销孔螺栓断裂分析

销孔螺栓在服役期限内发生断裂。借助扫描电子显微镜对断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,由于销孔螺栓的热处理工艺不当,使其显微组织成为珠光体＋沿晶界分布的网状铁素体及魏氏体组织,造成晶界弱化,使得销孔螺栓强度降低,在应力的作用下发生疲劳断裂。     

核电LLS柴油机排气管螺栓断裂原因分析

某核电机组LLS柴油发电机排气管与汽缸连接螺栓发生断裂。通过宏观及微观分析、化学成分分析、显微组织分析、力学性能测试等方法,对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该GH2036合金螺栓的失效模式为沿晶脆性断裂;失效原因为螺栓热处理工艺不当,导致晶界析出了薄片状脆性相,弱化了晶界,造成螺栓在高温和应力共同作用下产生了沿晶脆性断裂。     

主汽门阀盖螺栓断裂失效分析

某电厂在停炉检修时发现一主汽门阀盖螺栓断裂失效,采用宏观分析、化学成分分析、硬度试验、金相分析、断口以及能谱分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂的主要原因为螺栓显微组织粗大且不均匀,在长期高温和应力作用下,局部位置的晶界发生蠕变产生蠕变孔洞;然后在腐蚀介质的作用下,裂纹从晶界蠕变孔洞处萌生并沿晶界扩展,最终造成一次性沿晶脆性断裂。     

20钢转轴断裂分析

在装机调试过程中，数根转轴断裂。用金相、扫描电镜等检验手段，对该轴断裂进行了分析。结果表明，原材料组织中存在分布于铁素体晶界上的网状游离渗碳体是导致转轴断理解的主要原因。经正火处理后，断裂问题得以解决。     

储气球罐连接阀螺栓断裂分析

储气球罐连接阀螺栓在使用过程中发生异常断裂。通过宏观观察、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:螺栓在低应力及环境腐蚀性介质作用下发生了应力腐蚀开裂,产生的原因是晶界析出较多高铬碳化物,局部呈网络状,使晶界贫铬,导致了晶界的耐腐蚀性能下降。可以从改善环境条件及对材料进行稳定化处理等途径解决该问题。     

汽轮机中压调汽门螺栓断裂分析

采用力学性能、金相分析等方法，对汽轮机螺栓的断裂进行分析，分析结果表明，螺栓在长期高温运行过程中，碳化物沿晶析出导致晶界弱化，从而在应力作用下形成疲劳源，最终产生疲劳断裂。     

水力发电机导水机构偏心销断裂失效分析

根据设计技术条件要求和材料力学性能标准规范,用金相检验、扫描电镜技术和EDX对偏心销断裂原因进行失效分析.结果表明,高温热锻时晶界发生局部过烧现象导致晶界弱化是断裂的主要原因;另外夹杂物等级偏高、淬火组织中存在网状铁素体和螺纹退刀槽圆弧过渡半径过小也是造成断裂的原因.     

带有扭转小角度晶界DD6单晶高温合金的横向持久性能EI北大核心

在980℃/250MPa条件下,研究了DD6单晶高温合金扭转小角度晶界的横向持久性能。结果表明,0~4.0°晶界试样与[001]取向试样的持久寿命相近,表明DD6单晶高温合金的横向持久性能优异;4.0°晶界试样持久断裂不为沿晶断裂;随着晶界角度的进一步增大,合金的横向持久性能明显下降,断裂方式为沿晶断裂。     

正火温度对含硅型高铬马氏体耐热钢性能的影响

以一种硅和碳量分别为1.5%和0.32%的含硅型高铬马氏体耐热钢为对象,研究了正火温度对其组织和力学性能的影响。结果表明,实验钢中的大量碳化物在980℃以上正火时溶解,热膨胀曲线上发生额外膨胀现象,回火后沿板条界析出杆状和粒状两种形态碳化物;在1030-1100℃正火并回火后沿晶界析出的含硅Cr23C6碳化物易粗化,呈链状分布于晶界;正火温度低于1030℃时拉伸强度随着温度的提高而提高,在更高温度下正火基本保持不变;随着正火温度的提高,冲击韧性总体呈降低趋势,分布在晶界的大尺寸链状含硅碳化物弱化晶界是冲击韧性快速降低的主要原因。     

Al-6Mg-0.2Sc铝合金高温力学行为研究

研究了Al-Mg-Sc超塑合金在200～500℃的高温力学性能,并对实验残样进行了微观组织分析.结果表明,Al-Mg-Sc合金在250～500℃区间内均具有一定的超塑性;在300～400℃超塑成形时强度较低,成形后制件使用性能较好,工程化条件下可选择使用;合金高温断裂机制由穿晶断裂向沿晶断裂转变的温度点在300℃附近,在此温度以下晶粒强度低于晶界强度,在此温度以上晶粒强度高于晶界强度.     

温度对V-5Cr-5Ti合金拉伸性能及组织结构的影响

对真空自耗重熔制备的V-5Cr-5Ti合金进行了室温到1150℃温度范围的拉伸性能测试,获得了不同温度下的拉伸应力应变曲线,用SEM和光学显微镜对断口形貌和金相组织进行了观察,分析了温度对断口形貌和组织的影响。结果表明:V-5Cr-5Ti合金的屈服强度和极限强度总体上随温度升高而降低,但在300℃到700℃之间出现应变失效效应,断裂伸长率随温度升高而降低,断面收缩率随温度升高先增大再而降低,在400℃时断面收缩率最大;温度较低时塑性变形以滑移为主,温度较高时以晶界开裂为主,并伴随有晶界熔化的现象,高温断口表现为韧性断裂为主,具有韧性与脆性共存的现象。     

C和B的含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响

对不同C、B含量的K417G合金进行DTA分析、等温淬火实验和950℃/235 MPa持久性能测试,并观察其组织形貌,研究了C、B含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响.结果 表明,在合金的凝固期间C含量影响碳化物的析出温度和初生碳化物的含量,且随着C含量的提高而提高;共晶组织的析出温度主要受B元素...     

135°ECAP+旋锻变形工业纯钛的热稳定性研究

对经过135°ECAP+旋锻变形后的工业纯钛100,150,200,250,300,350,400,450℃和500℃下保温1h退火。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机及显微硬度仪等技术研究ECAP+旋锻变形工业纯钛退火后的组织与性能变化。结果表明:在400℃以下退火时,显微组织中位错密度降低,晶界逐渐清晰,变形组织未发生明显变化,材料的抗拉强度和显微硬度略有降低,伸长率增加不明显;在400℃以上退火时,随着退火温度的升高,发生再结晶,晶粒尺寸明显增大,平均晶粒尺寸约为5μm,材料的抗拉强度和显微硬度均出现明显降低,伸长率增加。拉伸断口表明,ECAP+旋锻变形退火后工业纯钛的拉伸断裂均为韧性断裂。随着退火温度的升高,韧窝尺寸变大,韧窝深度变深。     

均匀化处理对Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金组织和力学性能的影响

对Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金铸锭进行均匀化处理,温度为505～525℃,时间为4～24h,并采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和万能材料试验机等检测手段分析均匀化处理前后合金微观组织和力学性能的变化。结果表明:均匀化处理后,原始组织中网状分布共晶化合物转化成晶界处不连续分布的块状LPSO相,离散分布的方块状富稀土相溶解。力学性能测试显示,铸态镁合金的抗拉强度为172.9MPa,伸长率为1.8%,经过均匀化处理后合金的力学性能得到提高,在515℃/16h均匀化制度下,合金室温抗拉强度为212.3MPa,伸长率为3.1%;在200℃下抗拉强度为237.2MPa,伸长率为9.7%,性能达到最佳。断口扫描显示,铸态合金是以撕裂棱与解理台阶为主的解理脆性断裂,均匀化处理后的合金中出现小而浅的韧窝,但仍然是以解理台阶为主的准解理断裂,塑性提高有限,长程有序相可成为裂纹的萌生源。     

焊接二次热循环对T23钢粗晶区再热裂纹敏感性的影响

利用Gleeble-3500热力模拟试验机制备T23钢焊接接头中粗晶热影响区和不同二次热循环的再热粗晶热影响区,并进行STF(Strain-to-fracture)试验。结果表明,粗晶区经历1 350℃或780℃二次热循环后,仍保持粗晶热影响区的粗大晶粒、笔直的晶界形貌以及高再热裂纹敏感性,断面收缩率低于5%。粗晶区经历了880℃、950℃或1 100℃二次热循环后,晶粒尺寸变小,晶界变曲折,断面收缩率分别为24.67%、16.6%和7.24%,再热裂纹敏感性降低。因此,合理调控二次热循环的峰值温度在A_(c1)~A_(c3)之间可以有效降低再热裂纹敏感性。     

热输入对Inconel 617镍基高温合金激光焊接接头显微组织与力学性能的影响EI北大核心

采用两种热输入不同的焊接工艺参数对3 mm壁厚的Inconel 617镍基高温合金进行激光焊接。通过光学显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头显微组织进行观察分析,并测试了焊接接头在室温(25℃)及高温(900℃)下的拉伸性能。结果表明:激光焊接热输入对Inconel 617焊接接头显微组织及力学性能影响明显。在高热输入(200 J/mm)条件下,焊缝正面宽度3.88 mm,熔化区中部晶粒尺寸粗大,取向杂乱,树枝晶二次枝晶间距较大(6.71μm),枝晶间碳化物颗粒尺寸较为粗大,枝晶间Mo,Cr等合金元素的凝固偏析较为严重。焊接接头热影响区宽度约0.29 mm,在晶界和晶内形成了γ+碳化物共晶组织,这是由于焊接升温过程中,热影响区内球状碳化物颗粒与周边奥氏体发生组分液化,并在焊后凝固过程中形成共晶。低热输入(90 J/mm)工艺参数获得的焊缝正面宽度为2.28 mm,焊缝呈沿熔合线母材外延生长并沿热流方向定向凝固形成的柱状晶形态。焊缝中部树枝晶二次枝晶间距较小(2.26μm),枝晶间碳化物颗粒尺寸细小,热影响区宽度约0.15 mm。室温(25℃)拉伸测试表明:高热输入下获得的焊接接头由于焊缝中固溶元素偏析造成的局部组织弱化,从焊缝中部破坏,强度与伸长率有所降低,低热输入条件下获得的焊接接头从母材破坏。而高温实验条件下(900℃),母材晶界发生弱化导致所有试样均从母材破坏。     

固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材微观组织和力学性能的影响

采用SEM、EDS和XRD等手段研究了不同固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材组织性能的影响。结果表明,1 120℃是合金组织和力学性能的一个转折点。当固溶处理温度为910~1 120℃时,由于晶界处NbC相的钉扎作用,使得晶粒长大缓慢,合金硬度和强度缓慢下降;当固溶温度超过1 120℃时,NbC相大量回溶,钉扎作用减弱或消失,晶粒急剧长大,合金硬度和强度的下降趋势明显增大。随着固溶温度的升高,合金断口中的韧窝变得大而深邃,塑性逐渐提高;当固溶温度超过1 120℃时,拉伸断口基本以韧窝为主。GH3625合金热挤压管材在固溶处理时间为1h时的最佳固溶处理温度为1 120℃。     

电厂锅炉末级过热器爆管原因分析

在长期过热的运行工况下,锅炉高温过热器极易产生材料的劣化以及材料组织和性能的下降,最终引发爆管事故。通过宏观检查、布氏硬度测试、抗拉强度测试和金相组织检验对某电厂末级过热器爆管原因进行分析。结果表明,该末级过热器管由于在长期高温高压下超温运行,导致碳化物在晶界富集,晶界强度下降,在拉应力的作用下,晶界产生蠕变空洞及蠕变裂纹,使得珠光体耐热钢的持久强度和抗拉强度下降,最终产生断裂失效。     

Microstructure and Mechanical Properties of Dy-α-sialon/Nano-size SiC Composites

The composite of Dy-α-sialon/10 wt pct nano-size SiC particles has been prepared from precursor powders of Si3N4, AIN, Al2O3, Dy2O3 and nano-size β-SiC. The hardness, toughness and bending strength of the composite at ambient temperature are a little higher than those of Dy-α-sialon.while the bending strength is maintained up to 1000℃ and about 2 times more than that of Dy-α-sialon at the same temperature. The fracture surfaces show that the grain size of the composite is smaller than that of Dy-α-sialon, and both Of them have predominately transgranular mode of fracture. It is believed that the decrease of the bending strength of Dy-α-sialon at elevated temperature is caused by the viscous flow of the grain boundary phase, while the addition of nanosize SiC particles effectively increases the viscosity of the grain boundary phase and therefore prevents the strength loss of Dy-α-sialon/nano-size SiC composites at elevated temperature     

显微组织对TA15合金高温拉伸性能的影响

研究了显微组织变化对TA15合金500℃高温拉伸性能的影响。结果表明:初生α相含量增加、α相方向性增强、次生α片变厚及β晶粒尺寸变粗大等显微组织的变化,可使TA15合金500℃高温抗拉强度降低,最大降幅达90MPa以上。研究表明,随初生α相含量增加,增多了晶界数量,而随温度升高晶界强度比晶粒强度下降快,导致高温抗拉强度随初生α相含量增加而降低。