低温下1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能和断口形貌研究

采用精密多功能低温静载材料实验机和扫描电子显微镜,系统研究了低温条件下1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能和断口微观形貌,分析讨论了温度对1Cr18Ni9Ti钢焊接接头拉伸性能的影响规律。研究结果表明:温度对1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能具有显著影响。低温下,1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的强度均比室温高,但接头的延伸率均比室温下低很多。拉伸试样断口形貌分析结果显示,1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸试样断口均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口,韧窝随温度的降低而变得细小、均匀。     

显微组织对0Cr13Ni5Mo不锈钢高周疲劳的影响机制

为揭示显微组织对低碳马氏体高强韧不锈钢疲劳损伤的影响规律,选取两种不同的工艺对0Cr13Ni5Mo钢(退火态)进行热处理:工艺1,淬火(1 050℃保温1 h,油冷)+回火(650℃保温2 h,空冷);工艺2,淬火(1 050℃保温1 h,油冷)+回火(700℃保温2 h,空冷)。用光学显微镜(OM)和电子显微镜(SEM)对不同热处理工艺下试板的显微组织、疲劳断口进行分析,通过拉伸、冲击和高周疲劳试验测试试板的力学性能。结果表明:两种热处理工艺下试板的组织均为板条状回火马氏体+逆变奥氏体+颗粒状碳化物,工艺2的显微组织中逆变奥氏体的量大大减少;试板经两种热处理后冲击功均大幅提升,工艺1试板的冲击功最大,为86 J,抗拉强度、屈服强度、高周疲劳极限均最高,分别为956.11、746.19、480 MPa;试样的S-N曲线在107周次左右时会出现平台,且当疲劳寿命小于107周次时,S-N曲线呈连续下降趋势,疲劳寿命随载荷的降低而增加;高周疲劳断口可以分为裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区。     

传动轴用高强度马氏体钢的疲劳性能

通过旋转弯曲疲劳试验的方法,研究新开发传动轴用高强度马氏体钢25CrNi2MoVNb的疲劳性能,并与常用的18Cr2Ni4WA钢进行对比。结果表明,由于高的洁净度和细的晶粒,25CrNi2MoVNb钢在强度提高到1 500 MPa级别后,冲击韧性与1 300 MPa级的18Cr2Ni4WA钢相当。25CrNi2MoVNb钢的疲劳极限为865 MPa,显著高于18Cr2Ni4WA钢的670 MPa,25CrNi2MoVNb钢的旋转弯曲疲劳极限与抗拉强度的比值(σ-1/Rm)保持在0.5,稍高于18Cr2Ni4WA钢。     

Mg微合金化对4Cr3MoSiV模具钢热疲劳性能的影响

研究微量Mg对4Cr3Mo Si V模具钢热疲劳性能的影响。Mg具有抑制Mo、V和Cr等碳化物形成元素在晶界析出的作用,使基体析出细小均匀分布的碳化物颗粒,提高材料抗疲劳软化能力,阻碍热疲劳裂纹的萌生和扩展。但过量的Mg也促进碳化物颗粒长大,软化基体,加速热疲劳裂纹的扩展。试验表明:当Mg添加质量分数为0.001 4%时,碳化物颗粒细小无明显长大,对热疲劳寿命有利;但当Mg添加质量分数达到0.002 8%时,碳化物颗粒出现明显聚集长大的现象,基体软化严重,对热疲劳寿命不利。     

超声冲击对铝合金MIG焊接接头超高周疲劳性能的影响

通过超声疲劳试验和超声冲击试验,探究A7N01P-T4铝合金焊接接头未冲击和冲击后疲劳试样超高周疲劳性能,利用高分辨扫描电镜对失效断口进行观察。结果表明:冲击后试样超高周疲劳寿命相对于未冲击试样有显著提高,两条曲线均连续下降,当循环周次为2×106周时,未冲击试样疲劳强度为69.30 MPa,冲击后试样疲劳强度为97.72 MPa,提高了41.0%;未冲击试样疲劳裂纹从焊趾表面萌生,冲击后试样焊趾处表层组织得到强化,裂纹从焊趾转移至焊缝表面萌生;两组扩展区形貌均主要以穿晶断裂为主,伴随大量的撕裂棱,局部观察到沿晶形貌,为典型的解离断裂特征,瞬断区观察到大小不同的韧窝,为韧性断裂特征。     

热处理对热作模具钢热疲劳性能的影响

探讨了热作模具钢热疲劳抗力与热处理工艺的关系。结果表明,在630℃≒25℃热循环条件下,3Cr2W8V、4Cr5MoSiVl钢分别在1180℃、1100℃淬火,600℃回火获得最高的热疲劳抗力,且4Cr5MoSiVl钢热疲劳性能优于3Cr2W8V钢。     

高负荷发动机气阀用5Cr21Mn9Ni4N钢的高温强度和抗腐蚀性能

5Cr21Mn9Ni4N是各国普遍应用的发动机气阀用钢。作者较全面地测试了该钢的高温强度、高温持久性能及抗腐蚀性能,并与4Cr10Si2Mo钢、4Cr14Ni14W2Mo钢进行了对比。试验表明,5Cr21Mn9Ni4V钢的性能普遍优越。本文为发动机气阀用钢的选材提供了依据。     

基于DIC的塑性诱导疲劳裂纹闭合行为研究

预测变幅载荷作用下的结构寿命,需研究材料的疲劳裂纹闭合效应,确定材料疲劳扩展时张开载荷的变化规律。针对箭体管路结构中常用的0Cr18Ni9不锈钢,通过数字图像相关技术测试2 mm厚0Cr18Ni9不锈钢板疲劳裂纹扩展时的张开载荷,获得张开载荷随裂纹长度、最大应力强度因子的变化关系;初步得到考虑塑性诱发裂纹闭合效应修正的Paris公式,为其在变幅载荷谱下的裂纹扩展行为预测奠定基础。     

热作模具钢4Cr3Mo2NiVNb的组织性能和应用

本文介绍了新型热作模具钢4Cr3Mo2NiVNb(简称HD钢),该钢种力成份设计合理,其冶炼、锻造、退火以及机械加工等工艺性能良好;HD钢的机械性能高于3Cr2W8V钢;其冷热疲劳和热磨损抗力明显优于3Cr2W8V钢。最后介绍了HD钢走黑色及有色金属热挤压中的应用,其使用寿命比3Cr2W8V钢提高一倍,具有很好的技术经济效益。     

工程机械用800 MPa低合金高强度钢焊接接头低周疲劳性能研究

针对大型工程机械用800 MPa低合金高强度钢及其焊接接头,进行低周疲劳性能研究。试验在常温下进行,对称三角波加载。试验结果表明,母材两个轧制方向的应变疲劳寿命没有明显差别,焊接接头的疲劳寿命偏低。焊接接头的局部软化是应变集中,导致应变疲劳寿命降低的主要原因。应变疲劳断口有明显的条纹特征,母材疲劳断口上伴有与条纹平行的二次裂纹,焊接接头的疲劳断口条纹清晰且宽度较细。试验确定的循环应力应变特性参数和应变疲劳寿命参数有明显的相关关系。     

25Cr2Mo2V基表面硬化层摩擦磨损性能的研究

研究了25Cr2Mo2V基表面时效高速钢时效后表面硬化层的相组成及硬化层的摩擦磨损性能。X-射线衍射分析结果,表层为低碳马氏体基体及其上分布的析出相,这些析出相有金属间化合物,也有碳化物,表明25Cr2Mo2V基表面时效高速钢的强化是金属间化合物和碳化物的混合强化。磨损试验结果表明,表面时效硬化高速钢在不同载荷下,磨损量随载荷的加大而增大。进入稳定磨损期在75ON载荷下的磨损率为0.000 3g／km,1 25ON下磨损率也仅为0.000 4g／km,M2高速钢在75ON载荷下在相同的磨损条件下的磨损量为0.006 12g／km。表面时效硬化高速钢与GCr15配副在润滑条件下的摩擦因数介于0.01至0.025之间。磨损形貌观察显示,磨痕随载荷增大而加深,但在所有载荷情况下产生的犁沟都非常浅,且没有撕裂和疲劳裂纹。     

静液挤压W6Mo5Cr4V2高速钢的工艺研究

采用静液挤压工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢进行静液挤压变形强化,研究W6Mo5Cr4V2高速钢经静液挤压变形后力学性能与变形量的关系,及变形量、模角等工艺参数对静液挤压过程的影响,确定静液挤压W6Mo5Cr4V2高速钢的最佳工艺。     

基于等效寿命的航空铆接疲劳特性试验研究

通过二级变幅载荷谱试验与Elber模型相结合分析搭接铆接结构疲劳特性,讨论铆接参数对疲劳断口特征及疲劳寿命的影响。结果表明:疲劳裂纹萌生于搭接板内的多个位置,裂纹源及断裂截面位置受铆接参数及疲劳载荷水平影响;对于较大铆接力下疲劳载荷影响更显著,使用基于Elber裂纹张开应力模型的等效裂纹扩展速率能较好反映铆接工艺及第二弯曲效应影响下的结构疲劳寿命;通常情况下增大铆接力有利于提高疲劳寿命,但其变化规律依赖于疲劳载荷的水平;Smax=100 MPa时,增大铆接力对于4 mm铆钉试件提高疲劳寿命效果显著,但Smax=150 MPa时,较高的铆接力会导致疲劳寿命的增益出现衰减。     

轴承钢热切刀失效分析

通过宏观观察,硬度测量和金相组织分析对轴承钢热切刀进行了失效分析。热切刀的主要失效形式是刃口受形,使用时刃口的受热温度高达800℃左右。新型模具钢(HD+Co)热切刀的使用寿命明显高于3Cr2W8V,使用中出现结瘤现象,是氧化物嵌入疲劳裂纹的结果。     

镀铬对0Cr13Ni4Mo钢疲劳强度的影响

研究了镀铬对轴用0Cr13Ni4Mo钢疲劳强度的影响,发现镀铬可导致疲劳强度σ-1(107次)下降37.5%～41%.电镜观察发现,镀层中的微裂纹是引发速断的疲劳源.低温去氢无助于疲劳性能改善.     

高速柴油发动机排气阀摩擦焊焊缝超声检测

<正> 一、前言 高速柴油发动机排气阀高温工作端为4Cr14Ni14W2Mo奥氏体耐热钢。另一端为4Cr10Si2Mo马氏体结构钢,两者以摩擦焊焊接。     

两种热作模具钢高速动态压缩性能

本文报导使用我们自行研制的高速形变机研究4Cr3Mo3W4VTiNb(GR钢)和3Cr2W8V两种热作模具钢高速动态压缩性能的试验结果。结果表明:4Cr3Mo3W4VTiNb(GR钢)在500℃和600℃下仍具有较高的压缩强度和塑性变形抗力,表明其热稳定性好,明显地优于3Cr2W8V钢。     

7A52铝合金厚板搅拌摩擦焊接接头疲劳性能研究

采用搅拌摩擦焊对厚度为30 mm的7A52铝合金厚板进行对接单道焊接,并沿厚度方向每6 mm切取共制成5层疲劳试样,研究其疲劳性能的变化趋势。结果表明:沿厚度方向由表层至底部疲劳性能依次呈先减后增的变化趋势,沿焊接方向疲劳性能呈先减后增而后再减的变化趋势;接头疲劳断裂位置和显微硬度的最低处大部分出现在前进侧的热影响区;焊缝断口形貌较母材复杂,断口瞬断区出现沿晶断裂,伴有较厚的撕裂棱;韧窝内第二相粒子发生劈裂和碎裂。     

防弹钢板用高强Ni-Cr-Mo系焊接材料抗裂性研究

通过对1 500 MPa级以上30Mn Cr Ni Mo防弹钢板和配套的两种高强钢实芯焊丝进行斜Y型抗裂性试验,研究环境条件以及不同焊接热输入对高强钢实芯焊丝抗裂性的影响。结果表明:该防弹钢对冷裂纹敏感性很强,但是在不预热条件下,控制环境条件和热输入可以实现高强钢实芯焊丝在高拘束应力下,阻止裂纹的起裂与扩展;两种焊丝中,含Ni量高的焊丝抗裂性优于含Ni量低的焊丝。     

超声冲击对20Cr2Ni4A渗碳齿轮钢接触疲劳寿命的影响

利用ZJ-II型超声波冲击设备对20Cr2Ni4A渗碳齿轮钢进行超声冲击处理,对比研究超声冲击前后试样的接触疲劳寿命、残余应力和显微硬度随层深的变化情况。结果表明:经过超声冲击强化后,渗碳齿轮钢的接触疲劳寿命有较大幅度的提高。主要原因是晶粒细化和位错增殖抑制疲劳裂纹源的萌生,残余应力显著增加、表面硬度大幅度提高降低疲劳裂纹拓展的速率,从而使其接触疲劳性能得到显著提升。