N80Q钢的低周疲劳特性及寿命预测

在Instron 8862型疲劳试验机上对油井套管用N80Q钢进行完全对称循环载荷(平均应变为0)和非对称循环载荷(平均应变为0.5％和1.0％)下的低周疲劳试验,研究该钢的低周疲劳特性,并讨论了考虑不同因素的低周疲劳寿命模型的预测精度.结果表明:塑性应变能随应变幅的增大呈线性增长趋势,平均应变对塑性应变能几乎无影响;在对称载荷、不同应变幅(0.5％～2.0％)下以及非对称载荷、应变幅大于1.0％下,N80Q钢均无应力松弛行为,而在非对称载荷、应变幅小于1.0％时出现明显的应力松弛行为,且初始平均应力越大,应力松弛行为越明显;考虑最大应力、应力范围、应变范围以及平均应变影响的经验模型的预测精度较高,预测寿命主要分散在1.2倍分散带内.     

应变比对2.25Cr1MoV钢高温低周疲劳行为的影响

利用MTS 810型疲劳试验机,采用轴向应变控制的方法,研究了应变比对2.25Cr1MoV钢高温(455℃)低周疲劳行为的影响。结果表明:在455℃下,2.25Cr1MoV钢呈现明显的循环软化特性;应变比不改变该钢的循环软化特性,但会产生初始平均应力,平均应力在寿命初期阶段随着循环周次增加急剧降低,并趋为0;应变比不改变疲劳裂纹的萌生方式,且对迟滞环的形状和大小没有影响;对称循环和非对称循环的低周疲劳寿命基本一致。     

2Cr13钢在3.5%NaCl介质中的应变疲劳特性

对2Cr13钢在静载与循环加载下的本构关系进行了探讨,给出了3.5％NaCl介质中的应变循环疲劳寿命表达式,并就疲劳寿命曲线的实际应用提供了应用曲线。     

长管拖车气瓶用4130X钢的应变疲劳特性及寿命预测

研究了长管拖车钢制无缝气瓶用材料4130X在4种不同应变幅控制下的低周应变-疲劳特性,分别对其循环应力-应变关系、应力-应变迟滞回线及疲劳寿命预测等进行研究,着重分析4130X钢的疲劳循环软化行为,提出了考虑循环软化作用的疲劳寿命预测修正模型。     

不同控制模式下316L不锈钢的高温疲劳变形行为及寿命预测

在550℃下对核电用316L不锈钢进行应变控制(应变幅在0.3%～1.2%)、应力控制(应力幅在230～300 MPa)低周疲劳试验和应变控制蠕变疲劳试验(3种波形,拉伸保载60,180,600 s,压缩保载60,180 s,拉压对称保载180 s),通过疲劳寿命、循环响应特征和应力-应变滞回曲线分析了不同控制模式下试验钢的疲劳变形行为;构建疲劳寿命预测模型,评估了Manson-Coffin-Basquin模型、SWT模型和能量法模型对不同控制模式下试验钢疲劳寿命的预测能力。结果表明：在不同控制模式的疲劳循环载荷下,316L不锈钢的循环应力响应均包括循环硬化、循环软化和失效断裂3个阶段;在低周疲劳试验中,疲劳寿命随应变幅或应力幅的增大而缩短;在蠕变疲劳试验中,疲劳寿命随拉伸保载时间的延长而缩短,随压缩保载时间的延长而增大,这与动态应变时效和蠕变对疲劳损伤的综合作用有关;在相同保载时间下,压缩保载下的疲劳寿命比拉伸保载下的短,这与不同加载方向引起的氧化层致裂机制有关。能量法模型对316L不锈钢在不同控制模式下的疲劳寿命预测精度最高,预测精度在1.5倍误差带以内,Manson-Coffin...     

不同温度下16Cr3NiWMoVNbE结构钢的低周疲劳行为

对16Cr3NiWMoVNbE结构钢在25,100,200,300,350℃下进行了应变比为-1的总应变控制的低周疲劳(LCF)试验,研究了不同温度下该结构钢的循环应力响应、疲劳寿命和循环应力-应变行为。结果表明:试验钢在温度不高于200℃时,表现出循环软化的现象,而在300℃时,表现出明显的循环硬化现象;随着温度的升高,疲劳寿命有下降的趋势,利用三参数幂函数公式能较好地表征不同温度下的应变-寿命关系。     

三种疲劳蠕变交互作用寿命预测模型的比较及其应用

对疲劳蠕变交互作用寿命预测方法进行简单回顾,并分别介绍从能量耗竭、韧性耗竭、延性耗竭角度提出的三种应力控制疲劳蠕变寿命预测方法.通过文献试验数据和1.25Cr0.5Mo钢520℃应力控制、梯形波加载试验数据对上述三种模型的优缺点和适用范围进行评价.三种方法的预测精度都大大高于传统的频率分离法和应变能频率分离法;能量模型对应力应变控制模式都适用,延性耗竭模型预测精度最高,平均应变速率模型形式最简单,适用于应力控制下纯蠕变、纯疲劳或疲劳蠕变交互作用下的各种失效组合模式,拓宽了Monkman-Grant经验关系式的应用范围,因此具有重要的工程应用价值和应用前景.最后阐述平均应变速率模型的应用步骤.     

不同温度下15CrMoR循环塑性实验研究及低周疲劳寿命预测

在20℃,200℃,300℃和400℃下对15CrMoR进行了循环塑性行为和棘轮效应—疲劳交互作用的实验研究。不同温度下全寿命内循环塑性实验表明,非对称循环加载的大部分时段棘轮应变率基本保持稳定,后期接近失效阶段才急速增大。各温度下棘轮应变随平均应力、应力幅的增大而增大。低周疲劳寿命受平均应力和应力幅的共同影响,但应力幅的影响更大。与Coffin-Manson模型及Morrow修正模型相比,各温度下MSRS模型对材料疲劳寿命的预测更为准确。采用含温度参数的MSRS模型可较方便地预测不同温度下材料的疲劳寿命。     

热处理U71Mn钢轨钢的棘轮行为及其本构模型

通过单轴拉伸试验、对称应变循环疲劳试验和非对称应力循环疲劳试验,研究了热处理U71Mn钢轨钢的循环特征和棘轮行为;基于试验结果,对Abdel-Karim-Ohno循环塑性本构模型进行修正,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:试验钢表现出初始循环软化特性;在非对称应力循环载荷下,试验钢产生了明显的棘轮行为,棘轮应变随应力幅、平均应力和峰值应力的增加而增加,棘轮应变率随峰值应力的增加而增加,当峰值应力不超过950MPa时,棘轮应变率随循环周次的增加快速减小至稳定值,当峰值应力超过950MPa时,棘轮应变率先减小后增大;大多数工况下采用所建立的修正Abdel-Karim-Ohno循环塑性本构模型得到的棘轮应变与试验值的平均相对误差约为9.8%,说明该模型能够较好地预测热处理U71Mn钢轨钢在应力循环工况下的棘轮行为。     

1.25 Cr0.5Mo 钢高温疲劳蠕变交互作用的寿命预测

通过1.25Cr0.5Mo钢光滑试样540℃环境下应力控制的梯形波加载试验,对1.25Cr0.5Mo钢高温环境下疲劳蠕变交互作用的寿命预测进行了研究。研究表明:在本次试验的情况下,频率分离法、频率分离法的应变能修正法可以变形成一个统一的模型表达式。用此模型对1.25Cr0.5Mo钢540℃环境疲劳蠕变的交互作用进行了寿命预测,预测结果与实测结果符合较好。     

热作模具钢及压铸模具钢的发展和应用

介绍了我国新研制的热作模具材料的性能和应用概况，并和常用材料进行比较，对选用热作模具材料有实际指导意义。     

高强度钢和超高强度钢的切削加工

阐述了高强度钢和超高强度钢的切削加工特点,同时阐述了高强度钢和超高强度钢铰削、钻削、铣削加工时刀具材料、刀具几何参数及切削用量的合理选择。     

不锈钢SA376与20钢的焊接试验及应用

对不锈钢SA-376与碳钢20钢的焊接进行焊接工艺评定,制定了有关的焊接工艺参数,并在实际生产中得到了成功应用,为核电波动管的生产奠定了基础。     

浇钢钢包车载秤设计

本文介绍一种全新的钢包车载秤的结构、原理及模块设计。对秤的可行性进行了详细的分析;对倾翻、间隙、缓冲进行了理论探讨;提出了保证秤精度的一些重要措施。     

冷弯型钢在通信铁塔中的应用探讨与设计实现

从通信铁塔的发展趋势和塔材的使用特点出发,从技术与经济两方面对冷弯型钢在通信铁塔中应用可行性进行探讨。以60°冷弯型钢三角形铁塔为设计实例,对其主柱截面参数、受力特点进行计算分析,论证了冷弯型钢应用在通信铁塔中的优势。     

耐热钢P5与不锈钢304H的焊接

对于SA335P5耐热钢弯头与SA312TP30 4H不锈钢管的异种钢焊接 ,根据使用工况等可以采用不同的焊接工艺方案。本文介绍了通过在SA335P5耐热钢弯头端堆焊过渡层 ,进行热处理和探伤后再与SA312TP30 4H不锈钢管的焊接 ,从而兼顾了耐热钢需要焊后热处理及不锈钢需保持防腐性能和抗晶间腐蚀的问题 ,通过焊接试验结果表明 :制定的焊接工艺已成功地用于乙烯裂解炉对流段的制造。     

奥氏体钢和珠光体钢焊接的裂纹研究

研究了珠光钢和奥氏体钢焊接的焊接裂纹问题,根据产生裂纹的特性,分析了产生裂纹的原因以及在工艺上消除裂纹的方法。     

浅谈废钢的应用和管理

研究了适合于我公司的废钢种类、加工方法及其合理的筛选方式，探求了科学管理废钢的新途径。     

High-Temperature Friction and Wear of Boron Steel and Tool Steel in Open and Closed Tribosystems

More and more components in automotive, material processing, and mining industries are operating under harsh conditions involving high temperatures and high contact pressures. Tribotesting for such applications is done using both open (one surface meeting a fresh countersurface) and closed (one surface follows the same track on the countersurface) test configurations. In order to enable development of new materials and processes intended for such conditions, there is a need for better understanding pertaining to tribological phenomena occurring under these different test configurations.

In this work, friction and wear characteristics of quenched and tempered tool steel sliding against boron steel (22MnB5) have been studied. The experiments were conducted using a specially designed hot strip tribometer (HST) under dry conditions at room temperature and 400°C in open as well as closed configurations. Scanning electron microscopy/energy-dispersive spectroscopy, and X-ray techniques were carried out to analyze the worn surfaces. Additionally, the results from the closed test configuration were compared to previous tests carried out with the same materials and parameters using a pin-on-disk (POD) test rig. The results have shown that wear was reduced at higher temperatures as well as with repeated sliding on the same contacting surfaces (i.e., closed configuration) compared to those with an open configuration. A good correlation of wear mechanisms and coefficient of friction between closed configuration tests and those carried out with the POD test rig were observed especially at 400°C.     

高锰钢和贝氏体钢辙叉失效机理及其磨面组织

以实际铁路线路上过早失效的高锰钢辙叉和贝氏体钢辙叉为研究对象,利用金相、扫描电镜、透射电镜和MÖssbauer谱等分析方法研究两种失效辙叉残体磨面组织结构的变化,并探讨其失效机理。结果分析表明,两种辙叉在服役过程中表面组织都发生纳米化反应,高锰钢辙叉在服役过程中表面奥氏体内产生少量碳原子聚集的现象,其失效形式是磨损、压溃变形和疲劳剥落;贝氏体钢辙叉失效的原因是磨损和氢致脆性剥落。从而提出增加辙叉使用寿命和提高铁路运行安全的方法和途径。