P92钢高温拉伸断口形貌的研究

采用热模拟法进行600~1300℃温度区间P92钢的高温拉伸实验。利用SEM,LSCM对不同拉伸温度下的断口形貌及近断口组织进行分析,并对P92钢的力学性能进行研究。结果表明:P92钢拉伸时,抗拉强度由467.32MPa下降到24.32MPa,屈服强度由56.88MPa下降到1.07MPa;不同拉伸温度下,断口表现以韧性断裂为主,韧性与脆性特征共存的现象。在600~900℃时,P92钢发生了动态回复过程,断口形貌表现为韧窝特征。冷却至室温,P92钢近断口处组织均为马氏体+残余奥氏体组织+M7C3+MC+M23C6+M6C+M3C型碳化物。随着温度升高,P92钢发生了动态再结晶,断口形貌以塑孔为主。P92钢近断口处组织为马氏体+残余奥氏体组织+MC+M6C型碳化物。     

1D—C／C拉伸断裂的SEM动态原位观察

采用动态ＳＥＭ原位技术对一种单向炭／炭复合材料（１Ｄ－Ｃ／Ｃ）的拉伸断裂过程进行了跟踪观察。结果表明，该材料为表面多处随机起裂，主裂纹择优扩展，表面裂纹扩展时裂纹尖端的表层热解炭基体发生塑性变形，塑变区形状与由Ｍｉｓｓｅｓ屈服准则所预测的塑性区尺寸符合得很好。     

A335 P92钢的焊接工艺研究

为了适应电力工业迅猛发展,提高电厂锅炉的运行效率,超临界和超超临界的机组成为火力发电厂的必然趋势。一些传统材料已经不能适应生产的需要,为了与之配套在这种情况下国外一些新材料逐渐进入我国市场。而对陌生材料的一些生产工艺特点,我们还是只能从国外的资料中掌握大致情况,具体的生产工艺参数还是要我们自己在试验中摸索、求证。     

T/P92钢焊接接头蠕变损伤的形成

对T/P92钢焊接接头进行高温持久试验,采用金相检验、扫描电镜分析、蠕变孔洞的定量分析等方法,对T/P92钢蠕变损伤的形成进行了分析。结果表明:T/P92钢焊缝细晶区内孔洞的合并并不是一个瞬间完成的过程,而是单独的孔洞持续长大,同时孔洞间距逐渐减小,相临近的孔洞相互连接并扩展成微裂纹,最终T/P92钢焊接接头发生蠕变损伤。     

铜/钢异种材料等离子弧焊接头显微组织分析

为实现铜/钢异种材料的优质连接,研究了铜/钢焊接接头的显微组织特点及其组成,试验采用LHM-200等离子弧焊系统对紫铜(T2)与不锈钢(304)异种材料进行焊接,然后通过光学金相显微镜及能谱分析仪,观察分析接头显微组织,研究其接头组织结构及组成.研究结果表明:铜/钢异种材料的等离子弧焊焊缝在铜一侧为平直的,而在钢一侧则为半χ型,在铜侧界面形成漩涡状;在焊接接头的形成过程中铜元素的迁移和扩散主要依靠钢液的流动所带动;焊接接头显微组织主要为奥氏体组织,弥散分布着块状和粒状的铜和钢的固溶体组织,和黑色鱼骨状的α相铁素体组织;焊缝区组织主要是以α、γ富铁相和ε富铜相固溶体组织的形式存在.通过实现发现最佳的焊接参数为:保护气流量与离子气流量分别为0.25 L/min和0.75 L/min,焊接电流为65 A,焊接速度为4 mm/s,焊接后的接头抗拉强度能达到174 MPa.     

一种显示P91钢和P92钢原奥氏体晶界的浸蚀剂

对P91钢和P92钢的原奥氏体晶界显示技术进行了研究,配制出了一种浸蚀剂,其配方为1.5mL硝酸+1mL氢氟酸+2mL双氧水+10mL白猫洗洁精+50mL蒸馏水。结果表明:使用该浸蚀剂可清晰显示P91和P92钢的原奥氏体晶界;该浸蚀剂配置简单,使用方便,浸蚀效果良好,可大大提高工作效率。     

T92/Super304H异种钢焊接接头的性能研究

根据新型耐热钢T92和Super304H钢的焊接特点制定了适宜的焊接工艺,研究了焊制的T92/Su-per304H异种钢焊接接头的力学性能。结果表明,T92/Super304H异种钢接头的各项力学性均能满足使用要求。焊缝金属的韧性远低于T92钢侧热影响区,焊缝金属的结晶形态对焊缝韧性有很大的影响。焊接接头中焊缝金属的硬度值最高,而T92钢侧热影响区硬度最低,并且不同热影响区部位显微硬度变化较大,Super304H钢侧热影响区硬度变化不大。     

r—Al2O3,莫来石纤维增强Al—Si复合材料拉伸过程原位SEM研究

用扫描电镜观察了莫来石、ｒ－Ａｌ２Ｏ３两种短纤维增强Ａｌ－１２％Ｓｉ复合材料的拉伸变形和断裂过程，结果表明：对莫来石纤维增强Ａｌ－１２％Ｓｉ复合材料，与外加载荷方向成小角度的纤维是裂纹优先萌生的地方；ｒ－Ａｌ２Ｏ３纤维增强Ａｌ－１２％Ｓｉ事材料抵抗断裂能力小于晨来石纤维增强Ａｌ－１２％Ｓｉ复合材料；提出了莫来石纤维增强Ａｌ－１２％Ｓｉ复合材料的断裂模式。     

X80管线钢焊接接头微观断裂行为的TEM原位观察

为了从微纳米尺度研究管线钢的断裂方式,通过透射电镜原位拉伸方法,从焊缝区和热影响区直接取样,直观测试了X80管线钢在晶粒尺度范围的裂纹生长、扩展等断裂过程和机理.研究表明:在原位拉伸过程中,晶内发射的螺型位错与刃型位错速率之比约为4∶1;晶界裂纹为不连续扩展,而裂纹在晶内沿其DFZ的方向萌生扩展,其扩展是连续的.在加载过程中,裂纹会越过晶界扩展,当裂纹越过大角度晶界时,裂纹扩展方向改变约为30°,扩展方式也会有所变化;当裂纹越过小角度晶界时,裂纹扩展方向不变,扩展方式也不变.     

基于Norton-Bailey模型的P92钢初期蠕变过程分析

以Norton-Bailey时间硬化模型和Kachanov损伤模型为基础,提出一种能够全面描述蠕变全寿命期蠕变变形发展的本构模型。与Norton-Bailey模型相比,该模型可以更准确地反映蠕变第一阶段的变形累积,以Kachanov损伤演化方程描述蠕变第三阶段的变化;推导模型第一阶段和第三阶段的参数确定方法;根据实验数据,确定P92钢的模型参数。将该模型嵌入到在ANSYS接口程序中,并用于高温合金钢P92的蠕变寿命计算,结果表明模型与实验数据基本吻合。     

单轴拉伸下AerMet100钢中稀土夹杂物开裂过程的原位观察

扫描电镜观察了AerMet100钢中稀土夹杂物的形貌、尺寸;原位观察了单轴拉伸条件下稀土夹杂物的微观力学行为。结果表明:稀土夹杂物呈球状或椭球状,拉伸过程中稀土夹杂物内部最先萌生裂纹。建立了裂纹萌生的应力判据。裂纹在夹杂物内部扩展,不易向基体延伸。数值模拟单轴拉伸试验和理论计算结果与原位观察基本一致。     

ECrNiMo-3焊接X60钢接头组织形貌

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察镍基合金焊缝/X60钢焊接接头微观组织,能谱分析(EDS)测试Cr,Ni,Mo,Fe合金元素在各区域分布,并通过计算获得Mn,C在部分熔化区含量.结果表明:完全混合区为树枝状奥氏体组织,Mo偏析到枝晶间隙.不完全混合区是平面晶形貌,未出现偏析现象,宽度约30μm,在该区内从熔合线到完全混合区,Cr,Ni,Mo含量逐渐增加,X60钢母材Fe含量逐渐降低.部分熔化区是由马氏体基体上镶嵌着大量的第二相粒子构成,仅200nm宽.     

Microstructural Evolution of P92 Steel During Long-Term Aging

The mechanical properties and microstructure evolution of P92 steel were investigated after aging up to 11,000 h at 923 K. Charpy impact and tensile tests were carried out to study the strength and ductility of aged P92 steel. In addition, microstructure evolution of the samples during long-term aging was investigated with X-ray diffraction, optical microscopy and scanning electron microscope (SEM). Then, statistical quantitative image analysis based on SEM images was used to evaluate the precipitation during long-term aging. The mechanical properties were found to be associated with the evolution of precipitation, especially the coarsening of Laves-phase. Results show that the ductility and strength of P92 steel decrease with the growth of Laves-phase during short-term aging (shorter than 1000 h). However, as the aging time further increasing, the ductility and strength of P92 steel decrease slowly with the coarsening of Laves-phase.     

不锈钢与渗碳钢惯性摩擦焊接头的组织与性能

目的 研究0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢与20CrMnMo渗碳钢的惯性摩擦焊焊接接头的组织与力学性能。方法 通过金相、能谱分析、显微硬度、拉伸试验对焊接接头进行组织与力学性能分析。结果 焊接试样上0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢一侧飞边尺寸比20CrMnMo渗碳钢一侧飞边小;焊接接头熔合区仅为50 μm,熔合线附近元素扩散层很窄,其中0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢仍为奥氏体组织,20CrMnMo钢组织由铁素体与珠光体转变为马氏体与索氏体,20CrMnMo一侧热力影响区组织为细小的片状珠光体与铁素体;焊缝区的显微硬度为358HV,高于2种母材;焊接接头抗拉强度大于590 MPa,断后伸长率大于32%,断裂位置均在0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢母材一侧。结论 采用惯性摩擦焊工艺可实现不锈钢与渗碳钢的高强连接。     

高强钢焊接接头显微组织的研究进展

综述了热输入、合金元素、冷却速率和应变速率对高强钢焊接接头显微组织的影响和高温共聚焦显微镜原位观察高强钢显微组织的最新研究进展,总结了高强钢焊接接头粗晶热影响区显微组织的转变机理.结果表明:通过延长冷却时间、减少热输入量、控制合金元素的含量和采用预处理提高应变速率等方法,可以调控高强钢焊接接头显微组织中马氏体、粒状贝氏...     

Fusion Zone Microstructures of Laser and Plasma Welded Dissimilar Steel Joints

Dissimilar steel joints between 13CrMo44 low-alloyed ferritic steel and A1SI 347 austenitic stainless steel were produced using laser beam and plasma arC welding. Both autogenous welding (without Filler) and welding with nickel-based filler wire were employed in each process. Fusion zone microstructures were characterized using both optical and scanning electron microscopy. Compositional analysis was performed using scanning electron microscopy. Hardness was measured to provide data for identifying the microstructures. A clear correlation was observed between the composition, microstructure and hardness. The results show that both autogenous laser and plasma welding produce fusion zones with a mixed martensite/austenite microstructure. Autogenous plasma welds, however, possess less martensite than the laser welds. The formation of martensite was attributed to the material combination and the rapid cooling rate of the welding processes. The results also indicate that both laser and plasma welding with nickel-based filler wire can produce fully austenitic fusion zones. This is mainly due to the high nickel content in the filler wire. According to the results, laser and plasma welding with nickel-based filler wire are recommended as potential industrial processes.     

TWIP钢拉伸变形过程中微观组织的原位观察

采用扫描电镜对TWIP钢的拉伸过程进行了原位观察,研究结果表明:在TWIP钢的拉伸过程中,具有孪晶界的晶粒内部首先发生变形,并产生一定程度的加工硬化;随后其余部分晶粒发生转变,形成对变形有利的取向,从而变形得到扩展,最终得到非常大的无颈缩延伸.拉伸过程中,微裂纹首先在夹杂物和晶界处萌生,并在应力集中的作用下发生扩展连接,最终完成断裂过程.TWIP钢在变形过程中产生了大量的应变条痕,其大部分为滑移线,小部分为形变孪晶.由于孪晶诱导塑性效应,孪晶晶粒发生扭折并形成了台阶状结构,从而导致了试样表面的"褶皱"现象.     

异种钢接头中氢扩散行为的研究

本文运用氚自射线照相法和接头充氢后释放规律的观察，研究了Ｃｒ３０Ｎｉ９／高碳钢接头不均匀混俣区中的富奥氏体带的形成及其对接头氢扩散和聚集行为的影响，并建立了相应的氢扩展模型。试验和分析结果表明：富粤氏体带的形成将延缓和阻焊缝中的氢向材侧扩散；母材侧仅在熔池阶段及结晶后的高温阶段扩散进行了少量的氢，所得结论，对研究异种钢接头熔合线两侧的冷裂纹的形成机及有其理论指导作用。