07Cr12NiMoVNb耐热钢回火脆性研究

通过冲击试验和断口形貌分析确定07Cr12NiMoVNb耐热钢有回火脆性,并存在二个回火脆性温度区间(450～525℃和575～625℃)。低温回火脆性到高温回火脆性区间的断口形貌从准解理+解理到解理+沿晶断裂,出现沿晶断裂时,冲击值最低。为方便工程上判断是否出现回火脆性,借用了韧/脆转变的(FATT50)概念。     

反击式破碎机双转子断裂失效分析

利用光学金相显微镜、扫描电镜和热处理实验手段对反击式破碎机双转子断裂进行了分析。分析结果表明,其断裂属于解理和沿晶复合断裂,断口解理面较大,组织中有大块自由铁素体和粗大魏氏组织。此双转子未经热处理就投入使用以及该转子存在的缩松和气孔是导致该双转子断裂失效的主要原因。     

40Cr压下螺杆破断分析

采用光学金相和电子探针分析仪对４０Ｃｒ压下螺杆的性断裂进行了分析，并探讨了断口的形成机理。结果表明：螺杆端头局部淬火形成的粗大针状马氏体组织具有很大的脆性，使其在开始使用时就发生了沿晶断裂及解理断裂。     

0Cr17Ni4Cu4Nb钢制螺钉断裂原因分析

某故障螺钉所用材料为0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不锈钢。通过断口宏微观观察、金相检验、硬度检测和能谱分析等实验,确定螺钉的断裂性质及断裂原因。结果表明:螺钉的失效性质为疲劳断裂;故障螺钉与疲劳实验螺钉疲劳源区附近均为准解理与沿晶特征,故障螺钉的沿晶特征较明显,应与该材料特性有关,尤其是螺纹根部在预紧力、拉应力、弯曲应力等复杂的综合应力状态下,螺钉产生沿晶特征。     

Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金在-196～400℃的断裂机制分析

用金相显微镜和扫描电镜对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金在不同温度下的拉伸试样进行断口分析.结果表明合金在不同温度下启动的滑移系不同,引起合金的变形机制和断裂机制也不同.25℃时合金仅以基面进行滑移,可启动的滑移系少,合金的断裂机制为穿晶解理断裂;-196℃时棱柱面滑移系可能启动,导致滑移系数量增加,合金产生低温塑性现象,合金的断裂机制为微孔聚集型断裂;250,300,350℃时合金进入多系滑移阶段,基面、棱柱面和锥面的滑移系都能启动,合金的断裂机制也为微孔聚集型断裂;400℃时由于再结晶的发生,新再结晶的细晶能非常容易地进行晶界滑移变形,合金产生粗晶超塑性现象,合金的断裂机制为沿晶剪切断裂.     

W-Mo-Ti梯度材料的成分和组织特征

应用电子显微分析技术对共沉降法制备的W-Mo-Ti梯度材料的化学成分、显微组织和断口形貌进行了研究。结果表明,试验材料整体致密,化学成分和显微组织具有梯度变化特征。富W区、W-Mo区、富Mo区颗粒以机械混合的形式存在;以Mo为主要组分的Mo-Ti梯度层,也是以机械混合为主;以Ti为主要组分的Mo-Ti梯度层,主要以多角形β相存在;富Ti区主要以球形相存在。富W区、富Mo区主要为沿晶脆性断裂,富Ti区为典型的穿晶解理断裂,Mo-Ti过渡层以穿晶解理断裂为主,还表现出延性断裂特征。     

取向电工钢的低温拉伸变形和断裂行为

测量了普通取向电工钢室温至300℃的拉仲性能并观察了拉伸断口形貌.对比分析和定量计算表明,随着拉伸温度的升高P原子在晶界偏聚的程度逐渐降低,使得断口形貌的沿晶特征减弱、解理特征增强.拉伸温度超过100℃以后沿晶断裂特征消失,基体的屈服强度逐渐低于解理强度,使得断口形貌解理特征减弱、韧窝特征增强,至190℃转变成完全的韧窝断口.在100℃-160℃范围内拉伸变形时位错滑移会拖曳柯垂尔气团随之迁移,造成了随温度升高延伸率下降,且屈服强度的降幅减缓.     

脉冲电流对0.27%置氢Ti-6Al-4V合金变形行为的影响

对0.27%(质量分数)置氢Ti-6Al-4V合金进行压缩试验,对断口进行观察与分析,研究了脉冲电流对其变形行为的影响。结果表明,脉冲电流使0.27%置氢和未置氢Ti-6Al-4V合金的变形抗力降低和压缩延伸率提高。脉冲电流产生的焦耳热效应,是影响0.27%置氢Ti-6Al-4V合金力学性能变化的主要原因。由于电致塑性效应的影响,Ti-6Al-4V合金的断裂形式由延性脆性沿晶断裂向准解理穿晶断裂转变,但是对于0.27%置氢Ti-6Al-4V合金,由于在低温条件下氢脆的影响其准解理断裂特征不如未置氢Ti-6Al-4V合金的明显。     

生物陶瓷增韧前后的比较研究

通过扫描电子显微镜对氧化锆增韧的羟基磷灰石和纯羟基磷灰石的裂纹扩展和断口形貌特征的观察，发现增韧的羟基磷灰石是以沿晶方式断裂，而纯羟基磷灰石是以解理方式断裂。本文分析了造成增韧前后两种材料不同断裂方式的机制，并讨论了颗粒增韧生物陶瓷的机理。     

6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下的腐蚀研究

通过紫外辐射老化试验和周期浸润试验,利用腐蚀表面和截面形貌分析、力学性能测试及拉伸断口扫描分析等,研究了6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下的腐蚀行为及机理。腐蚀形貌观察发现,6061铝合金在该环境下的腐蚀由点蚀引起并扩展,同时,试样发生沿晶腐蚀,8个周期后沿晶腐蚀裂纹扩展深度达80μm。模拟工业-海洋大气环境中的硫化物不仅对试样表面的点蚀产生很大影响,而且硫酸根离子会随着腐蚀介质深入晶界,加速沿晶腐蚀。力学性能分析表明,在该环境下腐蚀8个周期后,试样的延伸率大幅下降,下降率达26%,断裂机理发生改变,点蚀和沿晶腐蚀导致6061铝合金从韧性断裂转变为解理脆性断裂。     

发动机用灰铸铁的低周疲劳行为

研究了发动机缸体用灰铸铁材料在室温、150℃和250℃下的低周疲劳行为。根据对拉伸应力-应变、循环应力-应变和应变-疲劳寿命数据的分析,给出了疲劳参数。结果表明:在高温下灰铸铁的弹性模量、强度降低,延伸率增大;循环应力响应表明,在较小的应变幅下经历初期循环硬化、循环软化、断裂,而在高温和较大应变幅下几乎没有硬化阶段,循环软化至断裂;其室温疲劳寿命最长,150℃最短,250℃居中。微观分析结果表明:疲劳裂纹萌生于片状石墨尖端、夹杂物及孔洞处,沿石墨扩展,夹杂物导致分支裂纹及裂纹偏转,延缓裂纹的扩展;灰铸铁的疲劳断裂方式为沿晶和准解理断裂的复合机制,存在扇形解理面和二次裂纹,解理台阶上观察到疲劳条带和韧窝。     

固溶处理对AM60B+XRE及AZ91D+XRE 镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6和2.0%,质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能.结果表明,添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2,固溶处理明显提高AZ91D+xRE合金的强度;AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al11RE3相、颗粒状Al10Ce2Mn7相以及网状Mg17Al12相组成,经过固溶处理后,网状Mg17Al12相完全溶解,只剩下热稳定性较高的Al11RE3相和Al10Ce2Mn7相,随固溶时间的延长,其形态略有改变.AM60B+xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式,而AZ91D+xRE合金则呈现沿晶断裂+解理断裂的混合断口形态.     

7003铝合金动车柜体的应力腐蚀开裂

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,对某动车7003铝合金柜体的裂纹进行原因分析。裂纹为沿晶扩展,且有分枝,断口为冰糖状花样,晶面上有发纹、鸡爪纹,经分析裂纹为氢脆起主导作用的应力腐蚀裂纹。通过慢应变速率拉伸实验及恒位移应力腐蚀实验对7003铝合金的应力腐蚀倾向进行评价。慢拉伸实验表明,7003铝合金在3.5%NaCl溶液中的断裂为穿晶与沿晶的混合断裂,在穿晶断裂部分有大量的二次裂纹、解理台阶及河流花样,应力腐蚀敏感指数达0.2。恒位移实验结果显示:经28天腐蚀后,7003铝合金已发生裂纹扩展,长度达700μm,断口的应力腐蚀区存在"舌状凸起"和"凹槽"等形貌,有较明显的应力腐蚀敏感性。     

IC-6合金TLP连接接头组织对高温拉伸性能的影响

研究了采用镍基含硼中间层合金在１２２０℃保温不同时间连接ＩＣ－６合金时,接头９００℃拉伸性能的变化。结果表明接头拉伸强度并未随扩散时间延长而不断提高。从断口 分析可知,焊缝组织中的晶界强度和近缝区硼化物的形态、分布及数量决定了接头的拉伸强度和塑性。焊缝中的晶界强度高,裂纹沿晶界扩展至不利取向,转而沿近缝区硼化物扩展,断口上沿晶断裂所占区域少,对应接头强度较高,且具有一定的塑性。若晶界强度低,断口上主要表现为沿晶断裂,接头强度较低,且塑性差,在外应力作用下,硼化物发生脆性解理或由于与基体结合力低而脱开,其周围的包膜可以缓解硼化物上的应力集中使裂纹扩展需要的应变能增加。     

船用高强钢SH01焊条冷裂纹敏感性研究

采用插销试验和扩散氢试验研究了不同温湿度下的冷却速度、扩散氢含量对SH01焊条冷裂纹敏感性的影响,用扫描电镜观察了插销断口形貌。结果表明,SH01焊条的冷裂纹敏感性较低,其最小临界断裂应力Rcr为830MPa,大于焊条熔敷屈服强度Rp0.2;断口除起裂区具有沿晶和准解理的脆性特征外,其余为韧性的韧窝特征。     

固溶处理对AM60B＋xRE及AZ9lD＋xRE镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B xRE及AZ9lD xRE合金(x＝0．4、0．8、1．2、1．6和2．0％，质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能．结果表明，添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2，固溶处理明显提高AZ9lD xRE合金的强度；AM60B xRE及AZ9lD xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al11RE3相、颗粒状Al10Ce2Mn7相以及网状Mg17Al12相组成，经过固溶处理后，网状Mg17Al12相完全溶解，只剩下热稳定性较高的Al11RE3相和Al10Ce2Mn7相，随固溶时间的延长，其形态略有改变．AM60B xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式，而AZ9lD xRE合金则呈现沿晶断裂 解理断裂的混合断口形态．     

GCr15轴承钢过热“带状组织”与断口形貌分析

对ＧＣｒ１５轴承钢过热淬火形成的“带状组织”及断口形貌进行了分析。结果表明,明暗相间的“带状组织”分别为隐针马氏体与粗大针马马氏体区,其形成是因高温下原材料下不同域中含铬碳化物的溶解难程度不同导致抗旬性能差别而引起的;其断口形貌不同于一般过热断口,其中暗带区断口为“冰糖状”沿晶断裂,亮带区断口为准解理断裂。     

淬火温度对2Cr11NiMo1VNbNB钢组织和性能的影响

用光学显微镜、ＳＥＭ和ＴＥＭ等手段分析研究了淬火温度对２Ｃｒ１１ＮｉＭｏ１ＶＮｂＮＢ钢组织和的影响。由于α上的未育分回复和再结晶，固溶和年出强化的影响。淬火温度升高，强度指标上升，塑性基本保护不变，冲击韧性逐步降低。冲击断口的断裂机制也逐步由解理加穿晶塑性断裂过渡到准解理国解理断裂。     

低温和高载荷速率对某船用结构钢断口形貌的影响--对动载荷促进材料脆性断裂本质的探讨

研究了低温和高载荷速率条件下结构钢断口形貌变化规律,讨论了沿晶断裂的本质.研究指出降低温度和提高载荷速率都使沿晶断裂倾向增加,结构钢沿晶断裂倾向决定于晶界协调相邻晶粒塑性变形的能力.     

地铁车辆抗侧滚扭杆的断裂原因

某地铁车辆51CrV4弹簧钢抗侧滚扭杆在服役过程中发生断裂。采用宏观观察、金相检验、扫描电镜分析、化学成分分析和力学性能测试等方法分析了扭杆断裂的原因。结果表明:扭杆的断裂模式为正断型扭转疲劳断裂。扭杆基体材料强度偏高,韧性偏低;扭杆在矫直时局部加热,矫直工装接触部位发生了局部变形,加上冷却速度过快,使得扭杆中段形成了表面硬度异常区域。在扭转疲劳载荷的持续作用下,表面硬度异常区域形成了沿晶开裂为主、准解理断裂为辅的疲劳裂纹源,并不断扩展,最终造成扭杆断裂。