排气管挂钩失效分析

通过金相显微镜、扫描电镜和能谱等手段分析了某汽车排气管用挂钩疲劳断裂失效的原因。结果表明,排气管挂钩断裂位于焊接接头附近,腐蚀疲劳起源于挂钩表面的点蚀坑,点蚀由氯离子和吸氧腐蚀共同作用引起。排气管挂钩在使用过程中承受着交变应力的作用,裂纹由点蚀坑逐渐扩展直至穿透管壁。焊缝附近的断口处发现明显的疲劳辉纹、疲劳台阶、二次裂纹、晶间腐蚀以及一些腐蚀产物等,远离焊缝处只有典型的疲劳辉纹和光亮磨痕,整个疲劳断裂过程由腐蚀疲劳向机械疲劳逐渐转变,直至断裂。     

风机轮叶片失效分析

用扫描电子显微镜和Ｘ射线能谱仪对风机轮叶片断口进行了综合分析，探明风机轮叶片断裂原因是由于空气中的ＳＯ２气体长期对叶片表面的腐蚀作用，开裂自晶界应力腐蚀裂纹起始，以疲劳开裂方式扩展，导致最终断裂。     

50MnV板簧断裂原因分析

采用化学分析、力学性能测试、光学显微镜和扫描电子显微镜分析等手段，对50MnV板簧的断裂原因进行了分析。结果表明，板簧表面因腐蚀而产生的凹坑是引起应力集中、产生微裂纹、导致疲劳断裂的主要原因。     

超细晶工业纯钛在3.5%NaCl溶液中的高周疲劳

采用Instron-8801型电液伺服疲劳实验机对复合细化工艺制备的超细晶工业纯钛进行高周腐蚀疲劳实验,实验条件为水浴恒温(17.9±0.5)℃,3.5%NaCl(pH=8.1±0.2),加载频率(f)=25 Hz、应力比(R)=-1。利用得到的实验数据拟合实验加载应力幅(σ_a)与疲劳断裂循环周次(N_f)间的关系,绘制应力-寿命曲线(S-N曲线)。研究材料的腐蚀疲劳性能,并对腐蚀疲劳宏观断口形貌进行观察分析。结果表明：在3.5%NaCl溶液中,超细晶工业纯钛的腐蚀疲劳极限值(σ_-1)为403.1 MPa(44.35%)。与常规疲劳相似,随着加载应力的增加,材料的疲劳断裂循环周次急剧减小,并与常规超细晶工业纯钛和粗晶工业纯钛相比较,发现细晶强化极大地提高了材料的疲劳极限。腐蚀疲劳裂纹源萌生于材料表面,可以直观地观察到材料腐蚀疲劳裂纹的萌生、扩展、断裂典型区域的特征。断口表面较为平整光滑,观察发现有大量的疲劳辉纹和少量的二次裂纹。材料具有较强的疲劳裂纹扩展抵抗能力,耐腐蚀疲劳性能优良。     

核电站凝汽器用钛焊管蒸汽腐蚀疲劳性能研究

测定了国产和进口核电站凝汽器用钛焊管在室温大气和人工海水100℃水蒸汽介质中的疲劳性能,同时采用扫描电子显微镜对疲劳断口进行了观察,探讨了钛焊管的蒸汽腐蚀疲劳机理。研究结果表明:国产钛焊管与进口钛焊管的疲劳寿命较为接近,水蒸汽氛围大幅度降低了钛焊管的疲劳寿命;疲劳试样的裂纹均萌生于钛焊管焊缝区域的外表面,多为多源萌生,裂纹扩展均以条纹机理为主;断口处有少量二次裂纹,未发现沿晶断裂及周期解理断裂特征,静断区断口形貌为韧窝;从蒸汽腐蚀疲劳试样中,未能观察到明显的腐蚀产物;钛焊管的蒸汽疲劳腐蚀是交变应力和电化学腐蚀交互作用的结果。     

盐雾腐蚀对HRB400E抗震钢筋低周疲劳和力学性能的影响

摘要：采用质量分数为5%的NaCl溶液在盐雾腐蚀箱进行30~90d加速腐蚀试验,研究了盐雾腐蚀对HRB400E钢筋低周疲劳行为和拉伸性能的影响。然后采用轴向位移控制模拟地震载荷对腐蚀钢筋开展了低周疲劳和拉伸试验,获得循环响应特征曲线和应变 寿命曲线。结合SEM断口形貌观察,分析钢筋的低周疲劳断裂机制。结果表明：盐雾腐蚀对钢筋的质量和尺寸有明显影响,钢筋表面产生腐蚀坑;钢筋的力学性能随腐蚀时间增加而降低,腐蚀90d的断裂伸长率下降率达461%,屈服强度在腐蚀30d以后可能就不再满足标准要求;腐蚀明显削弱了钢筋的抗循环载荷性能,导致低周疲劳寿命下降;腐蚀会减小钢筋的裂纹扩展区面积并加速裂纹扩展。     

包覆机主轴腐蚀疲劳断裂分析

40CrNiMo包覆机主轴使用中出现异常断裂。为了弄清断裂原因,通过宏观观察、扫描电镜及能谱仪分析、光学显微观察对断轴进行了深入探讨,结果表明：主轴断裂为腐蚀疲劳失效,由于主轴钢质较差,在环境介质浸蚀下,主轴表面形成一些腐蚀坑,并在应力集中作用下,发展成微裂纹;微裂纹在循环工作应力作用下不断扩展,最终导致主轴疲劳断裂失效。可通过提高钢材质量,降低环境腐蚀性以及改善热处理工艺等措施加以解决。     

应力与环境耦合条件下高强钢S135的疲劳行为

为评价应力与环境耦合(交变应力、腐蚀介质和温度耦合)对高强度钢S135疲劳性能的影响,探索应力与环境耦合对高强度钢S135疲劳的作用机制,测试了S135材料在空气中和不同温度下(25、40、60和80℃)有机盐钻井液中的疲劳寿命,分析了S135在有机盐钻井液中的腐蚀疲劳敏感性,并使用扫描电镜观察了不同温度下的断口形貌,研究了有机盐钻井液中S135腐蚀疲劳的断裂机理。结果表明,同一应力(低应力)水平下,随温度升高(25、40、60和80℃),腐蚀疲劳寿命逐渐降低,腐蚀疲劳敏感指数和温度敏感指数逐渐增加。研究认为,交变应力、腐蚀介质和温度耦合对S135材料疲劳有极大的影响,交变应力是疲劳失效的主要因素,腐蚀介质会使S135表面产生腐蚀坑,导致疲劳裂纹的萌生,温度通过加速腐蚀对疲劳破坏产生影响。     

应力与环境耦合条件下高强钢S135的疲劳行为北大核心CSCD

为评价应力与环境耦合(交变应力、腐蚀介质和温度耦合)对高强度钢S135疲劳性能的影响,探索应力与环境耦合对高强度钢S135疲劳的作用机制,测试了S135材料在空气中和不同温度下(25、40、60和80℃)有机盐钻井液中的疲劳寿命,分析了S135在有机盐钻井液中的腐蚀疲劳敏感性,并使用扫描电镜观察了不同温度下的断口形貌,研究了有机盐钻井液中S135腐蚀疲劳的断裂机理。结果表明,同一应力(低应力)水平下,随温度升高(25、40、60和80℃),腐蚀疲劳寿命逐渐降低,腐蚀疲劳敏感指数和温度敏感指数逐渐增加。研究认为,交变应力、腐蚀介质和温度耦合对S135材料疲劳有极大的影响,交变应力是疲劳失效的主要因素,腐蚀介质会使S135表面产生腐蚀坑,导致疲劳裂纹的萌生,温度通过加速腐蚀对疲劳破坏产生影响。     

海洋工程及船用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳性能研究

研究了海洋工程及船用主干材料ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳性能。采用旋转弯曲疲劳试验机、电液伺服材料试验机、扫描电子显微镜（SEM）分析和测试ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳强度、腐蚀疲劳裂纹扩展速率、腐蚀疲劳裂纹扩展路径和腐蚀疲劳断口形貌。得到在1×107循环周次下， ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的条件疲劳强度为204 MPa；在90%置信度、10%失效概率下， ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳强度为 185.91 MPa；在载荷比（R）=0.1条件下， ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的 Paris公式为 da/dN=1.7670×10-12×ΔK5.8899。腐蚀疲劳裂纹萌生于试样表面腐蚀坑处，以河流状花样扩展，扩展路径上会出现二次裂纹，裂纹扩展会经历第Ⅰ阶段、第Ⅱ阶段、高速扩展直至断裂阶段。疲劳条带一般出现在裂纹的第Ⅱ扩展阶段，这个阶段裂纹扩展速率中等，服从Pairs幂律关系，疲劳裂纹的扩展方向垂直于疲劳条带。该研究可为评估海洋工程及船用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金构件的使用寿命提供重要参考。     

55Cr3钢轿车稳定杆疲劳断裂失效分析

采用电子显微分析、金相组织分析和显微硬度分析等方法，对55Cr3钢轿车稳定杆疲劳试验过程中断裂的原因进行了分析。结果表明，发生断裂的稳定杆表面存在明显凹坑，导致其在疲劳试验过程中引起应力集中，是稳定杆发生早期疲劳断裂的主要原因。     

60Si2CrA热轧弹簧断裂失效分析

某桥梁上的φ12mm60SiCrA热轧圆钢弹簧，投入使用仅半个月就断裂失效。采用断口的宏观和SEM分析方法并结合金相分析方法，分析了断裂原因。结果表明，该断裂模式为疲劳，疲劳核心是弹簧表面的缺陷。     

烧结机振动筛螺旋弹簧失效原因分析

通过失效分析，弄清了烧结机振动筛弹簧疲劳断裂和弹性过早松弛的原因，评估了同一批未用弹簧的实物质量。结果表明，弹簧疲劳断裂是由表面原始的微裂纹造成，弹簧弹性过早松弛是组织不良和严重脱碳的结果。未用弹簧既存在组织不良也存在表面裂纹。     

TRT透平机叶片断裂分析

对某厂2号TRT透平机一级动叶片中断裂叶片的化学成分、宏观断口以及金相组织进行了分析,结果表明,该叶片属于腐蚀疲劳断裂,其疲劳裂纹起源于叶片进气边边缘部位的腐蚀麻点处,腐蚀麻点是由于叶片与湿积灰中的腐蚀性介质Cl-,SO4-等发生反应造成的。     

Q345R钢湿硫化氢预腐蚀低周疲劳行为

对Q345R钢在湿硫化氢环境中预腐蚀低周疲劳性能进行了研究,以硫化氢溶液的浓度和预腐蚀时间为环境因素.低周疲劳试验在MTS-809疲劳试验机上进行,对各试验组的结果数据进行回归分析,得到各试验组环境下Q345R钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线等低周疲劳特性.不同试验环境下的预腐蚀低周疲劳结果表明,材料循环应力应变响应特性不受环境因素影响,为循环硬化特性;预腐蚀时间因素对材料低周疲劳寿命的影响比硫化氢溶液的浓度因素显著.试样断口为典型的低周疲劳断裂形貌,裂纹扩展阶段为脆性准解理断裂特征.     

扫描电镜研究奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂的性质

用扫描电镜研究了奥氏体不锈钢中应力腐蚀断裂的性质。根据实验条件,从应力腐蚀断口表面可以观察到三种显微形貌:平行的条状;类河流状和扇形花样。上述观察结果可以推断断裂表面和腐蚀断裂过程的断裂扩展方向的结晶学性质。用结晶点阵模型说明条状形貌的形成,指出断裂系统为{110}〈001〉。 今后我们的工作在于找出从断裂表面测出的几何参量与材料参数和力学参数的关系。     

180型柴油机用1Cr20Ni14Si2钢预燃室喷嘴的断裂分析

本文通过金相、X射线衍射、电子探针和扫描电镜等试验手段,分析了实际装机使用中柴油机预燃室喷咀的腐蚀和断裂特征,确定了喷咀在高温燃气条件中长期运行后,发生了以氧化和硫化为特征的热腐蚀,同时,在喷咀上由于受交变应力的作用还产生了疲劳。因此,1Cr20Ni14Si2钢喷咀的断裂是热腐蚀疲劳破坏。     

一种单晶高温合金不同温度的高周疲劳性能

研究了一种单晶高温合金700 ℃和800 ℃的高周疲劳性能，采用扫描电镜和透射电镜分析了断口和断裂机制.结果表明，随着温度升高，合金的疲劳强度系数降低，Basquin系数增加，高周疲劳极限降低.合金700 ℃与800 ℃具有相同的高周疲劳断口，都有几个{111}面平面组成，为类解理断裂机制.疲劳断口由裂纹源区、扩展区和瞬断区3部分组成.裂纹起源于试样的表面或亚表面，并沿{111}面扩展.扩展区可见河流状花样、滑移带、疲劳弧线和疲劳条带特征.瞬断区可见解理台阶和撕裂棱.断裂后γ′相仍保持立方形状，位错不均匀分布在γ基体通道中.      

桥梁系杆钢索中钢绞线断裂情况剖析

利用光学金相显微镜和扫描电镜对某桥梁已断裂的钢绞线进行研究,为查找断裂原因对表面腐蚀坑和表面裂纹进行了统计测量.分析表明,钢绞线表面的腐蚀坑和表面裂纹,在应力作用下向内沿冷拔形变纤维组织扩展,引起部分钢绞线劈裂状断裂,进而导致部分有表面裂纹的钢绞线产生斜断状拉伸断裂,二者使钢索整体有效载荷能力降低,最后导致钢索整体断裂.     

千吨压砖机横轴断裂原因分析

本文通过对断裂的千吨压砖机横轴进行的高低倍分析，得出该轴的断裂是由于运行过程中与其上方的制动架拉杆摩擦，使轴的表面产生了组织变化（形成马氏体组织），而造成应力集中形成疲劳源，从而使其横轴因疲劳破坏而早期失效断裂。