不锈钢0Cr18Ni12Mo2Ti焊接接头蠕变行为的探讨

介绍了利用Cryn-Cracking试验方法研究OCr18Ni12Mo2Ti不锈钢焊接接头蠕变行为的近期进展情况，通过对试样断口进行扫描电镜分析，探讨了温度、应力与蠕变试样中空洞的关系。研究表明，随着温度的升高，空洞的尺寸有增大的趋势，密度也随之增加，塑性断裂面的比例增大；应力对空洞尺寸和密度的影响与温度的影响类似，但与温度的影响相比，应力对蠕变行为的影响要明显小得多。     

蠕变空洞尺寸对镍基高温合金应力场的影响规律

为研究在热等静压作用下蠕变空洞大小对镍基高温合金的应力场分布的影响,采用有限元方法分别计算了不同尺寸的蠕变空洞附近的应力场分布情况。结果表明,空洞顶点距离γ′相中心越近,镍基高温合金中最大von Mises应力和最高弹性应变能密度越小;当蠕变空洞的顶点到γ′相中心距离相同时,在垂直方向上,基体垂直通道上von Mises应力和弹性应变能密度从上到下递增,基体水平通道上递减。而且随着蠕变空洞半径增大,合金中基体通道上的von Mises应力和弹性应变能密度递增和递减的趋势越明显。     

2.25Cr1Mo0.25V钢高温蠕变条件下微观组织的演变

研究了高温蠕变过程对加氢反应器母材用钢显微组织的影响。试样经焊后模拟热处理后,对其常温拉伸、高温拉伸及相同载荷、不同温度下的高温持久强度进行分析,并对试样的断口以及微观组织分别在光镜、扫描和透射电镜下进行观察,重点对高温蠕变持久过程中位错的演变和析出相的聚集长大规律进行了研究。结果表明,在210 MPa加载应力下,随测试温度的升高,马氏体板条逐渐退化,位错密度逐渐降低,析出相尺寸粗化严重,导致高温持久断裂时间显著降低。     

热电站用12Cr1MoV钢的蠕变-疲劳复合性能

本文研究了热电站用12Cr1MoV钢在550℃的蠕变-疲劳复合性能(即循环蠕变性能).实验结果表明,在较高应力幅下,循环蠕变寿命大于纯蠕变寿命,试样断裂以穿晶型为主.在较低应力幅下,循环蠕变寿命小于纯蠕变寿命,试样发生晶间型断裂.根据对断裂试样内部位错组态和晶界状态的透射电镜观察,认为在不同应力幅下分别发生循环强化和循环弱化的原因是:在较高应力下,晶内损伤在循环蠕变的卸载过程中得以部分回复;而在较低应力下,叠加交变应力加速了晶间空洞的形成和连接.     

晶粒大小对AA2050铝合金蠕变时效的影响

采用恒应力蠕变拉伸、TEM、SEM、室温拉伸等手段,研究了晶粒大小对AA2050铝合金蠕变时效的影响。结果表明:AA2050铝合金试样经不同恒应力和不同温度蠕变拉伸后,蠕变应变随温度和应力升高而增大;原始晶粒小的比原始晶粒大的蠕变应变更大,抗拉强度和屈服强度更小,而伸长率则更大。     

工艺参数对蠕变时效2124铝合金力学性能和微观组织的影响

研究2124铝合金在蠕变时效过程中工艺参数对力学性能和微观组织的影响。结果表明，蠕变量和蠕变速率随着时效时间、温度、应力的增大而增大。硬度随着时间和应力的增加呈类似于先增加后减小的趋势。在实验温度185～195℃范围内，温度对硬度的影响不大。当蠕变条件为200MPa、185℃、8h时，试样得到最佳的力学性能，此时试样基体内同时存在强化相S＂相和S＇相。透射电镜观察表明外加应力能促进析出相的析出和长大，基体中没有发现明显的应力位向效应。     

涂盐热腐蚀环境中GH37合金的蠕变断裂

本文研究了镍基形变高温合金GH37涂10％NaCl+90％Na_2SO_4混合盐后的蠕变断裂行为,并与空气环境进行了比较.试验结果表明,在700—850℃,196—510MPa试验条件下,涂盐使合金的蠕变寿命和塑性大幅度降低,但最小蠕变速率几乎不受影响;涂盐试样的蠕变激活能和应力敏感指数都与空气中相当,这说明热腐蚀并不改变合金的蠕变机制;在温度较高、应力较低(800℃、265MPa)时,晶粒越细则涂盐试样的蠕变寿命下降越严重;但在温度较低、应力很高(700℃、510MPa)时,晶粒尺寸适中的涂盐试样蠕变寿命最长.涂盐环境下蠕变寿命的降低是由于合金晶界受到贫Cr和硫化损害所致,贫Cr引起晶界上碳化物分解而降低晶界抗剪切强度.贫Cr和硫化导致晶界裂纹易于萌生并加速其扩展.     

CREEP RUPTURE BEHAVIOUR OF SALT-COATED SUPERALLOY GH37 IN A HOT ENVIRONMENT

本文研究了镍基形变高温合金GH37涂10％NaCl+90％Na_2SO_4混合盐后的蠕变断裂行为,并与空气环境进行了比较.试验结果表明,在700—850℃,196—510MPa试验条件下,涂盐使合金的蠕变寿命和塑性大幅度降低,但最小蠕变速率几乎不受影响;涂盐试样的蠕变激活能和应力敏感指数都与空气中相当,这说明热腐蚀并不改变合金的蠕变机制;在温度较高、应力较低(800℃、265MPa)时,晶粒越细则涂盐试样的蠕变寿命下降越严重;但在温度较低、应力很高(700℃、510MPa)时,晶粒尺寸适中的涂盐试样蠕变寿命最长.涂盐环境下蠕变寿命的降低是由于合金晶界受到贫Cr和硫化损害所致,贫Cr引起晶界上碳化物分解而降低晶界抗剪切强度.贫Cr和硫化导致晶界裂纹易于萌生并加速其扩展.     

选区激光熔化成形Inconel 625合金的激光焊接头组织及高温蠕变性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪等对选区激光熔化 (SLM) 成形Inconel 625合金的激光焊接头组织特征及高温蠕变性能进行研究分析. 结果表明,SLM成形Inconel 625合金的激光焊接头质量良好,无明显的制造缺陷存在. SLM成形Inconel 625合金激光焊焊接试样的组织主要由母材区的等轴奥氏体组织以及焊缝区的柱状枝晶组成. 高温蠕变试验结果显示,试样的蠕变时间随着应力的增大急剧下降. 较高的应力水平（200 MPa）对合金在同一温度下的蠕变性能影响很大,会导致蠕变变形直接进入蠕变第三阶段——加速阶段,引发试样较早发生断裂. 断口分析表明,所有试样断裂均发生在母材区或近热影响区,母材区观测有大量二次裂纹,熔覆区未观察到明显裂纹. 蠕变断口形貌呈冰糖块状特征,表明断裂模式主要为沿晶断裂. 高温下晶界滑移引发的形变位移是晶界空洞形核的主要机制.     

SiCp—Al复合材料蠕变断裂与空洞生长

结合图像分析技术和固化力学原理，对复合材料蠕变断裂试样进行了定量研究。解析出有效蠕变应变，结果表明，在复合材料蠕变断口部位，空洞体积分数与有效应变成指数关系，在快速蠕变阶段空洞生长由塑性变形控制，所述测试原理方法也适用于其他含有空洞材料的塑性变形研究。     

Cavitation in superplastic 7075Al alloys prepared via friction stir processing

The effect of strain rate, temperature, and grain size on the cavitation of superplastically deformed 7075Al alloys prepared by friction stir processing (FSP) was systematically examined. The nucleation of cavities was generally observed to be associated with the grain triple junctions and coarse particles. While new cavities were continuously nucleated during deformation, the cavity density did not increase above a certain strain due to significant cavity coalescence and linkage. The density, size, and volume fraction of cavities increased with increasing initial strain rates from 1×10⁻² to 1×10⁻¹ s⁻¹. Increasing the temperature from 450 to 510 °C resulted in a decrease in the cavity density. However, the specimen deformed at the optimum superplasticity temperature of 480 °C exhibited the lowest cavity volume fraction and ratio of large-size cavities. The decrease in the grain size from 7.5 to 3.8 μm resulted in a significant decrease in the density, size, and volume fraction of cavities. The growth of cavities was controlled by plasticity, and the cavity growth rate parameter, η, decreased with decreasing grain size and strain rate. FSP aluminum alloy exhibited lower cavity level and higher critical strain compared to a thermo-mechanically processed one.     

铝铸轧铸嘴壁面复合传热分析

分析了铸嘴壁面复合传热方式,计算了不同导热系数和不同壁面厚度的壁面传热率,通过分析得出结论：铸嘴材料导热系数和铸嘴壁厚度尺寸对壁面传热率影响大,铸嘴型腔温度对壁面传热率影响小,对于同一材料和壁面厚度尺寸的铸嘴,常规铸轧和超薄快速铸轧的热损失基本相同。     

Nucleation of cracks from shear-induced cavities in an α/β titanium alloy in fatigue,room-temperature creep and dwell-fatigue

In titanium alloys, dwell periods during room-temperature stress-controlled fatigue tests are responsible for substantial reductions in lifetime compared to pure fatigue loading. The mechanisms of such a creep–fatigue interaction have been investigated for alloy Ti-6242. Scanning and transmission electron microscopy observations revealed crack initiation by coalescence of shear-induced cavities nucleated at α/β interfaces in large colonies of α laths nearly parallel to the loading axis. The density and average size of cavities were larger in dwell-fatigue and creep than in fatigue. A qualitative micromechanical model of cavity nucleation based on discrete dislocation dynamics was developed. The number of cycles for cavity nucleation was computed as a function of the applied stress range. A finite threshold, dependent on the size of α laths colonies with similar orientation, was found. The simulations predict earlier cavity nucleation in creep or dwell-fatigue than in pure fatigue, which is consistent with the performed experiments.     

Effects on the deep drawing diagram in micro forming

The limits of the processing window for deep drawing, collected in a deep drawing diagram, are affected by material behavior, process parameters and size effects. A size effect, more specific a density effect, explains the changes in forming behavior of foils with respect to the forming limit, denoted by the limiting drawing ratio. It is shown that it occurs in so called Tiffany structures. The changes in the tribology in deep drawing have an influence on the clamping limit of the processing window. The changes are induced by changes of the drawing speed. They can be explained by the lubricant pocket model only if one takes the temperature dependence of the viscosity of the lubricant into account.     

二辊斜轧穿孔时实心圆坯的应力和应变场及温度的分布

用ＭＡＲＣ／Ａｕｔｏｆｏｒｇｅ 软件对斜轧穿孔时圆坯在穿孔准备区的斜轧过程进行了三维热—力耦合分析, 得到了应力、应变场和温度场的分布特征, 其与物理模拟的结果吻合较好。本研究支持了实心坯斜轧时中心孔腔形成的 “综合应力”理论, 并发现了新的应力分布特征。     

WC/Co粉体粒径匹配与放电等离子烧结致密化

对放电等离子烧结(SPS)不同粒径匹配的WC/Co混合粉末的收缩过程进行了系统分析.结果表明,SPS烧结不同WC粒径混合粉末时,烧结体开始收缩温度、收缩速率峰值温度和致密化完成温度基本相同;对不同Co粒径混合粉末,三种温度随Co粉初始粒径的减小而降低,即SPS烧结过程与WC粒径无关而与Co粒径密切相关.SPS致密化过程中收缩速率随温度的变化、收缩速率与相对密度的关系均与常规烧结不同,其开始收缩温度和收缩速率峰值温度均较常规烧结低,同时收缩速率峰值处所对应的相对密度也较常规烧结低.这说明在常规烧结中粉末在大量液相出现(即收缩速率出现峰值时)之前已完成很大程度的收缩致密化,而SPS烧结中大量液相出现之前粉末的收缩致密化程度较低.     

电铸镍工艺参数对铸镍层组织和性能的影响

利用净化的氨基磺酸盐溶液体系,分别采用金相显微镜、阴极弯曲法和拉伸试验的方法研究了阴极电流密度、溶液温度和p H值等工艺参数对电铸镍层的组织形貌、内应力和力学性能(抗拉强度、延伸率)的影响。结果表明:电铸镍的工艺参数影响铸镍层的组织结构,进而影响到铸镍层的性能;铸镍层的晶粒随阴极电流密度的降低和溶液温度的升高而细化,同时当溶液p H值为4.0时,也可以获得较细的晶粒;随着晶粒的细化,铸镍层的内应力降低,抗拉强度升高而延伸率降低;通过优化工艺参数,获得了抗拉强度为673 MPa、延伸率为23.2%和内应力为48 MPa的综合性能优异的铸镍层。     

晶粒尺寸对超低碳IF钢耐大气腐蚀性能的影响

采用不同轧制及热处理工艺制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种超低碳IF钢试样.采用浸泡腐蚀、周浸腐蚀、原子力显微镜(AFM)及扫描电镜(SEM)微观分析、电化学阻抗测试等手段对晶粒尺寸与IF钢耐大气腐蚀性能之间的规律进行了研究.AFM及SEM微观分析结果表明,随着晶粒尺寸从15μm增加到220μm,超低碳IF钢浸泡腐蚀后晶界处的局部腐蚀更加严重,腐蚀裂纹处的深度加深,裂纹宽度变宽.超低碳IF钢晶粒尺寸从15μm增加到46μm,周浸腐蚀实验后锈层中空洞和裂纹增多,锈层电阻下降,耐候性下降;晶粒尺寸进一步增大到220μm后,锈层整体致密性得到增加,锈层电阻上升,耐候性得到增加.对晶粒尺寸影响耐大气腐蚀性能的机理进行了讨论.晶粒尺寸增大后晶界能的减少使得腐蚀表面的宏观总体缺陷数量有所减少,耐候性有所提高;但是晶粒尺寸增大后晶界处因局部腐蚀电流密度增大将会在局部造成更深的腐蚀坑槽并降低耐候性;晶粒尺寸的变化对钢铁材料耐大气腐蚀性能的影响不仅要考虑其对晶界局部腐蚀电流密度的影响,而且还必须考虑对基体整体晶界能所造成的影响.     

电沉积法制备的超细晶薄铜板拉伸及表面层效应

利用电沉积方法制备了晶粒大小均匀、致密的细晶薄铜板材料,研究了其在室温单向拉伸试验中由于晶粒大小、厚度变化引起材料强度和塑性的变化,通过表面层效应对产生的尺度效应进行了分析.随晶粒度的增大,材料的塑性和流动应力都发生了降低,这是由于表层晶粒所占份额增加.而且,由于表面层效应,随着试件厚度的减少,材料的流动应力降低.