造纸碱回收喷射炉炉管材质分析鉴定

对运行十万小时造纸碱回收喷射炉管材质进行了综合分析。结果表明:管段本身未发现裂纹、磨损,腐蚀轻微,机械损伤不严重,多数部位显微组织未发生球化,具有典型的铁素体加块状珠光体组织,从而得出了可以继续运行的结论,并提出了继续运行期间监视使用的措施。     

TC4ELI钛合金低周疲劳性能研究

研究了具有网篮组织的TC4ELI钛合金材料在不同应变幅值下的低周疲劳性能,给出了TC4ELI钛合金在低周疲劳下的循环应力-应变曲线,拟合出循环应变硬化指数、循环强度系数以及应变-寿命特征系数,并通过光学显微镜进行金相分析,通过扫描电镜进行断口形貌分析。结果表明,TC4ELI钛合金呈现出循环软化的特性;距离疲劳断口1.5 mm处的组织形态与断口处无明显变化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展直至断裂;随着应变幅值增大,韧窝变大变深,韧性断裂特征变得更加显著。     

450 MPa级海底管线钢HIC试验裂纹分析研究

H₂S腐蚀问题在油气输送过程中十分重要，其破坏性和危害性极大，严重影响了油气输送管道的寿命，制约了油气输送管道材料的发展，因此抗H₂S腐蚀管道用钢成为其中一种发展趋势。本文采用经济型成分设计，开发出450 MPa级耐酸性海底管线钢，但HIC试验出现轻微的氢致裂纹。通过金相显微镜、扫描电镜、EDS等手段，分别对试验钢在HIC试验中产生裂纹的原因，从组织、杂物、元素偏析、硬度等方面进行分析研究，找出HIC试验出现裂纹的原因，来提高450 MPa级海底管线钢的耐HIC性能。研究结果表明：HIC试验中出现的裂纹不是由钢中异常夹杂物造成的，而是由于钢中的Mn偏析产生了硬相的微观组织引起的。     

圆筒型加热炉热辐射管金相组织检测及弯曲变形原因分析

圆筒形立式加热炉是石油化工装置中较常见的设备，由于炉内热辐射管长期在高温高压的状态下连续工作，炉管整体有较大的弯曲变形和材料的组织产生一定变化是必然的。对加热炉辐射室内炉管进行壁厚测量、金相检验和硬度测量，经过对其所受应力进行理论计算和金相经验分析，从而对炉管的可靠性、合理性和安全性进行全面评价，提出相应的改进和优化建议，并对其寿命进行理论预测。     

HK40和HP40高温炉管材料性能对比分析

通过对HK40和HP40微观组织的对比分析,研究了组织变化及成分对材料性能的影响,包括抗氧化性、抗蠕变性、高温强度等方面,对开发和研制新的炉管材料有一定的借鉴作用。     

管式加热炉常用高温炉管性能对比分析

针对目前管式加热炉常用炉管材料各项性能 ,尤其是高温性能进行了对比分析。通过对比分析得出了在不同工况下优先选用的几种高温炉管材料。为设计选材和生产使用提供了理论依据。     

干熄焦锅炉炉管失效机理分析

通过对干熄焦锅炉炉管及腐蚀产物开展系统研究,提出炉管失效原因为氧化/硫腐蚀＋高温粉尘冲刷。长寿命炉管仅耐磨层发生了较为严重的氧化及硫腐蚀,而近基体层发生了轻微氧化及硫腐蚀,基体只发生了轻微氧化;短寿命炉管耐磨层、近基体层以及基体裂纹内均发生了较为严重的氧化及硫腐蚀,且存在珠光体球化、内表面产生全脱碳层等缺陷。推测短寿命炉管存在超温现象,而超温可加剧氧化及硫腐蚀反应。此外,短寿命炉管遭受了较为严重的高温粉尘冲刷,不仅可造成炉管减薄,还会导致炉管表面温度升高。因此,减少循环气体中粉尘量尤其是大颗粒,可有效减弱冲刷以及控制炉管表面温度,是提高炉管使用寿命的关键。     

F-102制氢转化炉炉管材料损伤及安全状况分析

采用宏观检查、管径蠕胀测量、厚度测量、硬度检验、金相组织检验等方法对炉管进行了系统的检验,发现长期高温服役后的炉管材料出现了明显的损伤现象。分析认为,通过采取相应措施,炉管可以继续服役。     

连铸保护渣对20Mn23AlV铸坯表面微裂纹的影响

 针对太钢采用连铸工艺并使用低碱度保护渣生产高锰钢20Mn23AlV铸坯表面存在的微裂纹问题,通过现场取样、渣-金反应等试验,结合金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了表面裂纹的特征和形成过程,在此基础上研究了现有低碱度保护渣在使用前后的成分变化、熔点、黏度和传热等指标的变化情况。结果表明,生产过程中低碱度保护渣中的SiO2被钢液中的铝还原,导致液态渣成分发生变化,从而影响了坯壳与结晶器铜板之间的润滑和传热等性能,导致了高锰钢20Mn23AlV铸坯表面微裂纹缺陷。连铸生产钢液中含有强还原性元素（铝）时,应采用低SiO2质量分数的连铸保护渣,以减少高锰钢连铸坯表面微裂纹的产生,提高铸坯表面质量,实现高锰钢连铸生产顺行。     

淬火温度对86CrMoV7钢抗接触疲劳性能的影响

冷轧辊接触疲劳剥落是在接触负荷下表层疲劳裂纹萌生扩展的断裂过程,与组织结构和内应力状态有关,是主要失效方式之一。本文研究淬火温度对86CrMoV7钢抗接触疲劳性能的影响。选择840、870、910和950℃四个淬火温度。测定了试样的接触疲劳寿命、硬度、残余应力和残余奥氏体量。并对金相组织、裂纹形貌及剥落断口进行了观察。研究发现,840℃淬火有最高的接触疲劳寿命;硬度和疲劳寿命有一定的对应关系,硬度为62～63HRC时接触疲劳寿命最高,更高的硬度反而使之下降。残余应力与疲劳寿命的关系较为复杂。金相组织对钢的接触疲劳寿命有重要作用:板条马氏体组织比片状马氏体组织抗接触疲劳性能好,适量的残余奥氏体可改善钢的抗接触疲劳性能。不同的裂纹及断口形貌对应不同的接触疲劳寿命。     

TiAl基合金双态组织平板拉伸连续卸载试验的研究

通过多次拉伸卸载试验对TiAl基合金在经历多次拉伸卸载以后宏观性能和微裂纹面密度的变化,以及前一阶段的损伤对随后阶段损伤产生的影响进行了详细的研究.研究表明:在载荷控制下的试验中,随着卸载应力的增加,裂纹面密度并没有增大,即用微裂纹表征的损伤程度并没有增加的趋势;整个多次拉伸卸载过程并不影响材料的弹性模量E;当拉伸到某一个应力下,宏观表现为断裂应力以,断裂应变‘f和单位面积断裂功W'开始减小.材料在载荷控制的拉伸中产生损伤的程度并不能用弹性模量E和裂纹面密度.来衡量.     

H13、3Cr2W8V和1.2367热疲劳性能的对比研究

采用自约束热疲劳试验方法分别对H13、3Cr2 W8V和1.2367钢进行热疲劳试验,对比分析表面裂纹形貌与截面裂纹深度,计算热疲劳损伤因子。利用Gleeble-3500对材料进行高温抗压实验,并对材料的组织进行SEM观察和EDS分析,研究热疲劳裂纹的萌生、扩展与材料强度和韧性的关系。研究表明:1.2367钢热疲劳后,表面裂纹十分均匀、细小,没有形成主裂纹,其热疲劳抗力高于H13钢和3Cr2 W8V。1.2367较高的强度提高了材料热疲劳裂纹萌生的抗力,材料的热疲劳性能不仅取决于强度与硬度,也取决于良好的冲击韧性。     

激光沉积修复TA15激光沉积件的组织和疲劳性能

采用激光沉积修复技术(LDR)对TA15激光沉积件(LDM)内部损伤进行修复,研究修复后的组织与疲劳性能,并与原沉积试样进行对比。结果表明,修复试样整体组织均为网篮组织,母材区组织尺寸相比修复区较为粗大,两区之间的热影响区由大到小逐渐过渡;修复试样的疲劳极限为540 MPa略低于原沉积试样的555 MPa,但应力水平较高时,修复试样组织细小的优势突出,疲劳性能高于原沉积试样;修复试样具有较强的组织敏感性,疲劳裂纹均起源于气孔,裂纹源区有明显的α,β片层撕裂特征并有与其尺寸相当的解理台阶出现。裂纹扩展初期,组织敏感尺寸较小,易在多个取向相同的α片层处偏转,裂纹扩展后期,组织敏感尺寸增大,裂纹更易在粗大的α晶界处偏转。同时二次裂纹常伴随出现,增加能耗,提高疲劳寿命。     

TC4-DT损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展特性的研究

研究了典型的损伤容限型钛合金Ti-6A1-4V ELI（TC4-DT）的断裂韧度KIC、疲劳裂纹扩展速率da／dN以及疲劳门槛值△Kth等损伤容限性能与微观组织的关系，讨论了不同应力比（尺值）条件下片状组织与双态组织的疲劳裂纹扩展特性，并与Ti-6A1-4V（TC4）钛合金进行了比较分析。研究结果为高损伤容限型钛合金的微观组织设计和探讨微观组织对损伤容限性能的影响机理奠定了基础。     

粉末冶金齿毂模具裂纹分析与解决方法

从压制阴模模具材料、热处理制度、金相组织等方面研究了粉末冶金压制阴模键子处裂纹形成原因,讨论了粉末冶金齿毂模结构及压制模具设计结构的合理性,通过分析数据得到了开裂的原因并加以改正。结果表明,压制阴模本身的材质选择和热处理制度没有问题,导致裂纹产生的主要原因是整体模具结构设计不合理,导致压制阴模键子损坏。改进原有模具结构可以提高压制模具寿命,降低模具使用成本,保证生产顺利进行。     

笼套硬质合金冲蚀磨损机理研究

通过对某气田中使用的三种进口笼套的材料及微观组织结构分析和冲蚀形貌分析,研究了硬质合金材料的冲蚀磨损机理。研究结果表明:三种材料在微观组织结构上的晶粒度均匀性和致密度存在差异,导致材料的机械性能及磨损性能差别较大;笼套硬质合金的冲蚀磨损形式主要为局部裂纹与裂纹剥落,粘结相Co的脱落导致WC颗粒产生裂纹后断裂并脱落,以及WC氧化导致的氧化磨损。通过湿磨损试验对比分析了三种材料的耐磨损性能,试验结果符合实际工况磨损,证明了试验的合理性。     

某材料热处理裂纹分析研究

某零件材料经淬火、回火后,在除砂环节发现零件表面有裂纹。本文采用S-3700N扫描电子显微镜(SEM)对表面裂纹外观、裂纹断口进行宏微观观察,利用金相显微镜和显微硬度计对裂纹附近进行了组织和硬度检测。结果表明:由于原材料表面存在裂纹缺陷,在淬火后受力扩展形成所见轴向贯穿性裂纹。建议零件在淬火前应粗加工做表面质量检查,确保原材料无表面缺陷。     

金属热疲劳损伤的一种新判据

本文提出一种新的热疲劳损伤判据，用以评估金属材料的热疲劳性能，研究表明，Ｇｌｅｅｂｌｅ动态热、力学模拟试验机是研究热疲劳行为的有效手段；η－Ｎ曲线和ε－Ｎ曲线可以定量地反映金属材料裂纹萌生前的热疲劳损伤规律，预测金属材料的热疲劳寿命，利用Ｇｌｅｅｂｌｅ热模拟机研究了Ｒｅｎｅ４１高温合金的热疲劳行为。     

稀土对钢疲劳性能的影响

用旋转弯曲疲劳试验机研究了不同稀土含量对工厂冶炼的40MnB、25MnTiB、20钢过载疲劳寿命和疲劳极限的影响。稀土含量0.02%时,过载疲劳寿命可成倍增加,含量再多,疲劳寿命改善不明显。含稀土0.02%时,疲劳极限无甚变化,含量再多,稍有降低,变化趋势与疲劳寿命相似。扫描电镜对疲劳断口的检验表明,疲劳裂纹源在夹杂处形成,裂纹扩展与夹杂物的数量有关,含稀土0.02%时,疲劳断口上夹杂物较少。定量金相显微镜检验表明,含稀土0.02%时夹杂物最少。稀土对钢的净化作用是提高过载疲劳寿命的主要原因。     

激光沉积TA15钛合金高周疲劳性能研究

为了研究激光沉积TA15钛合金的高周疲劳性能,在720,760和800 MPa应力水平下进行了室温高周疲劳(HCF)测试并分析了疲劳断口,结果显示激光沉积TA15钛合金具有较高的高周疲劳寿命,720 MPa下疲劳源区断口形貌表现为很高的组织敏感性,敏感尺寸达单个α片层尺寸单元,800 MPa下敏感性较弱,只达到α片层集束尺寸单元。部分试样有气孔存在,气孔范围在20～40μm,气孔的存在使试样的高周疲劳寿命呈现不同于锻件的明显分散性,表现为同一应力水平下寿命量级的分散,且气孔的大小与位置对疲劳寿命有不同程度的影响。直径较大和距离表面越近的气孔对疲劳寿命损伤越大。采用数值模拟方法研究发现尺寸大、距离表面近的气孔应力集中系数大,导致裂纹萌生寿命降低。虽然有气孔的存在,但激光沉积TA15钛合金仍具有优异的疲劳性能,这与取向随机、尺寸细小的片层组织有关,细小的显微组织增加裂纹的萌生阻力,提高高周疲劳强度。