20钢高压管脆断分析

采用金相显微镜和透射电镜显微分析、力学性能试验与有限元分析等方法，系统分析合成氨系统使用的20钢高压管发生脆断的原因。认为发生脆断的主要原因是由于钢中氮等元素在管道冷加工后形成Cottrell气团，从而产牛应变时效所致。建议20钢等低碳钢应严格控制其中氮等元素含量，控制管道弯制等成型的温度，避免发生冷加工现象，对必需的冷加工应进行应变时效试验，这样才能避免20钢等高压管道脆断的发生。     

通过标准规避高压钢管应变时效脆化的发生

根据所做试验及掌握的20（20G）钢管应变时效脆化数据,与相关标准中含氮量、冲击试验缺口类型、免除冲击试验条件、冲击吸收能量值、轧后热处理和弯后热处理的规定进行了对比分析。试验分析表明,提高标准中的某些数值规定,明确冲击试验要求,严格进行热处理,可以规避高压钢管应变时效脆化的发生。     

高钢级油气管线环焊缝应变时效脆化研究

高钢级油气管线的环焊缝脆断是该类设施的一种失效模式,该模式可能与焊缝金属的应变时效脆化有关.试验发现采用药芯焊丝自保焊的焊缝含有0.02％氮,氮含量远高于其他焊接方式形成的焊缝;当焊缝的屈服强度低于母材且管线轴向变形达一定量时,焊缝率先屈服并开始塑性变形,高氮含量和塑性变形是应变时效脆化的两个条件.通过焊缝的时效拉伸、...     

各向同性热解石墨超精密车削加工机理研究

通过各向同性热解石墨的纳米印压试验结果分析,并结合基于晶体结构和压头形状的应变梯度理论研究,计算出各向同性热解石墨材料发生脆塑性转变的临界切削厚度,其临界切削厚度在(335.63～1343.15)nm之间,在此范围内各向同性热解石墨材料发生了脆塑性转变,主要以塑性方式去除为主.根据脆性材料超精密切削中的脆塑性转变机理,建立了各向同性热解石墨超精密车削加工模型,并通过超精密车削试验对研究结果进行验证,表明了所建立超精密切削模型的准确性.     

环境温度对16MnR钢应力疲劳的影响

进行16MnR钢不同温度应力控制下的脉动循环试验和SEM分析。发现300℃左右是16MnR钢动态应变时效较为显著的温度，材料具有循环硬化、疲劳强度较高，循环蠕变速率较小的特点，断口具有延性脆性综合特征，循环蠕变孔洞较少，循环蠕变对材料疲劳不起主要的作用；当温度低于或高于蓝脆温度时，材料具有循环软化、疲劳强度较低、循环蠕变速率较大的特点，循环蠕变对疲劳损伤起着加速的作用，断口具有延性断裂特征，循环蠕变孔洞较多；但当温度接近材料再结晶温度时，由于发生了再结晶，使断口韧窝和蠕变孔洞变浅、变小。     

材料各向异性力学行为试验研究方法探讨

本文介绍了国产双轴试验机和双向加载不同方式进行研究材料的各向异性力学行为方法案例.研究结果表明:材料不仅在三向应力状态下会发生韧脆形的转变,而且在双向载荷、特定应变速率下也会发生材料的韧脆性转化,同时,分析了双向载荷下裂纹扩展偏转角的预测方法及相关因素,并以商业铝板材料"十字形"试样为例讨论了双向载荷下应力-应变响应曲线及影响因素.     

材料各向异性力学行为试验研究方法探讨

本文介绍了国产双轴试验机和双向加载不同方式进行研究材料的各向异性力学行为方法案例。研究结果表明：材料不仅在三向应力状态下会发生韧脆形的转变，而且在双向载荷、特定应变速率下也会发生材料的韧脆性转化，同时，分析了双向载荷下裂纹扩展偏转角的预测方法及相关因素，并以商业铝板材料“十字形”试样为例讨论了双向载荷下应力-应变响应曲线及影响因素。     

20钢供热管道爆裂原因分析与对策

输送300℃蒸汽的20钢供热管道在运行中发生爆裂现象,采用宏观裂纹检验和断口分析、化学成分鉴定、力学强度试验、金相组织检验和微观夹杂物分析等方法,对20钢供热管道爆裂原因进行研究分析。分析结果表明,碳含量偏低、非金属夹杂物超标及钢管成型方法不对等是供热管道爆裂的主要原因。在生产中,要加强供件性能检测,定期巡查,做好醒目标记,以防此类事故发生。     

炼油厂二甲苯装置吸附塔格栅用管件开裂原因分析及处置

针对二甲苯装置吸附塔格栅用管件开裂,对开裂三通进行了化学成分分析、硬度检测、拉伸试验、冲击试验、金相检验、断口宏观分析和微观分析;对未安装的管件进行了化学成分分析、硬度检测、水压试验,并抽取3个管件进行拉伸试验、冲击试验,抽取2个管件进行时效敏感性试验等。结果表明,三通开裂的主要原因是三通采用轧制态钢管制作,制作成型后没有经过正火处理,发生了严重的应变时效脆化,造成三通脆性断裂。推断已经安装的管件出现失稳断裂的可能性很小,同时鉴于已经安装的管件进行返工成本巨大,且管件操作工况缓和,又允许少量泄漏,现场决定已经安装的管件可继续使用。     

双相不锈钢中温脆化规律的研究

研究了OCr 25Ni 5 Mo2,OCr 25Ni5Mo2N 和OCr 22NisMo3N 三种双相不锈钢由于中温(300～620℃)热处理而造成的脆化现象。结果表明,这三种双相不锈钢在此温区的脆化动力学曲线——等冲击功曲线都是两族相互连接的C 曲线:C 曲线族的交接处均在540—56o℃;脆化最快处发生在475℃左右。475℃脆化过程的表观激活能为160 kJ/mol,说明了475℃脆性发展的关键环节是铬原子的扩散。对试样断口形貌和精细组织的观察表明:双相钢在560℃以上处理时发生的脆化主要由碳氮化合物的析出所造成,而低温区的脆化则主要由α′相的析出所造成,碳氮有促进475℃脆性的作用。     

在役加氢反应器试验试块的回火脆性研究

本文对在役运行五年后加氢反应器中的试验试块进行了研究,评定了试块母材2Cr－1Mo钢的回火脆性。同时进行了脱氢处理和脱脆处理试验。试验结果表明：在役运行五年后加氢反应器中的试块母材产生了明显的脆化,试块母材的脆化主要是由回火脆引起的。     

光学脆性材料的金刚石切削加工

重点对脆性材料的超精密研磨、抛光加工技术及超精密磨削加工技术和超精密切削加工技术进行了分析研究。分析表明,硬脆材料光学元件主要应进行超精密研磨、抛光及超精密磨削加工;软脆材料光学元件主要应进行金刚石切削加工。对软脆材料金刚石切削进行了试验设计,指出了光学脆性材料的金刚石切削加工过程不同于金属加工过程,通过控制切削条件可以实现脆性材料塑性域加工,提高光学脆性材料的表面加工质量。     

3.5Ni钢的冷成形工艺试验研究

1　前言在压力容器的制造中 ,部件冷成形是不可避免的 ,例如筒节的冷卷等。由于这种成形是通过钢材的塑性变形实现 ,故钢材的力学性能会受到不同程度的损伤。文献 [1]指出 ,低碳钢经冷变形可能产生应变时效 ,即冷加工变形后的力学性能随时间而变化。产生应变时效的一个重要特征是钢材的韧性降低 ,脆性增大 ,脆性转变温度升高。而对于制造低温压力容器的 3 5Ｎｉ钢来说 ,其冷成形或冷成形后加应变时效是否会降低 ,钢材的抗低温脆断能力危及设备的安全运行尚未见报导。我国在八十年代末期开展的“低温用 3 5Ｎｉ钢的应用研究”中 ,曾对冷变形…     

应力作用下2．25Cr-1Mo钢的回火脆化试验研究

对加氢反应器材料2．25Cr-1Mo合金钢在146．67MPa的作用应力下,进行了468℃×200h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块有应力及无应力两种状态的冲击功和温度关系曲线,求出两种状态回火脆性转变温度值vTr4．2和50％断口纤维率值刷玎。对试块断口进行扫描电镜分析,有无应力作用下的脆化态母材断口形貌皆为解理＋韧窝状形貌,表现为穿晶断裂。研究结果表明,导致材料回火脆化的主要因素是温度和等温时间,而作用应力对2．25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。     

航空发动机燃油冷却机匣失效原因分析

某航空发动机的燃油冷却机匣在经历高低温试验后发现筒体外缠绕的冷却油管多处爆裂,通过对爆裂油管宏观及断口形貌的观察、油管材料的金相检验、硬度测试等对其开裂原因进行了分析。结果表明:油管表面有大量的平行于管道轴向的加工沟槽,开裂即起源于此应力集中处;其开裂性质为韧性开裂;气密试验后管道内局部有残留水,在高低温试验的低温阶段,水转化为冰时产生高的膨胀应力,而管道本身在低温阶段则产生高收缩应力;在反复的冷热试验中局部不断产生变形、硬化、塑性减薄;当低温试验阶段二者的叠加应力超出了材料的强度时管道发生爆裂。     

合金钢高温回火脆性的一种新机制

本文用中碳低谷合金钢进行了冲击韧性试验,低频内耗测定,透射电镜及扫描电镜分析。结果表明,这几种钢高温回火脆的出现总是伴随着Koster峰高的明显下降。本文提出了回火脆性的一种新的机制,认为高温回火脆的产生系由α固溶体的时效所引起,沉淀出细小的Fe 3c（N）质点对位错的强钉扎作用而使韧性下降。而Mo的抑制脆性的作用则是由于Mo与c（N）原子有较强的亲和力,从而阻止时效过程的发生。     

动态应变时效对不锈钢高温强度的影响

本文研究了动态应变时效预处理对18-8型奥氏体不锈钢高温（300～600℃）抗拉强度、疲劳强度和持久强度的影响。结果表明,动态应变时效预处理提高了材料的高温强度,且其强度随预应变温度和预应变量的增加而提高,动态应变时效具有比冷变形处理更优的强化效果。     

基于步冷试验的2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝回火脆化研究

对原始态、步冷态、脱脆态和脱脆步冷态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝冲击试验结果进行分析,得到了母材和焊缝在不同状态下的韧脆转变温度vTr54.2和FATT以及脆化度ΔvTr54.2和ΔFATT。试验结果表明,步冷试验之后,母材发生较低程度脆化或脱脆现象,但是脆化度或脱脆度较低,表明母材具有良好的抗回火脆化性能;经脱脆试验后,母材和焊缝都发生较高程度的脱脆,表明材料的脆化主要是由于回火脆化引起的,脱脆试验使得材料的韧脆转变温度降低;脱脆步冷试验后,焊缝发生较高程度的脆化,焊缝对脱脆步冷试验的敏感性较高,脱脆步冷试验有效促进了焊缝的脆化。在相同脆化条件下,母材的脆化敏感性低于焊缝,焊缝更易发生脆化。     

3004铝合金的拉伸变形特征

在应变速率为5.56×10-5~5.56×10-3s-1的范围内,温度223~773 K,对3004铝合金进行了系列拉伸试验,探索其形变规律。结果表明:3004铝合金在形变过程中会出现动态应变时效现象;在给定的应变速率下,动态应变时效仅发生在一定的温区;在该温区内,应变速率敏感性出现了负值,强度出现了一个平台,加工硬化速率出现峰值,拉伸断口呈现脆性特征。     

炼油厂钢管及其管道内部黑色沉积物的气相色谱-质谱分析

利用气相色谱 -质谱 ( GC/MS)技术和环境扫描电镜 ( ESEM)能谱分析 ,对炼油装置中发生管道“爆裂”的热交换器管道内部黑色沉积物进行了成分与来源分析。黑色沉积物含有碳、铁的氧化物、卤素、钾、镁、盐类和饱和脂肪烃。结果表明 :管道气体在炼制装置开停机的阶段 ,发生蒸汽冷凝沉积现象。沉积物与管道内壁发生化学反应 ,管壁受到严重腐蚀 ,使得热交换介质发生变化 ,不能再承受正常的应力负荷是发生爆裂的重要原因