45~#钢支座裂纹分析

对45#钢圆环套筒类支座零件进行调质处理时,发生多个零件圆环内壁出现裂纹。采用ICP光谱仪、光学金相显微镜及宏观特征等手段对裂纹特征进行分析。结果表明:该批零件因热处理淬火前锻造工艺控制不当,锻造温度高,达到该材料的过热、过烧温度,造成显微组织中非金属夹杂物沿晶界分布及混晶、晶粒粗大等缺陷,弱化了晶界,降低材料的强度和韧性;淬火过程中由于热处理残余应力的变化,在几何尺寸小、形变空间也小的内壁形成沿晶扩展的淬火裂纹。     

DIN1.2344钢注塑模具的裂纹分析

DIN1.2344钢汽车灯罩注塑模具在最终精加工的型腔工作面发现有微细裂纹。采用着色渗透无损检测、化学成分分析、宏观形貌和微观形貌分析以及能谱分析等方法对裂纹进行研究。结果表明:在模具原材料中存在带状偏析、碳化物网和非金属夹杂物等严重的组织缺陷,模具在调质热处理淬火冷却时也形成二次碳化物网;裂纹的产生主要是由于模具材料中存在非金属夹杂物等严重组织缺陷,模具设计有尖锐角也是导致早期脆性开裂的重要原因。     

杀伤爆破弹弹体异常淬火时弹底大破片形成机理

以某杀伤爆破弹爆炸产生回飞弹底大破片事故为背景,开展弹底大破片产生原因和相关故障分析。利用金相显微镜观察、比较实际回收的弹底大破片和正常弹体的微观组织,测试获得材料性能参数。据此,采用AUTODYN-3D软件数值模拟不同拉伸破坏极限下异常淬火弹体内爆驱动弹底膨胀、断裂过程,得到弹底断裂状态、速度分布及裂纹衍生等。通过异常淬火弹体进行静爆试验,复现了故障状态。结果表明：异常淬火弹体与弹底大破片的微观组织均会出现大量回火索氏体与上贝氏体混合组织,提高了材料塑性和屈服强度;随着弹体拉伸破坏主应力提高,爆炸加载后的弹底由完全断裂形成的数块破片,逐渐过渡为带裂纹、层裂破坏区的弹底大破片,且数值模拟结果与实际回收的弹底大破片形貌、尺寸吻合较好;发生在弹底的断裂模式包括轴向“崩落”、外侧层裂以及径向裂纹的衍生与扩展;异常的淬火过程改变了弹体材料性能,将导致内爆加载下弹底大破片的产生,进而造成回飞事故。     

0.36C Ni-Cr-Mo电渣重熔钢的断裂韧性与疲劳性能

本文报导了三种具有不同显微组织状态的电渣重熔钢的断裂韧性和疲劳裂纹扩展数据。在这三种组织状态中,两种是经过淬火加回火但各自晶粒度不同的全马氏体组织,第三种为原始马氏体材料在重新加热后经不完全淬火和回火处理的组织。经不完全淬火的组织是由马氏体基体中含35％左右的下贝氏体所组成,所有三种显微组织状态均经回火,以获得相同的抗拉强度。 不完全淬火钢的断裂韧性(K_(1c))高于粗晶粒的全马氏体材料。但是,经进一步试验证实,不全完淬火材料的断裂韧性之所以高,原因仅在于奥氏体晶粒的细化。所有三种显微组织状态下的疲劳裂纹扩展性能都很相似。扫描电镜显微检验表明,裂纹扩展的第二区表现出“常规”的条纹状,因此其结果可采用形式为da/dN=c△K~m的Paris-Erdogom定律表达。基于本研究工作的结果,提出如下观点:下贝氏体组织降低了经淬火、回火处理的0.36C Ni—Cr-Mo钢的断裂韧性。裂纹扩展速率高于10~(-5)毫米/次时,则不受微观组织状态或晶粒度的影响。     

7075铝合金尾杆开裂失效分析

7075铝合金炮弹尾杆经硫酸阳极氧化处理后,目视检查发现表面存在纵向裂纹。对尾杆的裂纹、断口形态以及金相组织进行观察,检测其显微硬度和微区成分,确定尾杆的开裂性质及原因。结果表明,尾杆裂纹为沿晶脆性开裂。尾杆在淬火过程中存在超温现象,导致合金过烧,同时晶界存在呈链状分布的难溶脆性相,导致晶界进一步弱化,在淬火应力的作用下致使尾杆开裂,之后在时效和精加工过程中裂纹扩展形成宏观裂纹。     

钢质焊接药筒开裂分析

对钢质焊接药筒在射击中出现的两类开裂事故进行了分析。分析认为,淬火裂纹和材料缺陷以及加工不良是导致钢质焊接药筒开裂的主要原因,同时提出有效的解决措施。     

某型复合增程弹发动机壳体裂纹产生原因及对策

从原材料、淬火介质等方面对某型复合增程弹发动机壳体在热处理过程中产生裂纹的原因进行了研究,对产生裂纹的弹体进行了能谱成分分析、金相组织观察和硬度检测,查找出了裂纹产生的真正原因,并根据分析提出了合理的控制预防措施.     

渗碳钢的微裂纹和疲劳性能

AISI8620粗晶粒渗碳钢渗碳后采取三种热处理:(a)从渗碳温度(927℃)直接油淬;(b)直接油淬,重新加热到843℃油淬;(c)渗碳后缓冷,加热到843℃油淬,再加热到788℃油淬。后两种处理使直接淬火产生的奥氏体晶粒细化和马氏体板片尺寸减小,并使马氏体板片中的微裂纹的数量和尺寸也有所减小。由于显微组织细化和微裂纹数量减少的结果,大大地改善了抗疲劳性能,即在直接淬火和两次重加热这两种条件下疲劳极限的最大循环应力从98公斤/毫米~2提高到176公斤/毫米~2。低于临界的裂纹发展为穿晶的,但在直接淬火和一次重加热试样中的裂纹则是以不稳定的穿晶和晶间混合方式扩展。对微裂纹的聚合和断裂面特征的观察表明微裂纹助长了穿晶方式的断裂。     

结构钢强韧性及断裂过程研究

探讨了30CrMnSiA钢亚温淬火强韧性变化规律和机制。用金相分析和定量金相分析研究了亚温淬火后的各种组织形态,用硬度、冲击、拉伸、断裂韧性试验方法测定了相应的强韧性变化规律,用扫描电镜断口形貌分析和断口剖面金相分析研究了裂纹扩展特点。结果表明,亚温淬火后若经高温回火,针状复合组织中的裂纹系通过相界面和剪断铁素体而交替扩展;小颗粒状组织中的裂纹仅沿相界面而扩展;大颗粒状组织中的裂纹则以解理断裂方式通过铁素体。亚温淬火后若经低温回火,无论对于何种形态的复合组织,裂纹均系通过铁素体本身解理断裂而形成,并以解理方式通过铁素体而扩展。     

35CrNi2MoVE钢零件的开裂分析

通过裂纹断口宏观形貌、显微组织、裂纹断口显微形貌、显微裂纹特征和残余应力等角度对裂纹产生原因进行分析.结果表明:零件裂纹为淬火裂纹.淬火温度过高,孔边缘残余应力集中导致发生沿晶开裂,针对零件开裂原因,提出严格控制热处理工艺参数、改进零件结构设计、热处理后进行质量检查的建议.     

油田注水泵泵体交变腔开裂分析

利用扫描电镜及金相分析 ,对浸泡在 pH值为 7.5～ 8的常温水中并承受交变载荷作用的 42CrMo钢注水泵泵体开裂原因进行了研究。结果表明 42CrMo钢在较低温度或两相区锻造 ,停锻后出现带状组织 ,该组织在热处理后依然存在。这种组织状态的 42CrMo钢工件在腐蚀介质及交变载荷的共同作用下极易形成应力腐蚀裂纹 ,且裂纹扩展速度较快 ,最后导致注水泵泵体早期失效。     

40CrNi2Si2MoVA钢显微组织对冲击疲劳裂纹扩展速率的影响

本文研究了40CrNi2Si2MoVA超高强度钢在油淬和270℃等温淬火两种热处理状态下,显微组织对冲击疲劳裂纹扩展速率(稳态扩展区)的影响。结果表明,在应力强度因子△K较小时,等温淬火组织中da/dN较低,而在△K较大时,油淬组织中da/dN较低;这与在裂纹扩展不同阶段残余奥氏体(A_R)对da/dN的作用不同有关。     

销轴断裂失效分析

针对重型汽车方向盘连接定位销轴使用700 h左右发生断裂事故,通过综合检测结果及分析判断,确定了销轴断裂的原因。结果表明:销轴未履行表面感应淬火工序,使零件表面没有硬化层,产生脱碳现象,降低了销轴的抗疲劳性能,过早诱发裂纹源,导致销轴提前发生高周低名义应力双向弯曲疲劳断裂;销轴调质热处理效果不佳以及带状组织偏析的存在,加剧缩短疲劳裂纹扩展进程,引起销轴使用寿命降低。     

某发射装置尾罩锁钩断裂故障分析

针对某新型发射装置在挂飞时多次出现尾罩锁钩断裂故障,从制造因素、设计因素、人为因素等方面进行了原因分析。结果表明:锁钩存在应力集中现象,在产品装配和维修过程中存在人为不当操作,在锁钩薄弱部位产生了微裂纹损伤,在随后的飞行过程中由于受到振动、冲击作用,使得锁钩微裂纹扩展造成锁钩疲劳断裂。通过改变锁钩结构尺寸及材料,增大结构强度,解决了锁钩断裂故障,试验证明改进措施正确有效。     

钢瓶在水-空气介质中淬火

<正> 工作压力为35MPa,容积40L,直径D=219mm,壁厚s=10mm的钢瓶采用40XH2MA号钢材制造。钢瓶的热处理(淬火和回火)应当保证材料获得符合技术条件要求的机械性能和很高的抗破坏性能,使钢瓶在+60℃到—50℃的工作温度范围内使用可靠。 通常,40XH2MA制品在油中淬火。经这样淬火形成的马氏体组织回火后,可使钢瓶获得要求的机械性能和使用性能的结合。在马氏体转变温度区间,缓慢地在油中冷却可以防止形成淬火裂纹。     

控制轧制钢中的断口分离现象

产生断口分离现象的主要原因是回火脆现象。在低温控制轧制后的冷却过程中,偏析层中的磷扩散到铁素体晶界上,削弱了铁素体晶界的韧性,出现分离现象。随着钢中磷含量增加,分离裂纹的数目增加,而随着钼含量增加,分离裂纹的数目减少。在韧脆转变温度区间内分离现象出现得最严重,而在低温和高温区内没有分离裂纹存在。分离裂纹的表面形态与应变速率有关,不同的应变速率产生分离的机制不同,因此,冲击样品和拉伸样品的分离裂纹表面形态不同。断口分离现象可以通过正火、淬火加回火或再结晶退火来消除。     

基于小波变换的混凝土压缩损伤模式识别

为了实时获取混凝土中微裂纹扩展演化的物理信息,对实验采集的每一个声发射信号作小波变换,识别出3种典型模式的声发射信号;根据声发射信号的事件密度变化规律和脆性材料断裂理论,将混凝土压缩破坏过程分为微孔洞压缩闭合、裂纹萌生、裂纹生长和裂纹汇合4个阶段。根据混凝土材料中声发射信号频率与裂纹源尺寸呈反比例关系以及声发射信号在4个破坏阶段中的分布特征,将3种模式的声发射信号分别对应于裂纹萌生、裂纹生长和微孔洞压缩闭合、裂纹汇合。实验结果表明,裂纹萌生、裂纹生长和微孔洞压缩闭合、裂纹汇合对应的声发射信号的上升时间依次增长、频率逐渐降低,与应变能释放理论相符合。     

调质前原始组织对中碳CrNiMo钢显微组织与力学性能的影响

<正> 一、前言 按照传统的热处理制度,中碳CrNiMoA和CrNi3MoVA钢大型锻件在调质处理淬火前都要经过正火处理,正火的作用主要是改善锻钢的不均匀组织,为淬火作组织上的准备,以防产生淬火裂纹。但是,生产实践中,对某些零件、毛坯调质前不进行正火。有时是原始退火态;有时为了降低硬度,以便机械加工,在正火后再经650℃左右长时间     

卷扬机行星齿轮破碎原因分析

对卷扬机减速机中末级行星齿轮破碎进行的材料化学成分、金相组织、硬度测试及断件断口的宏观及微观的分析表明,行星齿轮的破碎是属于短时过载引起的一次性突然脆断。产生短时过载的原因是由于齿轮中滚柱显微组织不良,引起滚柱失效破裂,造成行星齿轮转动阻塞,从而引发行星齿轮的破碎。     

行星变速箱振动信号的线性量子信息熵特征

针对行星变速箱在运行时产生的非线性非平稳振动且故障特征信号微弱等问题,将量子理论引入信息熵的计算中,提出一种全新的特征提取方法——线性量子信息熵。介绍了量子理论的基本概念及振动信号的线性量子表达,建立了振动信号的多量子位系统;基于振动信号多量子位表达提出了线性量子信息熵算法;对行星变速箱故障模拟试验台采集到的齿轮正常、K1小行星轮裂纹、K1大行星轮裂纹、K2行星轮裂纹和K3太阳轮裂纹5种状态振动信号的线性量子信息熵进行求解,并与时频熵、排列熵、样本熵计算结果对比。结果表明,线性量子信息熵能够有效提取行星变速箱的运行状态特征。