高强钢中氢致附加拉应力的定量研究

将40CrMoTi钢拉伸试样空拉致塑性变形大于1％后卸载，充氢至饱和后再空拉，其屈服应力小于卸载前的流变应力，其差值就是固溶氢引起的附加拉应力，它协助外应力促进塑性变形，将不同强度级别（σys=900-1400MPa)的40CrMoTi钢在pH值为4的NaCl溶液中浸泡或电解充氢，以研究氢致附加拉应力与氢浓度及材料强度的依赖关系，结果表明，浸泡后，氢致附加拉应力随强度升高而线性升高，即σad=0.14σys-106.6,氢致附加拉应力随氢氢浓度的对数而线性升高，即σad=55.5 63.6.lnCo(σys=900MPa),σad=-23.5 64.2lnCo(σys=1050MPa),综合：σad=260 0.226σys 63.9lnCo.     

管线钢氢致附加应力与氢致门槛应力的相关性

X80钢在空气中拉伸至塑性变形大于1％后卸缸，充氢至饱再控拉，其屈服应力小于卸载前流变应力，其差值即氢引起的附加应力，它协助外应力促进变形，引起应力集中，进而导致低应力下的脆断（即氢脆），或在低的恒定外应力下就发生氢致滞后断裂，实验表明，氢致附加应力σad随氢浓度C0升高而线性升高，即σad=-14.1 3.89C0，动态充氢慢应变速率拉伸时断裂应力随氢浓度升高而线下降，即σF（H）＝675－6．1C0,恒载荷下氢致滞后断裂门槛应力随氢浓度对数升高而线性下降，即бF（H）＝675－6．1C0，恒载荷下氢致滞后断裂门槛应力随氢浓度对数升高而线性下降，即σHIC=669-124lnCo.     

油井管钢氢致开裂门槛值研究

四种高强度油井管钢动态及氢时,进入试样的可扩散氢含量ｃ０和充氢电流ｉ成正比,而氢致断裂门榄应力σｃ与名义屈服强度σｔ之比和ｌｎｃ０成正比,即σｃ／σｔ＝Ａ－Ｂｌｎｃ０,测量了四种钢在Ｈ２Ｓ中浸泡进入试样的Ｃ０,求出相应的ｉｃ,用ｉｃ充氢时同的门槛应力σｃ（Ｈ）／σｔ和Ｈ２Ｓ中应力腐蚀门槛应力σＣ（Ｈ２Ｓ）／σｔ相一致,这表明,可用特定电流下的动态充氢来代替Ｈ２Ｓ应力腐蚀。     

Fe74.5Ni10Si3.5B9C2非晶带的氢致滞后断裂

Ｆ０７４．５Ｎｉ１０Ｓｉ３．５Ｂ９Ｃ２非晶带在恒载荷动态充氢时能发生氢致滞后断裂． 测量了不同充氢电流密度ｉ下的氢致滞后断裂归一化门槛应力σＨＩＣ／σＦ，以及进入试样的氢浓度Ｃ０．结果表明． 当Ｃ０≤６７．４ × １０－４％时．σＨＩＣ／σＦ随ｌｎＣ０上升成线性下降．即σＨＩＣ／σＦ＝１．５９－０．３５　Ｉｎ　Ｃ０：当Ｃ０＞６７．４×１０－４％后，σＨＩＣ／σＦ＝≤０．１，由于实验精度的限制无法测出真实的σＨＩＣ／σＦ值．     

高强钢应力腐蚀门槛值随强度的变化规律

恒位移试样测量表明,４０ＣｒＭｏ钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中应力腐蚀（ＳＣＣ）门槛应力强度因子ＫＩＳＣＣ随屈服强度σｓ指数下降、即ＫＩＳＣＣ＝１．３８×１０６ｅｘｐ（－８．２６×１０－３σｓ）．动态充氢时氢致开裂（ＨＩＣ）门槛应力强度因子ＫＩＨ随试样中可扩散氢浓度Ｃ０（１０－６）的对数而线性下降,即ＫＩＨ＝３１．１－９．１１ｎＣ０． ＳＣＣ时也遵循这个规律．发生ＨＩＣ型ＳＣＣ的临界氢浓度Ｃｔｈ随σｓ指数下降,从而可导出ＫＩＳＣＣ＝ａｋ１ｅｘｐ（－ｋ２σｓ）;其中ａ＝３ＲＴ　／２（１＋ν）ＶＨ,ＲＴ是热能,ρ是裂纹止裂时的曲率半径,ＶＨ是氢在钢中的偏摩尔体积,ν为Ｐｏｉｓｓｉｏｎ比,ｋ１和ｋ２则是和成分及组织有关的常数．     

40CrNiMoA高强钢氢脆敏感性和氢含量的关系

测试了40CrNiMoA高强钢在湿空气环境中的应力腐蚀性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)和拉伸冲击试验等方法,研究试样断裂形貌及其脱氢前后的力学性能。结果表明:40CrNiMoA高强钢在湿空气中发生了沿晶应力腐蚀开裂,断口形貌特征为氢脆;俄歇电子能谱结果提示晶界偏聚不是发生氢脆的主要原因;脱氢处理后,抗拉强度和屈服强度明显下降,断面收缩率明显上升,冲击功也有所上升。     

20钢氢致开裂临界浓度与应力的关系

本文介绍了利用Devanathan氢渗透法计算临界氢浓度的理论模型,结合调质20钢,测定了在不同应力作用下,试件沿氢渗透方向上的氢浓度分布和氢致断裂造成的裂纹萌生(主要沿MnS夹杂界面)时的临界氢浓度值,并对相关问题进行了简单的讨论。     

奥氏体不锈钢应力腐蚀和氢致开裂裂尖区的氢浓度分布

氢在奥氏体不锈钢应力腐蚀中的作用一直为人们所关注。许多工作表明,奥氏体不锈钢在热浓氯化物溶液中发生应力腐蚀时,氢可以进入试样,并对其力学性能和电化学性能产生影响,但尚无证据表明进入试样的氢量足以产生氢致开裂。另一些工作表明,氢致开裂临界应力场强度因子(K_(HIC))高于应力腐蚀开裂的相应值(K_(SCC));阴极极化延缓应力腐蚀,而阳极极化则加速应力腐蚀。就试样内的平均氢浓度来源,前者都明显高于后者,但在裂尖区的局部范围内,氢浓度的大小和分布,还很少有直接的证据。微区定氢大多是在断裂后测定断口上的氢分布,这种在应力松弛后测定的结果并不能反映应力腐蚀开裂时的真实情况。此外,断面粗糙不一,影响因素多,不便于比较。我们根据LT-IA型离子探针仪样品室的特点,设计了一套相应的夹具和试样,首次在带载情况下测定了321不锈钢应力腐蚀和电解充氢裂纹尖端区的氢浓度分布。     

奥氏体不锈钢焊缝金属氢致滞后断裂门槛值的研究

308L和347L奥氏体不锈钢焊缝金属能发生氢致滞后断裂。而且比304L母材更敏感,用单边缺口试样动态充氢测出的氢致滞后断裂门槛应力强度因子KIH随可扩散氢浓度c0的对数而线性下降,即KIH=85.2-10.7lnc0(308L),KIH=76.1-9.3lnc0(347L),KIH=91.7-10.1lnc0(304L),三种材料氢致滞后断口形貌与K1以及c0有关,当KI较高或c0较小时是韧窝断口,当KI较低或c0较高时是脆性断口。     

基于内聚力模型的AISI4135高强钢氢致滞后断裂数值模拟

基于有限元ABAQUS软件,利用内聚力模型和与H相关的线性内聚力—张开位移率关系,开发了顺次耦合的氢致滞后断裂有限元计算程序,预测了预充H的AISI4135高强钢圆柱缺口试样在常载荷拉伸条件下的滞后断裂时间和裂纹萌生位置,同时考察初始H含量、缺口尖端应力集中系数和拉伸载荷对滞后断裂的影响,并和文献报道的相关实验结果进行比较.结果表明,CZM模型能够较好地模拟预充H高强度钢的氢致滞后断裂过程,预测结果和实验结果基本一致.氢致滞后断裂存在H临界值,当缺口尖端高应力区聚集的H浓度达到临界值时,裂纹才会在此萌生,此临界值与材料所受的载荷大小、缺口尖端的应力集中系数(缺口半径)有关,而与初始H浓度无关随着缺口尖端应力集中系数、拉伸载荷的降低,滞后时间将显著增大,临界H浓度也增大.     

20MnNiMo钢焊接氢致裂纹特征(Ⅱ)

采用插销试验法研究了扩散氢含量和焊接冷却速度 (t8/ 3 )对 2 0MnNiMo钢焊接氢致裂纹产生的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察了氢致裂纹断口形貌。结果表明 ,2 0MnNiMo钢焊接氢致裂纹的产生与扩散氢含量有很强的依赖关系。在低氢条件下 ,氢致裂纹产生需要较高的拘束应力 ;而在高氢条件下 ,只要很小的应力便可诱发氢致裂纹的产生。在相同扩散氢含量条件下 ,热影响区韧性越好 ,抵抗氢致裂纹的能力越强     

高强钢WOL试样应力腐蚀开裂的金相跟踪观察

高强钢WOL恒位移试样应力腐蚀的金相跟踪观察表明:高强钢的应力腐蚀在微裂纹出现之前,先在缺口前端出现滑移线,滑移线的出现是由于氢引起的,位错运动形成滑移台阶.氢促进局部塑性变形,当局部塑性变形发展到临界状态时,缺口前端就出现微裂纹.     

不锈钢应力腐蚀开裂综述

应力腐蚀开裂一直以来是不锈钢领域的重要研究课题,也是许多行业亟需解决的工程问题。应力腐蚀开裂是材料、环境和应力三者相互作用的结果,由于其复杂性,目前人们对不锈钢发生应力腐蚀开裂的机理尚存在许多不同的见解,但是经过近一个世纪的研究,从材料选择、环境控制等方面入手,预防不锈钢发生应力腐蚀是能够达到的。综述了应力腐蚀开裂的特征、机理和三个影响因素(应力、材料和环境)。对应力腐蚀的阳极溶解机理和氢致开裂机理进行了概述,阐述并探讨了不锈钢应力腐蚀开裂的滑移溶解机理、氧化膜开裂机理以及氢致开裂机理。归纳了组织结构对不锈钢应力腐蚀的影响,分析了材料成分如(Ni、Mo和N)的添加与应力腐蚀敏感性的关系,总结了环境因素在应力腐蚀中的作用,对特定介质中不锈钢的应力腐蚀规律进行了归纳,并探讨了温度变化对不锈钢应力腐蚀的影响。介绍了近年来关于控制不锈钢应力腐蚀开裂方法的研究进展,如晶界工程、细化晶粒以及涂层等。最后展望了不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向。     

高强度钢板的轿车支柱内板成形工艺研究

高强度钢板在成形过程中对工艺参数比较敏感,容易出现破裂等缺陷。采用有限元数值分析技术,对某轿车高强度钢板支柱内板结构零件的拉延工序进行数值模拟分析。对影响拉延成形质量的工艺参数进行了优化,主要对零件的坯料形状、拉延筋和压边力进行优化,通过对FLD图的分析以及综合考虑生产成本等问题,得到了坯料的形状,合理的拉延筋布置和合适的压边力。最终将优化后的模拟分析结果与实际生产出来的拉延件结果进行对比,验证了数值模拟的有效性,生产出质量较好的产品。     

输电铁塔用Q420高强钢及焊接材料的性能评价

采用热影响区最高硬度及斜Y坡口焊接裂纹试验对Q420低合金高强钢的冷裂纹敏感性进行了试验研究,并选用多种焊接材料进行了熔敷金属性能及金相组织的分析比较。结果表明,Q420B及Q420C钢的抗冷裂性较好,当环境温度在0℃以上时,二者均可不预热进行焊接;当环境温度在0℃以下时,前者建议预热100～150℃,后者可不预热。焊接材料:SMAW焊条可采用50级或55级;GMAW和SAW焊丝宜选用55级。     

钢结构用高强度垫圈的淬火工艺

高强度垫圈是GB1231钢结构摩擦型高强度螺栓连接副的重要零件之一,由45钢板材冲制而成。该垫圈淬火时易开裂。经过试验,采用亚硝酸钠水溶液淬火解决了这一问题。     

高强度钢喷丸强化残余压应力场特征

对高强度钢不同喷丸强化规范下引入的残余压应力场进行了深入研究，归纳了喷丸强化残余压应力场的特征，总结了工程上实用的喷丸残余压应力场规律并澄清了一些错误认识。     

E690高强钢表面激光冲击微造型的模拟与试验

为研究冲击次数对E690高强钢表面激光冲击微造型、表面残余应力和微观组织的影响,采用有限元软件ABAQUS模拟试样表面成型过程,使用7.96 GW/cm²的脉冲激光冲击E690高强钢试样,采用光学轮廓仪测量试样表面三维形貌,利用X射线应力分析仪测量激光冲击微凹坑表面的残余应力并提取半高宽值,利用TEM观察冲击区域的微观组织形貌。结果表明,使用7.96 GW/cm²的脉冲激光冲击试样1~4次,深度在10~40 μm呈增加趋势,在深度方向对比试样表面三维形貌的模拟结果和测试结果,误差范围合理;激光冲击2次及以上,试样测点各方向残余压应力测试值趋于一致;半高宽值逐渐增大,冲击4次与冲击3次的半高宽值趋于相等;冲击2次后试样的TEM像和电子衍射图表明微凹坑表面形成了纳米晶。