表层组织状态对6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和高周疲劳试验,研究了表层组织状态对轨道交通用6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响.?结果表明,粗晶组织晶界附近第二相粗大,导致热影响区晶界液膜厚度达到8?～?10?μm,使得液化晶界抵抗拉应力的能力降低,从而对液化裂纹缺陷更敏感.?因表层粗晶组织形成的液化裂纹成为...     

显微组织对TC18合金应力腐蚀性能的影响

通过恒位移应力腐蚀试验研究了两种不同显微组织TC18合金的应力腐蚀性能,并采用扫描电镜对其断口形貌进行了分析。结果表明:棒材抗应力腐蚀性能优于锻件抗应力腐蚀性能,从强至弱的顺序为:棒材纵向、棒材横向、锻件横向。这与其组织形貌存在差异有关:棒材为等轴组织,锻件为网篮组织。锻件横向微观断口包括预制裂纹区、应力腐蚀开裂区和机械开裂区都有硬质的等轴和条状初晶α或夹杂物脱落而形成的空洞,或由于硬质相塑性较差难以与基体进行塑性变形协调而产生大量裂纹,断口形貌特征与其抗应力腐蚀性能较差一致。     

1Cr13钢闸板毛坯锻件开裂原因分析

从断口、金相和显微硬度等方面1Cr13钢闸板毛坯锻件在加工中开裂形成贯穿性裂纹,对此进行检验和分析.结果表明,裂纹源区断口近表面一定深度内具有沿晶断裂特征,而裂纹扩展区断口则是韧窝特征;金相分析表明源区组织是保留马氏体位向的回火索氏体 粒状碳化物,基体组织则是铁素体 颗粒状珠光体.分析认为,闸板在气刨加工去除表层金属的反复受热和冷却过程中表层组织发生了淬火和回火转变,由于表层和次表层的马氏体相变存在异步现象,最终在组织应力和热应力作用下导致表层萌生裂纹源,并在热应力和组织应力的共同作用下扩展进而形成贯穿性开裂.     

LY12合金热挤压棒材粗晶环的研究

LY12合金热挤压棒材淬火低倍组织经常出现较深的粗晶环。粗晶环降低棒材抗拉强度与加工性能,因此,对粗晶环必须严加控制。国家标准GB3192-82规定棒材粗晶环深度不大于3毫米,在执行中粗晶环不合格现象很     

核电钢制安全壳SA738 Gr.B搭接接头裂纹成因分析

文中研究了在核电站钢制安全壳SA738 Gr.B模拟件焊接过程中，自动熔化极气体保护电弧焊(GMAW)与焊条电弧焊(SMAW)纵向搭接接头裂纹的产生原因，重点讨论了搭接接头的热影响区粗晶区的显微组织与力学性能。为了对裂纹发源位置进行定位，首先采用相控阵超声检测技术(PAUT)对裂纹进行测量，反演裂纹发源位置，然后对裂纹发源位置自动GMAW和SMAW焊缝热影响区粗晶区进行光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)显微组织观察，并进行显微硬度、室温拉伸和室温冲击等力学性能试验。试验结果表明，不同焊接方法导致搭接接头热影响区粗晶区的显微组织与力学性能存在差异，残余应力作用下的力学性能失配导致搭接接头裂纹产生。     

LY12CZ挤压棒材粗晶环微观分析

通过微观组织分析，研究了ＬＹ１２挤压棒材在固溶处理前进行足够的冷拔变形可消除其粗晶环的现象。足够的冷变形增加了再结晶的形核率，改变了第二相粒子、残余应力的大小和分布，从而获得了均匀的细晶组织，消除了粗晶环。由此还分析了ＬＹ１２ＣＺ挤压棒粗晶环形成的原因，即挤压过程中棒材边部剧烈的剪切变形使其具有很大的畸变能，促使第二相粒子聚集长大而失去对再结晶的抑制作用，在随后的淬火加热过程中发生一次再结晶而聚集长大形成粗晶环     

2A50合金正反挤压棒粗晶的对比

阐述了２Ａ５０合金反挤压棒材粗晶区的分布特征,以及与正抗压棒材粗晶环的差异。通过对该事金正反挤压棒粗晶的试验研究,发现２Ａ５０合金反挤压棒材粗晶区由两部分组成;最外层深度小于２．０ｍｍ的粗大晶粒区和由粗晶区向中心延伸的小晶粒区,这同正坟棒材粗晶环有很大差异。试验结果表明：２Ａ５０合金反挤压棒材边部由粗晶区向中心延伸的小晶粒区是不完全再结晶组织,不应属于粗晶环。     

齿轮磨削裂纹失效分析

采用化学分析、金相检验和硬度测试等方法分析了齿轮经磨削加工后产生裂纹的原因。结果表明:磨削过程中造成齿轮表层出现一定宽度的二次淬火烧伤带,在次表层及二次淬火烧伤带边缘区发生二次回火相变。二次回火区硬度大幅下降及表面拉应力共同影响下产生磨削裂纹。     

40CrNiMoA钢台阶轴表面裂纹产生原因分析

40CrNiMoA钢台阶轴调质后加工时发现表面有裂纹,通过宏观分析、化学成分检测、金相分析以及断口形貌观察等方法对台阶轴的裂纹产生原因进行了分析。结果表明：台阶轴的显微组织较粗大,断口呈沿晶形貌,台阶轴的裂纹为淬火裂纹,淬火温度偏高和台阶位置组织应力较大是台阶轴产生裂纹的主要原因。     

16Mn钢及其热影响区在碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为与机理

利用电化学测量技术、慢应变速率拉伸实验和U形弯试样浸泡实验,研究了16Mn钢及其模拟热影响区(HAZ)在碱性硫化物和Cl~-介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理.结果表明:16Mn钢原始组织、粗晶组织(空冷组织)和硬化组织(淬火组织)在碱性硫化物环境中均呈钝化状态,钝化电流密度依次降低.由淬火组织、空冷组织和原始组织的自然腐蚀电位依次降低可以推知,HAZ为阴极,焊缝和基体为阳极,长期服役后靠近熔合线处由于腐蚀暴露出残余拉应力区,引起SCC.HAZ中硬化组织、粗晶组织和原始组织在碱性硫化物环境下的应力腐蚀敏感性依次降低,其中硬化组织的SCC特征明显.而其余2种组织的SCC特征不明显.16Mn钢焊缝区在碱性硫化物环境中SCC裂纹扩展机制为沿晶型阳极溶解机制.     

1Cr18Mn8Ni5N不锈钢筒形结构件环形接头微裂纹工艺研究

文中采用光学显微镜、扫描电镜、 XRD等方法对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢某筒形结构件环形接头微裂纹进行了研究,并利用显微硬度压痕法评估了接头粗晶区的焊接应力。结果表明:当热输入为250～300 J/mm时,该结构件接头出现微小裂纹,裂纹主要分布于接头粗晶区。裂纹呈密集型分布,自熔合区靠近粗晶区的一侧启裂,随后沿晶界扩展,甚至在紧邻粗晶区的母材中也分布着裂纹。进一步提高热输入至397 J/mm后,接头则无裂纹。粗晶区晶粒粗大和尺寸均匀性差以及焊接应力是裂纹形成的主要原因。     

热处理对X80管线钢焊缝粗晶区组织性能的影响

利用焊接热模拟技术、热处理、力学性能测试和显微组织分析等手段,研究了淬火+高温回火的热处理工艺对X80管线钢焊缝粗晶区组织性能的影响。结果表明,当淬火温度为800℃时,焊缝粗晶区的韧性良好,淬火温度为950、1150℃时,韧性显著下降,发生了严重的局部脆化。950℃淬火产生的脆化与晶界连续分布的大颗粒碳化物有关,1150℃淬火产生脆化是由于晶内形成了粗大的魏氏组织。     

风电齿轮轴渗碳淬火纵向裂纹分析

对风电齿轮轴渗碳、淬火、回火处理后的纵向裂纹进行了宏观及微观的断口分析,对裂纹源区及其附近区域进行了金相组织、渗碳层深度、硬度、化学成分、拉伸及冲击性能等测试。结果表明:在轴身表层下的拉应力区存在异常大尺寸氧化铝夹渣缺陷,该部位在残余应力的作用下发生沿晶脆性开裂,具有氢致延迟开裂的典型特征,裂纹发生扩展形成宏观裂纹。     

4140悬挂器磁粉探伤裂纹检验分析

材料4140悬挂器锻件经精加工后进行表面磁粉探伤,发现其端面有裂纹.为查明裂纹原因,对其进行解剖取样检验分析.结果表明:裂纹是在淬火或回火之前形成的,属于淬火组织应力引起的端部裂纹,裂纹大部分处于深色偏析条带中,表明深色偏析条带是裂纹形成原因之一,裂纹主要以沿晶扩展,并与深色偏析条带区中微量有害元素沿晶界析出有关.     

8418钢铝合金压铸模早期开裂失效分析

采用直读光谱仪、数显洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪,对8418钢铝合金压铸模具失效件的化学成分、表面缺陷形貌特征及显微组织进行检测和分析。结果表明,经过理化检测,基体的晶粒组织粗大,粗大晶粒的平均直径达1647 μm,材料过热程度异常严重。原始粗大晶粒带来最终热处理淬火应力的增大,因而产生解理特征的裂纹以及沿晶韧窝的断口形貌。在后期缓冷过程中,碳化物沿晶析出,使得晶间强度显著降低,在淬火组织应力的影响下,形成沿晶开裂的内裂纹。铝合金压铸模早期开裂的原因,是由于过热粗大组织及沿晶开裂的内裂纹,大幅度降低材料强度韧性。模具在使用过程中难以承受压铸加工过程的工作应力,最终在模具模腔表面圆角最小处,即应力集中倾向最大的部位产生开裂。     

X100管线钢焊接冷裂纹敏感性

采用E10018焊条进行了斜Y形坡口焊接裂纹试验,结合数值模拟方法对X100管线钢焊接冷裂纹敏感性进行了研究,分析了预热温度对热影响区显微组织、接头硬度分布、应力应变状态的影响规律. 结果表明,X100管线钢具有一定的焊接冷裂纹敏感性,采用不高于100℃预热可以降低冷裂纹敏感性;100℃预热时裂纹率为0,此时粗晶区显微组织不是很粗大、M-A组元数量最少、硬度较低,且残余应力和应变水平都较低;但预热温度大于150℃时,粗晶区晶粒粗大、M-A组元数量增加,且接头中等效残余应力、应变水平升高,导致冷裂纹敏感性增加. 建议采用100℃进行预热.     

3.25%硅钢焊接热影响区的组织与脆性的研究

对变压器硅钢片熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接过热区组织进行了分析,结果表明,焊接接头热影响区的脆化主要表现在:1.局部晶界的脆化。在应力作用下,裂纹首先在局部晶界成核,形成裂纹源。2.晶粒的脆化。过热区内魏氏组织形态的析出相强化了铁素体,引起了脆化,使晶内塑性变形能力急剧降低。形态分析表明,沿晶破断具有低塑性开裂特征,由于晶界的脆化不是全局性的,总的说来晶界尚具有一定阻止裂纹发展的能力,此外由于同一晶粒内裂纹是多源发展的,因而晶内的强化仍然是导致宏观脆性断裂的主要因素。沿晶开裂的作用只是在一定条件下可以作为源,引发邻近晶粒的解理穿晶断裂。脆性断裂产生在HAZ 的粗晶区中,裂纹具有锯齿形特征。锯齿台阶彼此平行,晶内各微裂纹也相互平行。晶内按魏氏组织形态分布的沉淀相是在一个中等冷却速度下产生的。焊后900℃加热处理可使已经析出的晶界与晶内沉淀相以及有可能产生的M—A 型针状组织等消失,消除了由沉淀强化导致脆性的组织因素,大大改善了接头的塑性。过热的粗晶区中,尽管在微区可能产生孪晶型马氏体,然而由于其量甚微,且均被高韧性相奥氏体所包围,它对宏观脆性并未产生多大作用。     

粗晶环对无铅2011铝合金挤压棒材力学与切削性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和高速车床,试验研究粗晶环对无铅2011铝合金挤压棒材力学性能与切削性能的影响。结果表明:无铅2011铝合金挤压棒材组织由α-Al、Al_7Cu_2Fe、CuAl_2和SnBi共晶相组成,棒材表层存在粗晶环。粗晶环会降低铝合金挤压棒材的力学性能和切削性能,Φ30 mm棒材的粗晶环深度为9 mm,其力学性能较低,抗拉强度为287.9 N/mm~2,断后伸长率为17%,切削性能都较差,切屑较长。Φ40 mm棒材的粗晶环深度为1 mm,其力学性能高一些,切削性能好一些,抗拉强度为394.5 N/mm~2,断后伸长率为23.5%,切屑细小均匀。     

基于铁研试验的耐热钢接头再热裂纹倾向探讨

探讨了铁研试验中涉及的耐热钢接头再热裂纹倾向。结果表明,在消除应力热处理后BHW35钢的铁研试件中发现了启裂于接头根部应力集中处、沿HAZ过热区晶界扩展的、止裂于焊缝或HAZ细晶区的裂纹,其性质属于再热裂纹。接头HAZ粗晶区显微组织是再热裂纹产生的必要条件,而接头中的拘束应力和氢以及高温行为则是产生再热裂纹的充分条件。生产中常用低应力化和低氢化综合工艺及参数,以及专用焊接材料等措施,使接头中的应力水平降低,接头中的氢含量最小化,控制再热裂纹形成条件,并获得了较满意的效果。     

航空用7075铝合金挤压棒材粗晶环测试分析

针对本公司生产的航空用7075铝合金挤压棒材,通过分析制品力学性能、金相组织、电导率等,研究不同厚度粗晶环对它的电导率和性能的影响。试验结果表明,通过宏观组织检验,粗晶环沿制品边缘,形成粗大再结晶晶粒区,粗晶环深度从尾端向头端逐渐减小,以致完全消失,粗晶环的存在一定程度上降低了力学性能;同时粗晶环的存在也一定程度上提高铝合金的电导率;提供一种合理的生产工艺,减少粗晶环缺陷挤压棒材的产生,为航空型材产品生产及工艺试验提供技术支持与指导。