行为和断裂韧度,并用扫描电镜观察了试样的断口形貌。结果表明：三种材料常温下均呈现韧性断裂,所有试样断口均存在裂纹分层现象,其中以16MnR裂纹扩展区分层现象最不明显,而Q235B裂纹扩展区分层现象最明显;当裂纹扩展方向与分层方向不一致时,分层现象的存在阻止了裂纹的扩展,从而提高材料的强度与韧度。     

合成气装置脱硫设备损伤分析及治理

对合成气装置脱硫设备、脱硫塔及脱硫后分离器严重损伤及破裂事故性质和起因进行分析。它们分别由16MnR及304奥氏体不锈钢制成。分析表明,两种设备损伤均由硫或硫化物低温腐蚀所引起,前者属严重全面腐蚀及坑状腐蚀,并导致穿孔泄漏;后者属硫化物应力腐蚀开裂。介质中含有较多硫及硫化物是产生上述破坏的主要原因,也存在容器用材及制造工艺方面的问题。文中提出防止和控制上述问题的技术措施。对脱硫塔采用表面复合复层技术,有效地防治了相关损伤及破坏,经两年运行考验,塔体完好无损。该工作对以高含硫油、气做为原料的化工设备低温防腐具有重要参考价值。     

冶炼过程对20CrMnTiH钢成分的控制

实测了20CrMnTiH钢的化学成分，淬透性带及力学性能，用回归分析的方法计算了化学成分与钢的淬透性和力学性能的关系。分析了成分对性能的影响程度，由概率论推导出求解熔炼成分内控规范的联立方程，确定了20CrMnTiH钢中主要合金元素应控制的熔炼成分含量。     

1Cr18Ni9Ti与16MnR异种钢埋弧自动焊研究与应用

1Cr18Ni9Ti与16MnR是超高压开关壳体常用钢板,通过对1Cr18Ni9Ti不锈钢与16MnR低合金钢埋弧自动焊单面焊双面成型工艺的研究,分析了1Cr18Ni9Ti与16MnR异种钢焊接容易产生焊接缺陷的原因,通过大量工艺试验、评定,以此确定出1Cr18Ni9Ti与16MnR异种钢埋弧自动焊单面焊双面成型合理的焊接工艺,并在生产实际中得到了应用。