试制X80输油气管线钢的包申格效应研究

研究某厂试生产的X80输油气管线钢的显微组织结构和常规力学性能。该钢板以针状铁素体组织为主 ,晶粒 12级。采用四点弯曲方法 ,模拟制管工艺进行钢板的包申格效应研究。在屈服变形阶段 ,随预变形量的增加 ,由包申格效应导致的屈服强度损失单调的增加 ,此现象与屈服过程中 ,钉扎位错的脱钉 ,形成大量有方向性的可动位错有关。按API标准 ,从试制的 610mm× 7.9mm螺旋钢管取样进行测试 ,结果发现钢管由包申格效应导致的屈服强度损失 ,除卷板头部和尾部略高外 ,沿板长平均在 5 5MPa至 75MPa之间。包申格效应的影响不可忽视     

X80管线钢真实应力屈强比的测定及对管线安全性的影响

试验测算出X80、X65、X60、X46、Q235等五种材料的名义应力屈强比σs/σb和真实应力屈强比Ss/Sb及硬化指数n.比较发现,Ss/Sb值较σs/σb值小约13%,表明X80等高强度、高屈强比材料在屈服后真实塑性变形裕度仍较大;管线钢n对σs/σb的变化也并不敏感.由此认为,屈强比对管线结构安全性的影响并非如通常认为的那么严重.     

屈强比升高对管线钢使用安全性的影响

为了研究屈强比升高对管线钢使用安全性的影响,测试了5种常用钢材的工程应力及真应力-真应变曲线,计算了名义屈强比、真实屈强比和静力韧度。结果表明:随着钢强度级别的升高,名义屈强比会不断升高,材料的塑性指标有下降的趋势;真实屈强比在表征材料塑性变形余量方面比名义屈强比更客观,名义屈强比放大了屈强比升高的安全隐患;X80管线钢的屈强比虽然较高,但其抵抗变形的能力并未降低;对高强度管线钢规定过低的屈强比,会造成不必要的浪费。     

微氮合金HRB400热轧带肋钢筋屈服强度不合格分析与研究

热轧带肋钢筋是工程结构最主要材料之一,主要用于建筑、铁道、桥梁、公路及水电等行业。论述了22mm规格HRB400热轧带肋钢筋的加热、轧制和冷却等工艺,对微氮合金生产的HRB400热轧带肋钢筋屈服强度不合格样品了进行分析,检验了其化学成分及物理性能。结合金相组织以及析出相扫描电镜分析,找出了屈服强度不合格的主要影响因素是终轧温度过高、化学成分控制不精确以及析出物不均匀等原因。     

弯曲板中的包申格效应及制管工艺对管体屈服强度的影响

采用X65钢板在四点弯曲载条件下,模拟输油管制管过程中不同应变量下的应力－应变过程,研究包申格效应对输油管管体屈服强度的影响,发现随预压缩变形增大,包申格效应严重,但预压缩变形达－13500με时,包申格效应达到饱和。制管过程中的包申格效应及制管过程中引入的高弹复应力,使螺旋焊管及直缝焊管管体屈服强度明显低于板卷屈服强度。水压试验可提高管体微量屈服强度σt0.1,σt0.2等,但对API标准所规定的σt0.5作用不大,因而在设计和制造输油管时,所选板卷屈服强度必须留有足够余量。     

中碳铬-镍-钼钢的超高强度和超低屈强比现象

研究了淬火温度和回火温度对中碳铬一镍一钼系超高强度钢屈强比的影响,分析了超低屈强比现象产生的原因。结果表明：在淬火后200℃回火条件下,屈强比随淬火温度的升高先下降,至950-1000℃淬火时仅约为0．45,尔后又升高;900℃淬火、165-180℃回火后,其屈强比较低（约为0．45）,而抗拉强度大于2200MPa。超低屈强比现象主要与残余奥氏体及其中的可动位错和淬回火后的残余应力有关。     

位移速率与应变速率对测定金属材料屈服强度的影响及分析

本文介绍用不同应变速率和不同位移速率对低碳钢和硬铝的测试方法,通过对试验结果和试验曲线的分析对比,进而得出相应的结论。     

尺寸与表面效应及其对微齿轮强度的影响

由于特征尺寸很小,微齿轮具有明显的表面效应和小尺寸效应,而这两种效应对微齿轮强度均有重要影响.简单介绍国内外用LIGA(Lithographie,Galvanoformung,Abformung)、微细电火花等技术和方法制作的典型的微齿轮器件;从塑性应变梯度理论出发,用近年来的一些实验结果说明金属材料在微米尺度具有明显的尺寸效应;分析微构件的表面效应及产生表面效应的分子间作用力;分析尺寸效应和表面效应对微齿轮齿根强度、齿面接触及齿面摩擦的影响.     

稳定化处理对LY12铝合金微屈服行为影响的初探

分析了LY12铝合金时效处理及冷热循环处理后的微屈服应力-微塑性应变曲线特征，探讨了尺寸稳定化处理对微屈服行为的影响。初步分析认为微塑变是一个原有可动位错源耗竭、位错在不利取向晶粒中滑移以及位错增殖的过程；与时效处理相比，冷热循环处理后材料的微屈服行为发生显著变化，原因在于冷热循环过程中急剧的高低温变化，使材料产生微塑性变形。     

两相区淬火温度对HSLA100钢显微组织及屈强比的影响

研究了HSLA100钢在两相区二次淬火时淬火温度对组织和屈强比的影响。结果表明:HSLA100钢在两相区二次淬火后形成了铁素体和M/A岛的混合组织;700℃淬火时,沿板条状铁素体分布着少量岛状组织;随淬火温度的升高,岛状组织数量增多且粗化,同时铁素体形貌从单一的板条状逐渐向多边形状转变,且其中的位错密度降低;当淬火温度升到820℃时,其显微组织又恢复到板条贝氏体;试验钢的屈强比在700～740℃温度范围内从0.94持续下降至0.67,而在740～780℃区间内波动很小(约为0.67),当温度超过780℃后又大幅上升。     

多晶硅微电子机械构件材料强度尺寸效应研究

为了解构件尺寸的微型化给材料的强度带来的影响 ,利用纳米硬度计通过微悬臂梁的弯曲试验法来测量多晶硅微构件弯曲强度 ,利用电磁驱动微拉伸装置测试了抗拉强度。试验研究表明 ,多晶硅微构件的弯曲强度和抗拉强度表现出随构件尺寸的减小而增加的尺寸效应。统计分析表明 ,多晶硅微构件的平均弯曲强度为 ( 2 .885± 0 .40 8)GPa ,其平均抗拉强度为 ( 1.36± 0 .14 )GPa。研究结果为微机械构件的可靠性设计提供依据     

屈服强度对压痕应变法测量焊接应力中应变增量的影响

压痕应变法测量焊缝残余应力时采用母材的标定系数,常常由于焊缝和母材屈服强度的较大差异而带来严重误差.文中首先针对焊缝应力的计算方法提出改进,然后采用有限元数值模拟,针对直径2.0 mm球形压头和0.2 mm的压入深度,分析距离压痕中心4 mm～6 mm范围内不同屈服强度材料的塑性区变化特征,以及不同屈服强度材料的压痕叠加应变增量和有效应力(外加应力和屈服强度之比)之间的关系,获得一系列有价值的结果,基本解决了压痕应变法测量焊缝残余应力中用母材标定结果计算焊缝应力存在的误差问题.     

低碳马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo磨削表层屈服强度的研究

借助X射线应力分析技术测量了屈服强度在马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo磨削影响层上的分布,同时测量或计算了残余应力、X射线衍射线半高宽、显微硬度、嵌镶块尺寸、微观应变和位错密度等参量的沿层深分布。结果表明,该影响层的屈服强度大幅度提高了,与用半高宽和显微硬度比较起来,用屈服强度作指标能够更好地反映磨削影响层的强化。磨削表面的条件屈服强度提高了约50%,嵌镶块尺寸从约64nm减小到约28nm,微观应变从约7×10-4增高至约14×10-4。磨削影响层的条件屈服强度σ0.2与位错密度的平方根之间存在线性关系。这些结果说明,磨削表面发生了严重的塑性形变。冷作塑性形变强化是磨削影响层的屈服强度得以提高的根本原因。     

大型电站用中强钢氢致开裂模式探讨

在低应变速率条件下对不同氢含量的大型电站用中强钢氢致开裂行为进行了研究。结果表明，此类中强钢具有与高强钢不同的氢致开裂模式──随钢中氢含量增加而相继表现出微孔聚合式韧性开裂、变态脆化的微孔聚合式开裂和低能解理式脆性开裂。此模式的主要控制因素为氢在裂尖区域的定向迁移。     

反向加载时X70钢的力学性能

分析国产X70管线钢板承受正向和反向加载时的力学性能，对加载曲线及其包申格效应进行研究，根据测试结果，给出X70钢材在不同预变形下的应力-应变关系式以及力学参数；通过数据处理，得到反向加载时屈服强度降幅△σ0.5随预塑性应变εpp变化的经验公式。     

DISTRIBUTION OF Cu AND ITS EFFECT ON MICROSTRUCTURE OF Cu-BEARING STEEL

In order to investigate the distribution of Cu and its effect on the microstructure of Cu-bearing steel, a series of mild steels containing different contents of Cu are developed by vacuum electric arc furnace. These steels are annealed at 1 260℃, 1 100℃and 1 000℃respectively for one hour and followed by furnace cooling to room temperature to simulate the heat treatment before the rolling process. The results show that Cu did not obviously segregate in annealed steels. The scanning electron microscope (SEM) observation show that the main microstructures in Cu-bearing steel are ferrite and pearlite; The volume fraction of pearlite in steel increase with increasing Cu content. The grain size reduces with the decrease of annealing temperature. The results of energy dispersive X-ray analysis (EDXA) suggest that the Cu content in pearlite is higher than that in ferrite, which means that the microstructure-segregation of Cu exists. However, the cast specimens show that Cu content in MnS and S-rich phase is very high, and Cu changed the distribution of MnS in steel. In addition, the optimal Cu content in steel between 0.2%-0.4% and the optimal annealing temperature between 1 100-1 200℃are determined by the economical and practical principles.     

中碳钢摩擦焊接头的切口强度及切口敏感性

盘＋轴等异型部件的摩擦焊接结构和带飞边直接使用的摩擦焊接构件，其外形均具有几何不连续性，可视为广义的“切口”，因此，对于组织和性能不均匀的摩擦焊接接头的切口强度及切口敏感性的研究对于摩擦焊接结构设计和安全使用具有重要意义。本文研究了中碳钢摩擦焊缝处的切口强度，结果表明45钢摩擦焊接头焊缝处切口件的断裂具有脆性断裂特征，焊缝处的切口强度服从对数正态分布，其对数均值对应的切口强度在所研究的应力集中系数范围内几乎不随应力集中系数K1的增大而变化，且均大于母材的抗拉强度，即45钢摩擦焊接头的焊合区对切口不敏感。最后估算了45钢摩擦焊接头的切口敏感度系数KbN，只要接头的应力集中系数Kt＜KbN，则接对切口不敏感，这对于摩擦焊接头的设计和广泛应用具有重要的意义。     

HQ130钢熔合区微裂纹扩展形态及断口特征

通过“铁研”、金相和扫描电镜（ＳＥＭ）试验,对ＨＱ１３０ 高强钢焊接熔合区微裂纹扩展和断口形貌特征进行了研究。试验结果表明,ＨＱ１３０ 钢焊接裂纹大多起源于距熔化边界线２０～６０ μｍ 的半熔化区,一般是平行于熔合区扩展或是越过熔合区拐向焊缝中。裂纹扩展在焊缝区和半熔化区之间交替进行,并非严格按Ｗ／Ｆ界面破断。控制焊接线能量（≤２０ ｋＪ／ｃｍ ）可避免熔合区附近出现粗大的板条马氏体或上贝氏体,有利于防止焊接冷裂纹的产生和扩展