Q235钢热浸渗铝层的组织结构和耐高温腐蚀性能

分析了Q235钢渗铝层的显微组织,并对其耐高温氧化和热腐蚀性能进行了研究。能谱分析（EDS）结果表明,热浸渗铝层由表层纯铝层和内层η相（Fe2Al5)组成,经扩散退火后,渗层组织由表及里依次出现η相（Fe2Al5)、ζ相（FeAl2)、β2相（FeAl)、β1相（Fe3Al)和固溶体α相。高温氧化和热腐蚀试验结果表明,渗铝Q235钢的耐高温氧化性能和1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢相当,而耐热腐蚀性能明显优于后者。     

金属热疲劳试验方法的探索

针对我国唯一一部行业以上级别的热疲劳试验方法HB6660-1992《金属板材热疲劳试验方法》存在的问题,对包括术语与定义、试验参数、试验方案和实际操作方法提出了具体的修订方案。为满足材料研究和设计、生产的实际需要,还提出了金属热疲劳试验的另一个重要的测试指标——金属的热变形及其测试方法。     

金属热疲劳a-N曲线测定方法的研究

提出了在金属的热疲劳试验中,用测试样表面裂纹代替测断口裂纹,用“单组试样法”代替“多组试样法”来测定a-N曲线;通过同一循环次数时试样在不同表面粗糙度条件下的实际观测和所测裂纹长度的比较,确定出测量表面裂纹长度所必须达到的粗糙度指标;给出了用“单组试样法”测定a-N曲线的具体操作方法;分析了金属热疲劳裂纹扩展的一般规律并提出了拟合a-N曲线的方法。     

3Cr2W8V钢热疲劳特性的研究

本文研究了3Cr2W8V 钢的热疲劳特性。试验结果表明,热疲劳裂纹优先萌生于热应力最大和弱化最严重的局部地区。在一定尺寸范围内,裂纹的亚稳扩展速率近似是常数。裂纹扩展方式除条带模型外,还有不连续突进。长期冷热循环引起钢软化,软化机理是累积回火,热应力对循环软化有加速作用。热疲劳抗力随热处理温度改变呈非单调变化,分别有一个最佳淬火温度和最佳回火温度。随着循环上限温度的升高,热疲劳抗力显著下降,最佳回火温度向高温方向移动,最佳淬火温度基本不变。热疲劳抗力主要取决于材料的高温屈服强度,在强度、塑性及循环热稳定性取得适当配合时最大。     

高温合金热疲劳实验机的研制及实验研究

介绍了用于测试高温合金热疲劳性能的热疲劳实验机。该实验机主要用于定性地测量合金在某一条件下循环规定的次数后热疲劳裂纹扩展的长度,或热疲劳裂纹在扩展一定长度下循环的次数。该实验机的优点是:完全自动化、运行灵活、定位准确。通过对DZ951定向凝固镍基高温合金进行实验研究,表明该热疲劳实验机具有较好的稳定性和可靠性。DZ951合金主要通过铝和铬元素氧化,产生氧化孔洞。热疲劳裂纹通过孔洞相互连接萌生和扩展。合金具有两条热疲劳裂纹,且扩展具有一定方向,与枝晶生长方向成45°扩展。     

Uddeholm热疲劳图谱的分析与定量评定

通过建立热疲劳裂纹图像采集和计算机分析系统，对Uddeholm热疲劳评定标准图谱进行了分析，结果表明，Uddeholm标准图谱评定热疲劳程度是不够精确的，即无法用肉眼精确地评定热疲劳裂纹的级别，针对Uddeholm标准图谱的不足，提出损伤因子概念，并制作出一套相应的计算软件；用它定量地分析了进口8407S钢和国产4Cr5MoSiV1钢的热疲劳性能，揭示了两种钢的热疲劳性能的变化规律，实现了热疲劳裂纹的计算机辅助评定。     

扩散工艺对渗铝钢循环氧化和剥落性能的影响机理研究

通过不同扩散工艺实验,研究了热浸渗铝钢的抗氧化和剥落性能及其机理.结果表明,随扩散温度升高和时间延长,扩散层的空洞不断增加,次外层和过渡层之间空洞逐步聚集连接成波浪线状空洞带.在高温氧化期间,空洞带又连接成平行于表面的线状裂纹,其内部产生了内氧化.因此,渗铝钢的抗循环氧化和剥落性能不仅与扩散层组织和表面的氧化速度有关,而且与扩散层的空洞和内氧化有关.最佳的扩散工艺参数是900℃×2h.     

高温,热疲劳下镀铝件的防护性能

高温及热疲劳下镀铝件合金层的开裂和碎化会降低其使用寿命，在镀铝液中加入一定量的稀土元素，可以减少合金层的开裂和剥落，改善合金层与基体的结合强度，从而延长镀铝件在高温及热疲劳下的使用寿命。     

热—机械疲劳影响因素的试验研究

本文对影响GH500、GH33A、DZ—22、DZ—4、GH37、GH132、GH36等高温合金和石墨铸铁的热-机械疲劳寿命的某些主要因素(温度、频率、保持时间、载荷波形、同相位和反相位、恒应力和恒应变)进行了试验研究。     

合金镀层对钢冷—热疲劳性能的影响

定性和定量地研究了５种合金镀层对Ａ３钢冷－热疲劳性能的影响，结果表明，其中Ｃｏ－Ｗ镀层的冷－热疲劳抗力最高，Ｎ１－Ｐ，Ｎ１－Ｗ镀层的冷－热疲劳抗力最低，而Ｎ１－Ｃｏ－Ｐ，Ｃｏ－Ｗ－Ｐ居中。     

13SiMNiCrMov钢切口疲劳裂纹萌生门槛值

本文研究在１３ＳｉＭｎＮｉＣｒＭｏＶ结构钢中用尖裂纹的应力强度因子来反映三点弯曲缺口试样的疲劳裂纹萌生规律。当Ｒ＝０．１ｆ＝１００Ｈｚ，试样尺寸Ｂ＊Ｗ＊Ｌ＝１２．５＊２５＊１１７ｍｍ时，缺口名义应力幅的门槛值为△σｔｈ＝３３１５ρ＾０．３５２ＭＰａ，０．５ｍｍ≤ρ≤５ｍｍ，△Ｋｔｈ＝２５０ρ０．３５２ＭＰａｍ门槛值与ρ有关。同时得到缺口裂纹萌生的循环次数Ｎｉ与名义应力幅△σ，缺口曲率半径ρ的定量关     

几种高强度钢腐蚀疲劳裂纹扩展行为的研究

本文研究了ＧＣ－４，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ和３００Ｍ超高强钢的腐蚀疲劳裂纹扩展行为。考虑了环境，热处理制度，应力比和频率对裂纹扩展的影响。研究结果表明：腐蚀环境和热处理制度对疲劳裂纹扩展有显著影响。在侵蚀性环境中随频率降低，裂纹扩展大幅度上升，随应力比提高，环境影响加剧。利用扫描电镜对试样断口形貌进行了分析，并讨论了高强钢的腐蚀疲劳机理。     

Co基复合镀层对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响

利用自约束热疲劳试验方法，研究了在３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢表面上沉积Ｃｏ－Ｃｒ２Ｏ３－，Ｃｏ－Ａｌ２Ｏ３及Ｃｏ－ＣａＦ２复合镀层对钢热疲劳性能的影响。结果表明：Ｃｏ－Ｃｒ２ｏ３及Ｃｏ－ＡｌＯ３复合镀层都在不同程度上提高钢的热疲劳抗力，而Ｃｏ－ＣａＦ２则降低钢的热疲劳抗力。     

微弧氧化及包埋渗铝法制备的复合涂层高温抗蚀性能

采用包埋渗铝技术在C103铌合金基体上制备Al/C103,通过微弧氧化(MAO)处理获得Al_2O_3陶瓷膜外层。利用X射线衍射仪(XRD)和配有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM),分析复合涂层高温腐蚀前后的成分和组织结构,并研究其高温氧化和热腐蚀行为与机理。结果表明:包埋渗铝处理的Al/C103经1000℃氧化10h后增重为6.98mg/cm^2,微弧氧化结合包埋渗铝制备的MAO/Al/C103增重为2.89mg/cm^2;氧化20h后,MAO/Al/C103增重为57.52mg/cm^2,高于Al/C103的28.08mg/cm^2。在900℃熔融混合盐(75%Na2SO4和25%NaCl,质量分数)中腐蚀50h后,Al/C103和MAO/Al/C103的增重分别为70.54,55.71mg/cm^2,表面生成了Al_2O_3和钙钛矿结构NaNbO3相;部分NaNbO3堵塞MAO微孔,阻碍熔盐向内扩散,MAO/Al/C103试样表现出较优的抗热腐蚀性。     

4Cr5MoSiV1，8407钢的热疲劳性能

采用自约束热疲劳试验方法,对比研究了相同热处理条件的4Cr5MoSiV1,8407钢的热疲劳特性,观察分析了疲劳裂纹形貌和深度,采用热疲劳损伤因子定量研究了二种钢的热疲劳过程。结果表明：两种钢的热疲劳裂纹萌生发生在100－200次之间。8407钢热疲劳裂纹的萌生较4Cr5MoSiV1钢均匀,细小;在1600次冷热循环前,二者的热疲劳损伤程度无明显差别,在1600次热循环后,前者的热疲劳损伤程度低于后者;在较低的回火温度条件下,8407钢的热疲劳抗力稍优于4Cr5MoSiV1;而在高温回火时,8407钢的热疲劳抗力属于4Cr5MoSiV1钢。分析了这二种钢的热疲劳机制,指出决定材料热疲劳裂纹抗力的是钢的热稳定性和钢的强度或硬度。     

超声疲劳试验方法对S06钢疲劳性能及裂纹萌生机制的影响

采用超声疲劳试验方法和试样尺寸相近的高频疲劳试验方法对S06钢进行疲劳性能试验,将试验数据和试样断口形貌进行对比,研究超声疲劳试验方法对S06钢疲劳性能和裂纹萌生机制的影响.结果表明:在相同的应力水平下,超声加载频率下S06钢的疲劳寿命高于高频疲劳试验测得的疲劳寿命;超声疲劳试验中裂纹全部从表面萌生,而高频疲劳试样裂纹有表面萌生和内部萌生两种机制.分析了超声加载频率对S06钢疲劳性能和裂纹萌生机制产生影响的原因:对疲劳性能的影响与金属材料的晶体结构和裂纹尖端的化学反应有关,对裂纹萌生机制的影响与试样表层残余应力松弛有关.     

低合金高强度钢的微观组织和疲劳裂纹扩展行为

用透射电镜观察了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢等温的微观组织，疲劳裂纹扩展行为、裂纹尖端塑性区和位错结构，结果表明，等温状态组织由马氏体和贝氏体组成。在一个奥氏体晶粒内一般存在四个板条领域、裂纹尖端的塑性区内存在主位错带，疲劳断裂的基本组织单元为板条晶或板条束。裂纹遇到板条束界时方向发生较大偏斜。     

高频载荷下高强钢的超高周疲劳及热耗散研究

应用超声疲劳试验技术,对两种高强度钢(42CrMo4,100Cr6)在20kHz频率下的超高周疲劳性能进行测试分析.实验结果表明:两种钢的S -N曲线在106周发生了明显的变化,出现了水平渐近线.尽管23个42CrMo4钢试样用于1010周的疲劳试验,但在8.76×107循环周次以上,没有疲劳破坏发生,42CrMo4钢存在疲劳极限,而100Cr6钢的S -N曲线呈现台阶型.高精度热成像仪检测不同载荷条件下疲劳试样温度的变化结果显示:温度的变化与试验材料和加载水平有关.试样温度的快速升高发生在超声疲劳试验的初期,温度的变化反映了材料内部的热耗散过程.裂纹萌生后,微裂纹处不可逆的局部塑性变形导致裂纹萌生区温度急剧升高,疲劳试样内部温度场的变化反映材料的疲劳损伤过程.SEM观察表明:在长寿命区,疲劳裂纹常萌生于试样内部或次表层组织缺陷处.     

TiN气相沉积层对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响

采用自约束热劳试验方法研究了ＴｉＮ等离子气相沉积怪对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢热疲劳性能的影响。结果表明：ＴｉＮ沉积层可以有效地提高钢的疲劳抗力，随沉积层厚度减薄，热疲劳抗力增加；随热循环上限温度和蔼同，ＴｉＮ沉积层的热疲劳抗力降低；ＴｉＮ沉积层具有很的热循环稳定及抗氧化性。