精铸热锻模具钢的强韧性与早期脆断

通过精铸热锻模的应用及对失效形式、工况条件的分析和性能测试，探讨精铸热锻模具钢的强韧性与早期脆断的关系。结果表明，精铸热锻模早期脆性断裂往往是由于热处理不当和操作不合乎要求引发的内应力与显微裂纹等所致，精铸热锻模具钢低的冲击韧度不是导致早期脆性断裂的根本原因，通过材料和工艺的改进，精铸热锻模早期脆性断裂是可以避免的。     

模具材料的强度与韧性

金属塑性加工中,模具寿命是工程界长期以来关注的问题。模具的失效形式一般可分为塑性变形和破损失效,前者由于模具材料强度与硬度不足,后者是由于模具材料的韧性不好而引起的失效。本文应用断裂力学的观点,论述优化模具加工工艺,充分发挥现有材料的优点,使其强度与韧性合理匹配,有利于提高模具寿命。并指出了对热锻模材料的K_(IC)是有效的参量,对冷作模具多半是短裂纹问题,冶金等因素影响大,仍应重视夏比V型缺口冲击韧性C_v。     

齿轮热锻模失效分析

本文对齿轮热锻模的损坏和某些特征进行了观察和分析。考查了热锻模的工作条件,测试了锻模用材的力学性能,结果表明:锻模早期失效是由于所用材料3Cr2W8V 钢在HRC50～52时,韧性和塑性过低所致。换用4Cr5MoVSi 钢后,在保证足够硬度的条件下,模具寿命可提高2～4倍。     

齿轮胎热锻模失效分析及复合渗强化新工艺

1 前言5 CrMnMo 钢是老牌热锻模钢,该钢有较高综合机械性能,有适宜的硬度、强度和韧性,有较好的耐热性能、热加工性能和高的淬透性、淬硬性,适宜制造各种类型热锻模。齿轮胎热锻模按常规热处理工艺处理后使用寿命不长,早期失效较严重。全国年耗该钢30-40万吨,锻体成本     

伞齿轮热锻模断裂分析与防止措施

1.前言 3Cr_2W_8V热成形伞齿轮精锻模具(以下统称热锻模),使用多年来模具的寿命很不稳定,有的热锻模能锻打1200～1500件齿轮,有的热锻模锻打几件或几十件齿轮,热锻模就开裂失效、变形失效。由于热锻模具早期失效,模具的经济损失很大,该问题一直是厂里的老大难问题。对于不同形式的失效模具进行了宏观断口分析、电镜断口分忻、金相检查,查明模具失效的原因,提出了改进措施,提高了热锻模     

防止热锻模早期开裂的方法

图1所示的热锻模,材料为5CrMnMo。锻模经常规热处理后,容易发生早期失效。其失效形式主要是早期开裂、不脱模、热裂等,其中尤以早期开裂为严重。经检查发现,锻模早期开裂的主要原因是模具本身韧性偏低,在高的冲击应力及热应力作用下,在应力集中的地方产生裂纹,使模具发生早期脆性开裂。     

大截面热锻模的失效分析

本文介绍大截面5Cr2NiMoVSi钢制造压力机热锻模失效的过程和原因,并指出,大截面热锻模失效的主要形式为:1.热锻模型腔表面的高温和高应力的循环变化引起热磨损、热疲劳裂纹,导致工件粘模。2.热锻模在交变负荷作用下,深型槽应力集中处产生机械疲劳裂纹,从而导致锻件产生毛刺和加重粘模。3.由于热锻模块材料的热强度低,当锻压工件时,模面经受反复加热和冷却,引起模腔表面局部变形,导致锻件尺寸超差等。     

辊锻模具堆焊修复技术

1．概述 热锻成形是一种生产效率高、加工质量好,节约原材料的先进加工方法,因此工业生产中对热锻金属模具的需求量很大。由于热锻合金模具的工况条件恶劣,服役寿命低,经常出现开裂、磨损、压塌、冷热疲劳等早期失效。因而对热锻合金模具进行堆焊修复,延长其使用寿命,具有重大的经济效益。目前模具堆焊技术在平锻模上已得到广泛的应用,并取得较好效果。     

热锻模用钢及其热处理

介绍了热锻模用钢的主要化学成分及其对性能的影响，详述了5CrMnMo钢和3Cr2W8V钢的热处理。3Cr2W8V钢热锻模在1100℃淬火及560℃-580℃多次回火，经“二次硬化”效应，金相组织较好，硬度较高。并且防止了锻模过早失效，显著提高了热锻模的使用寿命。     

4Cr5MoVSi齿轮胎热锻模复合强韧化处理

4Cr5MoVSi钢是国家重点推广的新热锻模钢。该钢具有制造热锻模所需的性能特点:有高温的淬透性、淬硬性:在600～650℃高温下仍保持较高的硬度、强度;有较高的抗冷热疲劳强度;耐急冷急热、变形小;抗裂纹扩展性好;有较高的强韧性和良好的综合性能。经二年来在齿轮胎热锻模上的应用,寿命大幅度的提高,为国家节约了钢材,若全国推广应用4Cr5MoVSi新钢种,经济效益一定显著。     

Monte-Carlo法计算含缺陷油气输送管线的失效概率

利用Monte-Carlo方法全面分析了裂纹深度、裂纹深长比、断裂韧度、屈服强度和输送压力等主要随机参数对含裂纹长输油气管线结构的失效概率的影响。利用故障树分析中的参数敏感性方法确定了随机参数的敏感性。计算结果表明,断裂韧度和裂纹深度对结构的失效概率影响较大,裂纹深长比对结构的失效概率也有重要影响。此外,还分析了焊接接头在不同的裂纹深度下,强度匹配对失效概率的影响,并还给出了管线在不同的失效模式下的年失效概率。     

铝合金轴承保持架的液固复合挤压模具设计

对铝合金轴承保持架间接挤压铸造的工艺及模具进行了改进,设计了新的模具,提出了挤压铸造 固态挤压的成形方法,介绍了新模具的结构及工作原理。改进工艺及模具后,有效地消除了原来的加工缺陷,提高了保持架的强度和韧性。     

平纹编织C/SiC复合材料层间断裂行为试验研究

通过双悬臂梁和端部切口弯曲试验分别对平纹编织C/SiC复合材料的Ⅰ型(张开型)和Ⅱ型(滑开型)层间断裂行为进行试验研究,得到该材料以临界能量释放率GⅠC和GⅡC表征的层间断裂韧度值.试验后利用光学显微镜对两组试验的试样断口进行显微观察,以分析其破坏机理.结果表明:Ⅰ型层间断裂韧度值GⅠC和Ⅱ型层间断裂韧度值GⅡC分别为(737.2±57) J/m2和(1082.7±90) J/m2;Ⅰ型开裂为层间SiC基体沿初始裂纹方向的断裂破坏;Ⅱ型开裂与Ⅰ型开裂相似,但裂纹上下表面包裹碳纤维束的SiC基体发生脱落,并且出现碳纤维束中部分碳纤维剪切破坏.     

小能量多冲法对物理气相沉积膜层机械性能的评价

利用自行研制的小能量多冲试验装置,对物理气相沉积(PVD)方法制备的CrMo合金膜和TiA lN陶瓷膜的结合强度、韧性、内聚强度等机械性能进行综合评价;探讨了膜层性质、冲头几何形状、基材硬度等因素对PVD膜层在小能量多冲条件下失效行为的影响规律;比较了膜层在承受动态多冲与静态压入载荷条件下失效行为的异同;分析了膜层在小能量多冲条件下的失效机制。结果表明:小能量多冲法能够很好地模拟膜层承受动态冲击载荷的服役工况。该方法既可以用于评价硬质陶瓷膜层的机械性能,也可用于合金膜层的力学性能表征;冲击力比冲击周次对膜层多冲失效行为的影响更为显著;四棱锥冲头较球型冲头更易于造成膜层的剥落失效,因而更有利于评价膜层的结合强度;承载能力高的基材有利于提高膜层的多冲抗力;膜层在四棱锥冲头多冲条件下主要发生膜基结合型破坏,而在静载压入条件下的失效则以开裂为主,反映了膜层的韧性及内聚强度。     

Dynamic fracture characteristics of highly brittle materials by using Instrumented Charpy Impact Test

In This study we investigate the dynamic fracture characteristics of a tungsten carbide cobalt (WC-6wt%Co) composite material. The dynamic fracture initiation toughness and some of the dynamic fracturing characteristics are evaluated by using the Instrumented Charpy Impact Testing (ICIT) procedure. The dependence of measured time-to-fracture on the tup impact velocity and the dynamic fracture toughness for the WC-6wt%Co composite material are obtained by using ICIT. The effect of the loading rate on fracture initiation toughness is found to be negligible when the time-to-fracture is on the order of 50μsec. At significantly higher rates of loading it is impossible to determine the apparent dynamic fracture initiation toughness because of the influence of the inertia force on fracture loading. It is found that the impact velocities affect the time-to-fracture significantly at lower impact velocities for various engineering materials. It is shown that with the decrease of tup impact velocities the time-to-fracture is increased and the dynamic fracture initiation toughness converges to static fracture toughness.     

发生桩基沉降在役压力管道的断裂失效风险分析

含缺陷管道和压力容器的安全评定是石油化工行业中的一个重要课题，断裂力学的出现和发展为它们的安全评定提供了有力的手段。充分考虑工况载荷、缺陷尺寸、断裂韧度、机械强度等参数的不确定性，根据R6双判据准则，通过Monte Carlo模拟方法对发生桩基沉降的管道进行了失效风险分析，得到它的失效概率，对于掌握发生桩基沉降管道的安全可靠性具有一定的实用价值。     

基于材料力学性能的最低设计金属温度曲线分析

铁素体钢在低温条件下存在明显的韧脆转变现象。为防止脆断事故的发生,需要确定铁素体钢制压力容器的最低使用温度。针对ASME中的A^D四条冲击豁免曲线,对应地选取了4种材料,基于材料实际的屈服强度和参考温度,按照ASME中豁免曲线的计算方法,计算得到4种材料的最低设计金属温度曲线,并与对应的A^D曲线对比,定量地分析ASME中豁免曲线的保守性。结果表明,ASME中的豁免曲线相对于材料自身的最低设计金属温度曲线保守性较大;韧性相近的材料被划分到不同的豁免曲线,使得韧性富裕量差异较大,对于某些材料,其断裂韧性被低估。     

含卡瓦作业损伤钻柱的适用性评价研究

针对卡瓦在钻柱表面上留下的作业损伤对钻柱断裂失效有严重影响的问题,提出一套系统的卡瓦作业损伤对钻柱断裂失效影响的评价方法。以卡瓦内悬挂钻柱的受力分析及卡瓦对钻柱损伤的弹塑性力学分析为基础,建立卡瓦对钻柱的损伤模型;基于断裂力学理论,推导卡瓦作业损伤对钻柱断裂失效的评价参数,并且将钻柱的工作载荷、断裂韧性和缺陷尺寸(卡瓦作业损伤)三者紧密的联系起来评价含卡瓦作业损伤钻柱的适用性。根据理论分析,建立适合油田人员参考的含卡瓦作业损伤钻柱失效评价曲线图,并提出含卡瓦作业损伤钻柱的三级评定方法,为油田安全操作提供有效参考。     

汽车紧固件常见问题及预防措施的研究

汽车紧固件作为串联汽车关键零部件的基础件,其质量的好坏对整车性能和安全性有着直接的影响.文中根据紧固件在装车前、装车时和装车使用后常见问题的统计分析结果,对紧固件故障类型和原因进行了分类.重点讨论了紧固件因混料问题、疲劳断裂、热处理问题、表面处理问题及过载断裂而产生的失效模式,并结合几种典型失效案例,详细分析了这些问题...