超高锰钢原位拉伸断裂及机理分析

采用沉淀强化热处理对超高锰钢进行强韧化处理,利用扫描电镜观察材料的裂纹扩展,研究在单向拉伸载荷下材料的断裂机理。结果表明,材料受载后在奥氏体内形成高密度滑移,裂纹主要萌生在预制缺陷处、滑移线密集处;裂纹的扩展以晶内扩展为主,碳化物/奥氏体相界面扩展次之。组织中弥散分布的碳化物对裂纹的扩展有阻碍作用,当裂纹与碳化物相遇时,裂纹转向薄弱区。     

灰铸铁拉伸断口的微观形貌及断裂机理探讨

通过对四种牌号灰铸铁拉伸断口的电镜观察和理论分析,阐述了灰铸铁,拉伸断口的微观形貌及断裂机理,说明具有珠光体组织的灰铸铁中石墨主要呈现片状解理形态;基体主要以解理方式断裂;裂纹源主要发生在与拉应力方向垂直、比较粗大的石墨片边缘附近的基体中;裂纹扩展主要沿石墨进行。     

低碳钢与灰铸铁钎焊接头金相组织

&&低碳钢与灰铸铁钎焊接头金相组织$哈尔滨焊接研究所金相室!(150080)@孙秀芳 $哈尔滨焊接研究所金相室!(150080)@郭力力 $哈尔滨焊接研究所金相室!(150080)@于捷 $吉林石油集团有限责任公司!(吉林市132000)@刘伟东     

合金元素对灰铸铁强度和金相组织的影响

本文旨在提出一些有助于现场冶金师预测灰铸铁件性能的指南。自从Schneidewind和Me-Elwee的有关冲天炉铁水的经典研究以来,对灰铸铁中合金元素的影响只做了非常少量的工作。本研究的一个目标是用高废钢炉料来评价和(或)重新确认合金元素的强化系数。另一个目标是建立成分与金相组织和金相组织与物理性能间的关系.就单一断面中硅、锰、铬、铜、镍、钼和锡等七种合金元素在三种浓度时对强度和组织的影响进行了试验。     

灰铸铁活塞环断裂失效分析

对灰铸铁活塞环断口进行宏观检测、扫描电镜分析、金相组织分析，结果表明：活塞环断裂的原因可分为两种，一种是铸造缺陷和材质不符合技术要求，一种为装配操作过程不合理。冷隔、疏松和缩孔等铸造缺陷，以及严重的石墨偏析和莱氏体组织，容易成为活塞环脆性断裂裂纹的起源。而不适当的铸造过程控制以及不合理的浇冒口设计，导致了试制初期铸件出现材质性能不良和大量铸造缺陷。     

铅、碲对灰铸铁金相组织与性能的影响

研究了铅、碲对灰铸铁金相组织及性能的影响，提出灰铸铁中铅的质量分数应控制在0.003%以下，使用碲粉涂料时必须注意避免碲污染。     

原位反应生成灰铸铁基复合材料的微观组织及机理研究

将铬合金丝与灰铸铁进行铸造复合及热处理,采用原位法制备出碳化物颗粒增强铁基复合材料.利用XRD、SEM和EDAX对该复合材料的微观组织进行观察.结果表明:在1160℃下保温20、22 min后,该复合材料中生成M7C3型碳化物,靠近合金丝边缘的为细小颗粒状,远离合金丝为板条状,同时在复合材料中出现珠光体;保温24min后,合金丝与基体完全反应,生成的碳化物与保温26 min时一致,全部为M3C型.     

灰铸铁金相定量检测系统的研制

灰铸铁是目前广泛使用的铸造材料。采用计算机辅助金相检测的办法对灰铸铁进行快速定量金相分析，在研究和生产中均具有重要意义。研制的检测系统能够对按国标要求的检测项目给出不受人为影响的数值结果。     

灰铸铁拉伸与冲击断口初步分析

我们应用扫描电镜对灰铸铁的拉伸和冲击断口进行了初步的观察和分析。一、试验条件用冲天炉熔炼铁水。其化学成分(％)为:HT     

硬线金相组织对拉拔断裂的影响

介绍了唐钢生产的77BΦ8．0mm硬线出现的断裂现象，及断裂时相应的金相组织状况；分析了不同阶段出现断裂的原因，得出77B钢工艺性能最好的组织是均匀细小的索氏体等。     

灰铸铁和球墨铸铁金相检验标准变更比对分析

2008年ISO颁布了ISO 945-1:2008标准[1](即<铸铁金相组织第一部分石墨分类 目测法>),该标准将石墨分为6种类型,见表1.     

Ti555211合金双态组织拉伸行为的SEM原位观察

利用SEM原位拉伸实验,研究了Ti555211合金具有初始双态组织的拉伸变形和断裂行为。结果表明:在拉伸载荷作用下,双态组织试样中滑移带优先出现在初生α相内(与拉伸轴呈45°),在裂纹扩展过程中,合金内滑移带的密度均随着载荷的增加逐渐增加,双态组织试样的断裂方式为微孔聚集型断裂。原位拉伸试样断口分析表明,韧性断裂是双态组织试样的主要断裂方式,双态组织试样断口没有明显剪切唇,存在小范围的剪切滑移造成的平坦面。SEM原位拉伸实验分析方法能够对该合金的变形和断裂行为进行实时跟踪,该方法的研究结果更加具有重大的理论价值和工程意义。     

基于原位拉伸的ERNiCrFe-13焊丝熔敷金属断裂机制分析

针对ERNiCrFe-13焊丝熔敷金属拉伸过程中的微观组织演变规律和微裂纹的萌生扩展机制,采用SEM原位拉伸结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察和能谱(energy dispersive spectrometer,EDS)分析对熔敷金属组织及断裂行为等进行分析.结果表明,ERNiCrFe-13焊丝熔敷金属组织主要由柱状晶γ相(NiCrFe固溶体)、枝晶间富Nb和Mo元素的Laves相(Cr,Fe,Ni)₂(Nb,Mo)、MC碳化物与共晶组织组成,Laves相的形成主要与凝固过程中Nb和Mo元素的偏析有关,且具有尺寸效应,水平方向Laves相尺寸大于4μm易发生开裂,断裂机制为枝晶间析出相在切应力作用下本体断裂萌生微裂纹,在轴向拉应力的作用下进一步沿晶界扩展连通至断裂失效,断口呈韧性断裂,碳化物偏析(NbC、TiC)和大尺寸Laves相是晶界裂纹产生的主要原因.     

超塑性拉伸断裂分析

材料的拉伸断裂问题同时也是断裂延伸率问题,而材料的超塑性以其大的断裂延伸率为主要特征.自超塑性现象发现以来,人们从来没有停止过对超塑性大延伸率变形本质的探索.这方面的文献特别多,但主要集中在超塑性微观机理和变形机制方面,而对于超塑性变形力学规律方面的研究则相对较少.实际上,超塑性大延伸率与其力学稳定性密切相关,并由其特殊的断裂机制所决定.因此,本文首先从超塑性的微观断裂机制出发,着重回顾超塑性孔洞的形核、生长和连接的微观物理机制的研究进展.然后,主要从宏观力学稳定变形出发,回顾国内外有关超塑性拉伸过程中颈缩的产生和发展导致的断裂延伸率或极限应变的力学分析的研究工作,并作了相应的归类和评述.结论指出:尽管超塑性断裂机制的研究很多,但是缺乏统一的认识,仍需要长期的基础性工作.目前的首要任务就是从超塑性拉伸宏观力学规律出发,依据现代数值分析技术深入研究其力学稳定变形机制,以便揭示超塑性大延伸率现象的力学本质.在分析过程中,应采用精确定量的本构方程,并考虑变形路径等外部条件的影响.     

珠光体球墨铸铁拉伸断裂分析

珠光体球墨铸铁是一种重要的工程材料,已被广泛地用于制造发动机曲轴、连杆、凸轮轴、齿轮等。本文拟对这种材料的拉伸断裂和宏观断口、显微组织的关系,作一简要研究。一、试验条件试验是在室温(20℃)、单轴拉伸条件下进行的。试验球铁浇注成25mm楔形试块,经890℃正火后,再加工成φ10mm的抗拉试棒,其化学成分和金相组织、机械性能分别见表1～2。为了跟踪观察裂纹的萌生、长大和发展过程,笔者采取了拉伸过程中不同变形阶段中止试验的研究方法,然后在试棒纵向取样观察金相。     

线材拉伸异常断裂分析

为了研究线材拉伸试验过程中试样断裂处位于夹具根部的原因,从而避免这一现象再次发生,影响检验数据,进行了模拟试验及生产应用。结果表明:夹持试样时,没有满足试样夹持部分长度至少为夹具长度的3/4时,线材会出现断裂在夹具根部的现象,使抗拉强度偏低,并且影响断面收缩率、断后伸长率的测量,使断面收缩率和断后伸长率不合格,产生无效数据。因此,在保证上、下夹具同轴度以及加持力正好合适的前提下,通过改变试样夹持部分长度进行拉伸试验,解决了线材拉伸试验断在夹具根部的问题。     

炼铁高炉中铜冷却壁焊缝组织的原位金相

研究了2种不同高炉铜冷却壁Ⅰ(焊丝为合金),Ⅱ(焊丝为纯铜)管板焊接结构处的原位显微组织.经观察发现,对金相图片进行特殊的原位处理后,可找到焊接熔合线,并由此确定焊缝区、热影响区及母材区铜冷却壁Ⅰ中存在外形显著有别的柱状晶、等轴晶以及相应的过渡晶,其焊缝中存在未熔合、气孔和变向生长柱状晶等焊接缺陷.铜冷却壁Ⅱ晶粒相对均匀,焊缝组织中未发现明显的焊接缺陷.根据研究结果,提出了改进铜冷却壁的焊接工艺.     

金相组织的计算机分析系统

介绍了金相组织计算机观察分析软、硬件的特点，使用该系统观察、分析、统计、测量金相组织方便，且放大倍数可调，图像可存入系统数据库，随时调用打印成照片，是一种投资少．方便快捷的科学试验方法。     

不同应力状态下6063铝合金断裂机制原位拉伸研究

用SEM-520原位拉伸实验对可以实现不同应力的6063铝合金试件的断裂过程做了详细研究和分析.研究结果表明:不同应力状态下的铝合金试样在拉伸过程在其表面上都产生了大量的滑移带,但断裂机制不同.随着三轴应力度的降低,断裂从正断向剪断过渡,试件断口也由韧窝断裂模式向剪切断裂模式演变;6063铝合金晶界是其最薄弱环节,大量微裂纹产生于晶界,随着载荷的增加,微裂纹长大和扩展,与此同时,在局部变形带中沿晶界和滑移带又产生了新的微裂纹,微裂纹之间通过扩展或剪切而连接导致试样断裂;试样最小截面上的三轴应力度越小,试样断口的2个面上韧窝的取向越明显,而且断口越光滑.