PCrNi3MoVA钢高压釜体失效原因及延寿技术研究

针对PCrNi3MoVA钢制造的高压釜，围绕在役釜体典型部位进行金相、电镜分析及断裂韧性KIC、冲击功AKV和韧脆转变温度FATT（50％）测试，研究在役设备断裂韧性的预测方法、釜体材料延寿技术。经过分析得到了导致高压釜失效的主要原因；测试结果表明：在役釜体材料的FATT（50％）显著升高，推荐了在役高压釜安全评价时材料断裂韧性的预测方法；建议高压釜修复后进行水压试验时应升温至室温（25℃）以上，以防止釜体发生破裂，从冶炼、制造、使用、维修等环节提出了延长釜体使用寿命的措施。     

X70管线钢的断裂韧性

对不同厚度和裂纹初始长度的X70管线钢三点弯曲试样进行了不同试验温度下的断裂韧性试验。试验和分析结果表明：随着试验温度降低，试样的破坏方式由韧性破坏向脆性破坏转换不同厚度试样的破坏断口均产生分层裂纹，分层裂纹的大小和数量与试样厚度有关，分层裂纹的位置与试验温度和裂纹初始长度有关；对于试验温度较低的脆性断裂，试样在破坏时产生的分层裂纹距主裂纹根部有一定距离，分层裂纹宽度较小且未充分张开，对厚度效应影响较小。对于试验温度较高时的韧性断裂，分层裂纹首先出现在主裂纹根部，试样破坏时分层裂纹宽度较大且充分张开，减小了试样的有效厚度。高强度、高韧性的X70管线钢由于分层裂纹的产生，其力学性能与具有普通强度和韧性的钢材的力学性能存在着明显的差异，普通金属材料的韧性试验方法和材料评价方法已不再适用，必须考虑管道壁厚、缺陷大小和环境温度的综合作用。     

Ti-10V-2Fe-3Al断裂行为的研究

由美空军科学研究部发布的Ti-10V-2Fe-3Al钛合金在断裂韧性中的显微结构和断裂速率的研究正在SRI开展。该研究所用材料的制备和对设计的实验技术初步分析已在最早的年刊上发表了。 在动负载下用一点弯曲冲击试验测量裂纹启始     

锻态微合金35MnVN钢断裂韧性的研究

本文对微合金非调质钢不同锻造条件下的断裂韧性进行了测试,通过金相组织,断口形貌及裂纹走向的观察与分析得出:影响这种钢断裂韧性的主要因素为铁素体百分含量、晶粒大小及分布形态,而且可以用铁素体平均自由程这一参数来反映铁素体对断裂韧性的影响。锻造温度升高,造成铁素体量下降,而且呈网状分布,对断裂韧性不利,在保证等轴状铁素体均匀分布基础上,细化晶粒使断裂韧性大大提高。     

APIX70管线钢转变温度区的断裂韧性分析

该研究根据ASTME1921标准进行了APIX70管线钢转变区域断121的研究。不同终轧温度下的2个钢种被焊接在一起,研究它们的组织和机械性能。弹塑解理断裂韧性。由预置裂纹的开V型槽的3个冲击试样确定KJC,测量出的KJC值用威布尔分布来解释。从裂纹模型的观察来看,早期裂纹尖端到解理形成的临界距离随着临界J值的增加呈线形增加。在转变区域,对断裂韧性和晶粒尺寸进行研究,根据解理裂纹的形成及扩展机理进行分析。结果表明数量较多的马氏体一奥氏体容易引起解理裂纹的萌生,较大的有效晶粒尺寸也容易引起解理裂纹的萌生。然而,在双相区轧制的钢比在单相区轧制的钢在转变区域具有较高的断裂韧性,并且轧制温度低,转变能低,这是因为在双相区域的MA数量少,有效晶粒尺寸小。     

超高强度钢断裂韧性断口塑性延伸区研究

断裂韧性断口电子金相中,在予制疲劳裂纹区与失稳扩展区之间存在一个塑性延伸区,这已在铝合金、钦合金、钢等多种材料的研究中得到证实,但低合金超高强度钢的这方面报道尚少。本文对低合金超高强度钢40CrMnsiMoVA钢(以下简称A钢)和38Cr2Mo2VA钢(以下简称B钢)不同热处理状态下的断裂韧性断口进行了分析研究,探     

冲击荷载下岩石裂纹扩展研究进展

为了给深部资源开采和大型地下空间工程中围岩体的变形机理及稳定性控制提供理论基础,通过查阅大量关于表征岩石裂纹扩展的裂纹扩展模型、应力强度因子和断裂韧性的国内外文献,总结了前人的研究成果。依据现有研究,提出了动荷载作用下岩石裂纹扩展的几点建议：（1）综合考虑弹性力学、断裂力学和损伤力学建立岩石材料从微观断裂到宏观破坏这一演变过程的理论模型,使理论模型更加适应岩石材料的非线性特征;（2）采用分形、自组织和混沌等非线性理论表征动荷载作用下岩石内部以及表面裂纹的扩展演化特征;（3）采用颗粒离散元和有限差分模拟岩石材料裂纹扩展演化特征。     

阻力曲线法测试断裂韧性J积分参数值的回归分析

用断裂阻力曲线法测得的材料断裂韧性J积分参数值能够完整地反应材料阻止裂纹扩展的特性。我国目前正在为制定《断裂韧性J_(1C)标准》做大量试验工作。在J_(1C)标准组制定的“统一试验方法”中规定用直观做图法绘制断裂阻力曲线。由于没有绘制阻力曲线的具体规定,因而给出同一组数据,不同人绘出不同的阻力曲线,得出不同的断裂韧性J积分参数值。这种因人而异的随意性,给准确测定材料的断裂韧性参数值带来困难。我们分析许多钢种的不同单位测试的     

示波冲击试验技术的研究

介绍了示波冲击试验技术及其用于评价材料的动态断裂韧性方面的试验研究结果。采用了对变形速率不敏感的铝合金试样的静弯曲曲线与动态的示波冲击曲线的对比,较准确地标定了示波冲击曲线图中的载荷坐标,并且对14MnMONbB,12CrNi3MoV和12CrNi5MoV等三个低合金高强度钢进行了系统的示波冲击试验,研究不同缺口形状的冲击试样、试验温度对示波图形的影响。结果表明:用预裂纹试样能够比较直观地反映材料的断裂韧性;随着试验温度的降低其裂纹扩展功不断下降。     

γ基钛铝化合物的断裂韧性

钛铝金属间化合物重量轻并具有极好的高温性能.然而它们的室温塑性和韧性低,这就限制了它们的实际应用.γ基钛铝化合物的断裂特性是许多正在进行研究的课题之一.单相(γ)钛铝化合物比两相(α2 γ)材料脆,并且断裂韧性非常低.室温断裂韧性随钢片状晶粒的增加而增加.断裂韧性对细片条与裂纹平面的取向有密切的关系,细片条与裂纹平面平行时断裂韧性很低(≈10MPa(M~(1/M));细片条与裂纹平面的夹角大时断裂韧性很高(≈35MPa(M~(1/M)).添加像铬和铌那样的第三元素,对钛铝化合物的力学性能和断裂行为有影响.添加铬的材料与二元等加组织材料相     

航空用新型低成本钛合金显微组织与损伤容限性能关系研究

利用扫描电镜对某新型航空用Ti—A1-Mo—Cr—Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明：该新型Ti—A1-Mo—Cr—Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度-塑性-韧性-疲劳性能的匹配。其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低（断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高）;网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能（最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性）,但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金。     

包钢900A、BNbRE重轨力学性能的研究

随着铁路高速化的发展，对钢轨的质量也提出了更高要求。《EN铁路用钢轨标准》中断裂韧性、裂纹扩展速率和金属轴向疲劳性能指标已先后被世界上很多国家采纳和应用，作为国际招标的标准。本文主要针对包钢生产出口900A钢轨和BNbRE高速轨的断裂韧性、裂纹扩展速率和金属轴向疲劳性能进行研究。     

J积分阻力曲线法及其在Ly12合金中的应用

一、前言广泛应用的中,低强材料通常都有较高的韧性。要测定这类材料的平面应变断裂韧性K_1c值必须使用大样品,这不仅实验困难,也不便或无法取样于构件。为解决用小样品来测定弹塑性材料的裂纹韧性,迫切需要发展弹塑性研究测试方法。Rice于六十年代末首先提出了用J积分来描述裂纹顶端的应力应变场。随后又得出了J积分的形变功率定     

铸钢轧辊抗热裂性判据

抗热裂性是铸钢轧辊的重要性能之一。本文给出了根据轧辊热裂机理分析提出的评价抗热裂性判据: 1)材料高温压缩屈服强度和常温拉伸屈服强度是抗热裂纹形成能力的判据。 2)旋转弯曲疲劳强度是抗裂纹扩展能力的判据。用低NicrMo铸钢制成的试样,经热处理得到两种组织,分别进行了冷热疲劳、高温硬度.旋转弯曲疲劳和断裂韧性试验。证明了判据的可靠性。用该钢种制成的轧辊在轧机上实际使用结果也证明该判据可靠。     

球罐钢焊接接头疲劳与断裂研究

对宝钢三期氧气球罐用ＢＰ４６０ＮＬ１钢板及焊接接头进行了室温和低温断裂韧性试验与疲劳裂纹扩展速率试验研究，并用金相剖面法测定了裂纹尖端饱和启裂韧性特征值δｉｓ。为宝钢三期氧气球罐的缺陷容限分析及断裂安全评定提供了试验依据。     

B_4C颗粒对C/C-SiC复合材料微观结构与力学性能的影响

采用浆料浸渗结合先驱体浸渍-裂解法制备B_4C颗粒改性C/C-SiC复合材料,研究B_4C颗粒对C/C-SiC复合材料力学行为的影响。结果表明,B_4C颗粒改性的C/C-SiC复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别为250.41 MPa和13.56 MPa·m~(1/2),与C/C-SiC复合材料相比,其抗弯强度下降45.5%,而断裂韧性提高46.0%。B_4C颗粒可促进SiC基体的烧结,但由于大量闭孔和基体弱界面的形成,导致材料抗弯强度降低。B_4C颗粒改性的C/C-SiC复合材料断裂韧性提高的主要原因在于,B_4C颗粒与SiC基体中的弱界面使裂纹在SiC基体中得到有效偏转,增加了裂纹在基体中的扩展路径,使得材料的断裂韧性提高。     

65Mn环件断裂的失效分析

65Mn环件装配后发生崩裂,采用断口分析、化学成分分析、金相分析及低倍分析等方法进行了失效分析。结果表明,环件中存在白点,白点在装配应力和内部氢压的作用下发生滞后扩展,当白点裂纹长大到临界尺寸时,裂纹尖端的应力强度因子达到断裂韧性,从而发生崩裂。     

双侧振法预制断裂韧性试样疲劳裂纹研究

金属材料平面应变断裂韧性K_(1c)这个韧性指标,对评价金属材料的韧性、改进材料的生产工艺制度、研制新的金属材料和安全设计等方面都有一定的指导作用。 测试金属材料的平面应变断裂韧性K_(1c)和延性断裂韧性J积分值时,所用试样都要预制符合试验标准要求的疲劳裂纹。对铝     

高强钢热轧板拉伸试样表面起皮开裂原因分析

对12 mm厚高强钢热轧板拉伸试样表面起皮开裂缺陷进行了金相分析及工艺分析。金相分析结果表明,钢坯在加热时上下表面受热不同步,下表面脱碳严重,使轧制后的钢板形成一层均匀的全脱碳层;当受到拉伸应力作用时,表面脱碳层翘起、开裂。工艺分析结果表明,钢坯加热的保温时间是控制下表面脱碳与否的主要因素。通过测定成品热轧板断裂韧性指标得知,钢板表面脱碳层所形成的裂纹深度远小于材料失稳扩展临界值。     

石油套管断裂韧性的分析

对Ｊ积分用于套管的断裂韧性测试进行了研究，计算在载荷达到最大值时套管材料的Ｊ积分值，并与冲击韧性Ａｋ进行比较，讨论了用断裂韧性作为井下射孔性能判据的必要性和可行性。