中心偏析对高锰钢中厚板力学性能的影响

以国内某钢厂中厚板力学性能检验和拉伸试验断口情况判定数据为样本,找出了两者之间的对应关系,指出断口分层将引起钢材延伸性能的明显下降.通过对分层试样金相组织和断口形貌的研究,认为心部异常组织以及硫化物夹杂的存在使得试样拉伸时易在中心部位发生脆断,形成断口分层.试样厚度中心区域在较小的形变条件下产生了裂纹,使材料的变形集中在局部,这种通过裂纹扩展使材料断裂的方式,降低了材料断裂前的变形量,从而导致拉伸试样延伸率不合.     

含钛高强带钢中心分层样拉伸过程断口分析

针对高强焊接结构钢HG70C带钢在力学性能检验中产生拉伸样断口中心分层缺陷,试验设计获得不同拉伸应力的试样,并对比分析未分层试样。通过电镜观察拉伸样断口截面中心偏析带组织和裂纹的演变,从微观上分析了拉伸样断口心部分层微裂纹的渐进演变过程。研究表明,中心处珠光体组织随着变形伸长扩展,与铁素体界面没有产生微孔。分层断口微裂纹是在超过屈服强度后逐步产生的,且在带钢中心厚度位置存在过多连铸偏析的铌钛夹杂物和MnS带边缘处诱发微裂纹。随着拉伸应力逐渐增大,这些微裂纹相互扩展长大形成了贯通平台,最终产生层状分离断口。     

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针对高强焊接结构钢HG70C带钢在力学性能检验中产生拉伸样断口中心分层缺陷,试验设计获得不同拉伸应力的试样,并对比分析未分层试样。通过电镜观察拉伸样断口截面中心偏析带组织和裂纹的演变,从微观上分析了拉伸样断口心部分层微裂纹的渐进演变过程。研究表明,中心处珠光体组织随着变形伸长扩展,与铁素体界面没有产生微孔。分层断口微裂纹是在超过屈服强度后逐步产生的,且在带钢中心厚度位置存在过多连铸偏析的铌钛夹杂物和MnS带边缘处诱发微裂纹。随着拉伸应力逐渐增大,这些微裂纹相互扩展长大形成了贯通平台,最终产生层状分离断口。     

高强钢拉伸样断口中心分层渐进失效分析

为探讨高强钢热轧板带在力学性能检验中出现严重的拉伸样断口中心分层现象,结合HG70C钢试验设计不同拉伸应力级别的试样,并通过金相检测和电镜观察拉伸样断口截面中心偏析带组织和裂纹的演变,从微观上分析拉伸样断口芯部分层的渐进过程,为改善钢材拉伸性能建立了实验依据。研究表明,中心偏析带颈缩阶段由于承受三向拉应力作用,导致珠光体带组织被拉长变细,并沿Z向扩展;分层断口裂纹是在应力加载过程中逐步产生的,当载荷超过屈服强度时,在芯部区域存在的大量铌钛夹杂物边缘处诱发微裂纹,随着拉伸应力的增大,微裂纹相互连接,形成裂纹孔洞贯通平台,最终产生层状分离断口。     

Q235B 热轧H型钢拉伸试验分层断口的显微分析

Q2 35B热轧H型钢拉伸试验后出现分层断口。用扫描电镜进行了显微观察 ,发现分层现象与试样中超长的带状组织密切相关。用能谱仪对断口分层处和超长铁素体带上的夹杂物进行了成分分析 ,证实都是硫化物。试样拉伸时在铁素体带上密集分布的硫化物处产生大量微裂纹 ,同时超长铁素体带的变形又受到阻碍 ,导致该处在试样拉断之前裂纹已经贯通 ,最终在断口上形成分层。因此 ,拉伸试验断口出现分层的原因是试样中存在密集分布的硫化物和超长的带状组织。     

Q550D拉伸分层原因分析

利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)，对低合金高强钢Q550D的典型拉伸分层断口进行了微观分析。结果表明：组织为贝氏体+铁素体+颗粒状碳化物，存在一定程度的带状分布。试样拉伸变形过程中，大尺寸碳化物处的位错塞积导致萌发微裂纹和孔洞，试样出现缩颈后产生垂直拉应力导致裂纹扩展，组织的带状分布进一步促进了裂纹的扩展，最终形成宏观断口分层。     

Q550D拉伸分层原因分析

利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)，对低合金高强钢Q550D的典型拉伸分层断口进行了微观分析。结果表明：组织为贝氏体+铁素体+颗粒状碳化物，存在一定程度的带状分布。试样拉伸变形过程中，大尺寸碳化物处的位错塞积导致萌发微裂纹和孔洞，试样出现缩颈后产生垂直拉应力导致裂纹扩展，组织的带状分布进一步促进了裂纹的扩展，最终形成宏观断口分层。     

EH36钢埋弧焊接头焊缝金属不均匀性对断裂行为的影响

为研究EH36钢埋弧焊焊缝金属组织不均匀性对裂纹起裂行为的影响，采用微小力学试验系统，对EH36钢埋弧焊焊缝中两种不同取向试样进行微拉伸试验，并对两组试样裂纹萌生机理进行显微观察. 结果表明,两组试样塑性变形均集中在先共析铁素体上，且先共析铁素体上应变分布不均匀；横向加载试样为微孔聚集型断裂，由于“弱”应力奇异性的存在，裂纹在应变集中作用下起源于三叉晶界；纵向加载试样变形集中在先共析铁素体与针状铁素体界面处并导致界面剥离生成裂纹，断口具有局部脆性的特征.     

珠光体组织与断口形貌的关系

为了研究微观断口形貌与珠光体组织的关系,从而揭示断裂机理,做了下面的工作。试样选用含碳量为0.70％的钢轨钢,沿轨长方向取圆棒拉伸试样和冲击断口试样,并观察它们的微观断口,在这两种试样断口的纤维区都发现片层状断口形貌,为了搞清这种断口形貌形成的原因,用断口金相技术进行了研究。一、断口的宏观和微观观察宏观断口形貌如图1所示。断口分为三个区域,暗灰色的纤维区,亮灰色有金属光泽的放射区和最外边的唇边为瞬时断裂区。在扫描电镜下观察各个区域的微观形态。图2(a)为纤维区的形貌有韧窝,撕裂岭和片层状形貌。图2(b)为放射区的形貌,主要     

Ti-600合金的热稳定性

研究了Ti-600合金镦制饼材600 ℃热暴露前后室温拉伸性能的变化,并观察合金的拉伸断口、分析其断裂机制。结果表明,600 ℃热暴露100 h后,毛坯热暴露试样的强度较热暴露前固溶时效试样(STA)的提高了3%左右,延伸率降低20%左右;热暴露试样的强度稍有降低,延伸率则降低了45%左右。STA试样室温拉伸断裂起源于试样中心位置,断口形貌呈现韧窝型断裂特征;毛坯热暴露试样断口上可见解理小平面与韧窝并存的特征,为混合型断口;试样热暴露以后,裂纹萌生于试样表面,断口上观察到解理小平面,合金的断裂沿片层α相界面扩展。热暴露试样表层有脆性富氧层存在,富氧层内易诱发细微裂纹并向基体扩展。表面渗氧是Ti-600合金热暴露后塑性下降的重要原因之一     

QT400-18铸态高韧性球墨铸铁拉伸断口特征与断裂机理

通过对QT400-18铸态高韧性拉伸断口特征及断裂机理的分析,发现伸长率超过20%时,试样断口具有韧性断裂的微观特征,在断口上留下较大、较深的韧窝,甚至有撕裂带.而伸长率为15%～16%时,试样断口具有混合型断裂的微观特征,在尖角处易形成微裂纹源,受外力作用时,裂纹源迅速扩展,造成局部穿晶断裂;同时由于铁素体含量减少,珠光体含量增多,基体塑性变形相对较差,在试样断口上留下大量较浅的韧窝.     

原位SEM研究LDMD Ti-6Al-4V合金β晶界对拉伸断裂行为的影响

目的研究β晶界对激光直接熔化沉积(LDMD)Ti-6Al-4V合金裂纹形核或传播行为的影响,以澄清合金的断裂机制,为合金性能的改善提供理论依据。方法采用LDMD Ti-6Al-4V合金粉末,在Ti-6Al-4V基板上逐层堆积形成沉积层。沿沉积层扫描方向截取试样,在室温下观察样品的微观组织形貌,并对原位拉伸过程中的微观组织演化进行实时研究。同时研究β晶界对微裂纹萌生、扩展和断裂的影响行为,总结断裂机理。结果 LDMD Ti-6Al-4V合金组织宏观呈现出沿构造方向生长的粗大柱状β晶,β晶内由板条状α晶和整齐排列的具有相同生长取向的α簇组织组成,并有少量孔洞缺陷。采用原位扫描电镜拉伸样品时发现,在横向拉力作用下,样品最初在孔洞周围发生变形,之后裂纹的萌生扩展主要沿β晶界进行,β晶界对拉力起阻碍作用,造成样品的伸长率较低。拉伸过程中,微观组织主要沿着β晶界周围的α相变形,并且孔洞缺陷引起的应力集中使得缺陷周围变形最严重,变形方向与拉力方向呈45°。结论孔洞缺陷决定了样品的初始变形位置,而β晶界则决定了裂纹传播的方向,且由于拉伸试样的截取方向与β晶界相垂直,导致样品的伸长率较低,所以β晶界对样品的力学性能及断裂机理起决定作用。     

In-situ tensile deformation behavior of powder metallurgy Ti6Al4V alloys

In this study, in-situ tensile deformation behavior of powder metallurgy (PM) Ti6Al4V alloys was investigated to analyze the crack initiation and propagation. Accordingly, the fracture mechanisms of the as-sintered and forged PM alloys were summarized. At the initial stage of plastic deformation, cracks appeared in the stress concentration area of pores in the as-sintered Ti6Al4V alloy, and the crack propagation direction was along the phase boundary. Due to the existence of pores, early fracture was obtained, resulting in low elongation of 6.3%. After forging, the crack initiation occurred between α lamellar structure, and the propagation direction was along the lamellar direction. The fine lamellar structure in different directions in the forged PM Ti6Al4V alloy can hinder the crack propagation, thus improving the plasticity. As a result, better comprehensive mechanical performance was obtained in the forged sample, with UTS of 960 MPa, YS of 850 MPa, and EL of 16%.     

桥壳钢边部裂纹缺陷原因分析

桥壳钢边部出现线状裂纹缺陷,钢板开裂发生在距离边部 20mm范围之内。通过金相显微检验对裂纹产生的原因进行分析,检验结果表明：钢板传动侧与操作侧边部表层均观察到厚度约 150μm的贝氏体组织,钢板板宽方向的其他部位表层组织与试样正常组织相同,均为铁素体＋珠光体。由此可知,钢板边部冷速过快导致贝氏体组织出现,贝氏体塑性较铁素体＋珠光体差,在钢板卷取过程中导致开裂的发生。     

Formation of abnormal structures and their effects on the ductility of eutectoid steel

The formation of abnormal structures and their effects on reduction of area (RA) were investigated in eutectoid steels transformed at different temperatures ranging from 560 °C-650 °C. The occurrence of abnormal structures, such as upper bainite, degenerate pearlite, free ferrite, and grain boundary cementite, was confirmed. The volume fraction of upper bainite and degenerate pearlite decreased on increasing the transformation temperature, while the amount of free ferrite increased. As the transformation temperature increased, RA increased, reached a maximum, and then decreased, while the tensile strength continuously decreased. The crack formations during the tensile test could be classified into three types: tearing, shear cracking, and void formation/ coalescence. The decrease of the ductility at low transformation temperatures was attributed to the increased amount of upper bainite and degenerate pearlite, since the formation of cracks occurred by tearing interfaces or by void formation at abnormal structures during the tensile test. Meanwhile, the decrease in RA at high transformation temperatures was attributed to the occurrence of shear cracking rather than the presence of abnormal structures.     

Q390低合金高强钢厚板热处理工艺

采用显微组织观察和力学性能测定,研究了不同热处理工艺对Q390低合金高强钢厚板组织和力学性能的影响.结果表明,经920℃×36 min正火,可使Q390低合金高强钢厚板热轧态中的混晶组织经完全奥氏体化后实现晶粒细化,在随后的冷却过程中转变为多边形铁素体和珠光体;获得良好的综合力学性能,伸长率和冲击韧性都比热轧态提高很多;并完全消除拉伸断口分层现象.     

无氢渗碳层对TC4钛合金力学性能的影响

TC4钛合金经过渗碳后,表面硬度提高了2.84倍。经过1,2,3 h处理后的带渗层、不带渗层(热处理)的样品抗拉强度、规定非比例延伸强度与原始样相当;3种热处理(即不带渗层)断后伸长率和断面收缩率优于原始样,带渗层样的断后伸长率和断面收缩率有较大下降,并随着时间的延长,断后伸长率和断面收缩率下降。带渗层样在拉断过程中,外表面渗层不断剥落,外表面布满环状裂纹,裂纹自根部向中间逐渐增加,根部为细小裂纹,愈向中间裂纹愈宽大;随着时间的延长,裂纹主要集中在断口附近,试样根部较少。热处理的TC4样品断口为塑性断裂,位错滑移在断裂过程中起重要作用;带渗层样品接近于外表面表现为脆性断裂特征,心部为塑性断裂。     

铁路车辆铆钉拉伸断口不平整原因分析

采用光学显微镜、扫描电镜对失效铁路车辆铆钉的微观组织与断口进行分析.结果表明,铆钉拉伸断口上产生凸台阶的主要原因是在槽口边缘形成的裂纹扩展到心部之前,又在中心形成新的裂纹,且在这些中心裂纹处发生塑性变形.通过调整热处理工艺与控制材料中夹杂物级别可以解决断口不平问题.