Mo-30Cu合金室温变形组织

对Mo-30Cu合金室温拉伸性能进行了研究,并对其断口进行观察分析.通过对Mo-30Cu合金冷轧实验,研究了不同变形量下组织的变化规律.结果表明:Mo-30Cu合金的断裂以Cu相的韧性断裂为主,并伴随着Mo/Cu界面的分离和Mo晶粒的解理断裂.Mo/Cu界面的分离和Mo晶粒的解理断裂是Mo-30Cu合金室温轧制过程中产生裂纹的主要原因.     

SEM原位观察ZK60(0.9Y)镁合金板材的断裂行为

利用原位拉伸扫描电镜观察,研究ZK60合金及含稀土Y的ZK60(0.9Y)合金热轧板材动态拉伸过程中裂纹萌生和扩展情况,讨论合金的显微组织与断裂行为的相互关系.实验表明:在拉伸过程中,合金轧制态试样裂纹以撕裂的形式进行扩展,断口区域有解理、准解理断裂痕迹,ZK60(0.9Y)合金裂纹萌生所需载荷大于ZK60合金,且在拉伸过程中发生第2相的破碎,主裂纹沿第2相扩展,基体中的二次裂纹多萌生于第2相周围.     

喷射沉积AZ31镁合金微观组织与力学性能

采用喷射沉积方法制备了AZ31镁合金沉积柱坯,利用热轧作为后续加工,研究了镁合金的组织变化及材料的性能.实验结果表明:沉积态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为20μm);热轧变形的致密化过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能;轧制态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性断裂混合机制.     

3～6%硅钢形变和断裂特性的研究

从实验结果总结出了硅钢在滑移机制下的屈服强度与晶粒尺寸、温度和应变速率的关系,并用位错运动的热激活理论进行了解释。测定了各种硅钢的解理断裂应力,导出了硅钢零塑性温度NDT的表达式。以实验事实说明了RKR理论运用于硅钢的困难。引入了Weibul统计分布来描述硅钢解理断裂应力的体积效应,并结合HRR理论和Rice-Johnson钝化区的应力分析,讨论了硅钢解理断裂韧性K_(xc)与温度的关系并与实验结果进行了比较。     

全层TiAl基合金室温断裂机制的研究

通过拉伸、压缩、弯曲实验分析研究了全层(FL)组织TiAl基合金的断裂机制。研究发现:拉伸和压缩时材料抵抗裂纹的扩展能力不同,抗压强度远高于抗拉强度,这是由于两者的变形及断裂机制不同。TiAl基合金拉伸断裂机制为脆性解理断裂,压缩变形断裂是剪应力和正应力共同作用下的断裂,是准解理断裂。TiAl基合金的缺口弯曲断裂方式也为解理断裂,其断裂过程是先在缺口处产生微裂纹,一旦裂纹在缺口根部产生,由于材料已积累足够的能量使得材料快速失稳解理断裂。     

高纯钼板断口形貌和组织分析

对通过不同锻造和轧制工艺制备的高纯钼板的拉伸力学性能、显微组织和断口形貌进行了分析。确定了不同工艺条件下高纯钼板的组织变化情况和抗拉强度。结果表明：纤维状组织的高纯钼板具有良好的室温韧性，其断裂表现为准解理断裂；若经过回复和再结晶，纤维组织转化成等轴晶粒组织，则材料呈现脆性，其断裂表现为穿晶解理断裂和沿晶脆性断裂的混合型断裂。     

Fe3Al金属间化合物的韧化（I）

通过加铬合金化及合理的热加工工艺,制得了高室温韧性Fe₃Al金属间化合物。实验结果表明:合金元素铬的添加,改变了铁铝合金的断裂模式,即由纯解理断裂模式变为解理、沿晶混合断裂模式;铬的加入改善了室温韧性,提高了解理强度。     

硅钢解理断裂与孪晶机制的判别分析

对于不同晶粒度的纯铁和几种硅钢(Fe-1.5Si、Fe-3Si、Fe-4Si)在不同的温度、应变速率下作光滑拉伸试验,研究硅钢的解理断裂。由单个试样的p-Δ拉伸曲线可知全面屈服时是否属挛晶机制;由扫描电镜观察到断口属解理型或韧窝型。试验表明。硅含量、晶拉度、温度、应变速率、轧制制度等因素影响形变机制和断裂性质。本文依据试验结果,用含硅量     

B10铜合金管坯三辊行星轧制模拟优化与实验研究

采用三辊行星轧制技术生产铜合金管可改变传统的挤压法生产工艺,大幅度提高铜合金管材的生产能力,但对其生产实用性的研究尚处于探索阶段.本文重点以B10白铜合金管坯为研究对象,首先通过有限元模拟对比分析了B10白铜合金管坯与TP2紫铜管坯在三辊行星轧制过程中偏转角和坯料初始温度对成形的影响,并计算出对铜合金管材三辊行星轧制加工中轧辊精整段长度合理控制范围.根据有限元模拟分析结果进行了现场生产实验,成功轧制出铜合金管材获得满意结果.该轧制实验的成功证明有限元模拟的重要参考价值,同时拓宽了三辊行星轧机的应用领域并改善了铜合金管材的生产加工技术.     

锌锅用热轧钢板解理断裂行为分析

通过断裂试样断口的宏观和显微分析、显微组织表征、拉伸和冲击试验以及解理断裂应力条件,讨论分析了锌锅用低强度级别钢板弯曲成形断裂的微观解理断裂行为。结果表明,钢板发生解理断裂的微观机制与冲击试样断裂相同,即晶粒尺寸控制的穿过晶界的裂纹扩展是解理断裂的临界事件。粗大的铁素体晶粒的面积分数过高显著降低了裂纹扩展阶段所需的局部解理断裂应力σf。断口宏观分析判断在钢板边部应存在导致应力集中的初始裂纹源,这极大降低了启动解理断裂的断裂应力并同时提高裂纹源前端的正应力σyy,扩大了解理断裂活跃区至初始裂纹前端,从而不可避免地发生脆性解理断裂。     

锌锅用热轧钢板解理断裂行为分析简

 通过断裂试样断口的宏观和显微分析、显微组织表征、拉伸和冲击试验以及解理断裂应力条件,讨论分析了锌锅用低强度级别钢板弯曲成形断裂的微观解理断裂行为。结果表明,钢板发生解理断裂的微观机制与冲击试样断裂相同,即晶粒尺寸控制的穿过晶界的裂纹扩展是解理断裂的临界事件。粗大的铁素体晶粒的面积分数过高显著降低了裂纹扩展阶段所需的局部解理断裂应力σf。断口宏观分析判断在钢板边部应存在导致应力集中的初始裂纹源,这极大降低了启动解理断裂的断裂应力并同时提高裂纹源前端的正应力σyy,扩大了解理断裂活跃区至初始裂纹前端,从而不可避免地发生脆性解理断裂。     

钼棒轧机的轧辊表面凹陷、断裂分析与改进

针对Y型钼棒轧机的轧辊在轧制过程中出现的表面凹陷、断裂等问题,通过设计新的轧辊结构、改善轧辊表面合金层厚度、控制轧辊使用时间,可显著减少轧辊异常损坏,保障轧机长期稳定运行,有效掌控轧制工艺的执行,提高了轧制钼杆的表面质量及产品的成品率。     

Pb对AM60镁合金组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜以度电子万能拉仲实验机等设备研究了Pb的添加对AM60合金显微组织和力学性能的影响。蛄果表明：Pb能够细化AM60镁合金中的α—MS和β—Mg17Al12的晶粒。抑制二次β的析出,并且Pb可以改善B—Mg17Al12相形态及分布。Pb通过细晶强化增加了合金强度、伸长率和硬度,使合金的断裂机制从脆性解理断裂转变为准解理断裂。     

铍铝合金室温拉伸及原位疲劳失效分析

通过室温拉伸试验和SEM原位疲劳测试,研究了金属型复合材料铍铝合金的拉伸性能及拉伸和原位疲劳的断裂机制.结果表明,合金在室温下具有较好的拉伸性能,且对应变速率有明显的敏感性.拉伸断裂是由脆性铍相的解理断裂和韧性铝相的延性断裂构成的混合型断裂.在拉拉疲劳载荷下,疲劳裂纹萌生于铍相颗粒,断裂模式仍由铍相的解理断裂和铝相的韧性断裂组成.     

双相钢变形与断裂特性的研究

本文对双相钢的变形和断裂特性进行了研究。用计算机对双相钢单轴拉伸下的变形特性进行了计算,发现双相钢均匀变形阶段存在着双扎特性。根据分析和显微组织的观察结果,本文提出:Ashby-Mileiko综合变形理论来描述双相钢的初始加工硬化和均匀应变硬化特性。用缺口棒四点弯曲法测定了双相钢的解理断裂应力σf;根据解理断裂温度下断口形貌,微裂纹萌生、扩展与显徽组织的关系,得出双相钢的裂纹扩展途径,根据σf与断裂单元的测定结果,得出了σf=0.33 19.33C~(-1/2)的回归关系式,提出了双相钢的解理断裂的应力扩展控制模型。按照综合变形理论和应力扩展控制模型,提高双相钢初始加工硬化速率、均匀延伸和σf的途径是:在保持合理的马氏体体积分数下,降低马氏体岛的直径和铁素体晶粒尺寸,增加马氏体岛中板条马氏体量,尽可能使马氏体岛分布均匀。     

热处理温度对Mo–14Re合金管材微观组织及力学性能的影响

研究了真空退火状态下不同热处理温度对Mo–14Re合金管材显微组织和室温力学性能的影响。结果表明：经轧制加工后的Mo–14Re合金管材晶粒组织沿轧制方向被拉长，呈明显的纤维组织，1100℃热处理后晶粒组织局部有宽化现象；随着热处理温度升高，1300℃热处理合金管材晶粒组织完成再结晶。热处理条件为1100℃、1 h的Mo–14Re合金管材表现出优异的强度与塑性组合，抗拉强度为710 MPa，延伸率为36.5%。断口分析发现，当退火温度在1100℃以下，Mo–14Re合金管材出现木纹状撕裂型断裂，表现出明显的塑性变形特征；当热处理温度提高到1300℃时，由于发生了再结晶，断口呈准解理断裂，塑性明显下降，变形主要以晶界滑移为主。综合分析表明，Mo–14Re合金轧制管材最佳热处理温度应该控制在1100～1300℃之间。     

Pb对AZ91镁合金铸态显微组织及力学性能的影响

采用扫描电镜观察、电子探针分析及拉伸性能测试等方法研究了Pb的添加对AZ91合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Pb能够细化AZ91镁合金中的d—Mg和β-Mgl7Al12的晶粒,抑制二次B的析出,且Pb可改善β-Mgl7Al12相形态和分布。Pb通过细晶强化增加了合金强度和硬度,使合金的断裂机制从脆性解理断裂转变为准解理断裂。     

低碳钢缺口试样解理断裂条件的力学—金属学分析

本工作采用低碳钢V型缺口试样,在-196～+200℃不同温度下进行了四点弯曲试验,并用有限元法分析了缺口顶端的应力应变场。从力学—金属学的角度对试样净断面屈服前的解理断裂行为及条件进行了探讨,指出:解理断裂时的裂缝萌生及其扩展均为随机过程,为了满足解理裂缝萌生及扩展的概率条件(即总过程发生的概率为1),在缺口顶端必须形成一个其中主应力皆大于某一临界值S_(Co)的“有效屈服区”S_(Co)是光滑试样塑-脆转折温度T_(Co)下的解理断裂应力,称为解理特征应力。基于上述论点,本文推出了一个满足断裂条件所需的屈服区宽度的数学表达式(22),通过一定温度(例如T_(Co))下的试验结果确定其中的常数后,即可根据材料的S_(Co)值及任一温度下的屈服强度估算出该温度下的屈服区宽度,并可进一步确定该温度下试件的抗弯强度σ_(fn)估算的σ_(fn)值与实验结果符合较好。这说明,缺口试样与光滑试样的解理断裂受到同一特征参量S_(Co)的控制,从而解决了两者缺乏统一判据的矛盾。     

微观组织对高速车轮钢解理断裂应力的影响

利用不同奥氏体化温度和冷却速率对碳质量分数为0.54%高速车轮钢进行热处理,得到具有不同晶粒尺寸和珠光体片间距微观组织的试样.在-120~20℃温度下对具有不同微观组织的拉伸试样和三点弯曲（3PB）缺口试样进行测试;采用二维平面应变有限元计算三点弯曲缺口试样缺口前的应力分布;利用扫描电镜对3PB试样断口进行观察并测量解理起裂源的位置;测定不同微观组织车轮钢试样的解理断裂应力.在扩展控制断裂机制下,微观组织对车轮钢的解理断裂应力具有明显影响,晶粒尺寸和珠光体片间距越小解理断裂应力越高.细化晶粒使未扩展微裂纹的特征长度减小,细化珠光体片间距有助于提高珠光体的有效表面能,从而使得解理断裂应力提高.     

连轧机安全臼的理论分析

连轧机安全臼是轧钢机的安全保护件 ,它既要保护设备不被意外加大的轧制力损坏 ,又要保证能在正常的轧制情况下工作。以前 ,在使用国产安全臼时 ,曾出现频繁断裂 ,严重影响了生产的正常进行。几年来 ,开展了对安全臼的国产化的研究和攻关 ,积累了安全臼试制的经验 ,现以公司Ｇ1～ 3机架安全臼为例 ,对其理论尺寸计算和受力因素进行阐述。1　进口安全臼实验断裂载荷的确定为了确定安全臼实验断裂载荷 ,用进口的安全臼在实验台上进行破坏试验 ,结果是其破断压力载荷高达 43 2ｔ,比国外图纸标注的 2 40ｔ高出1 48倍。但实际使用时 ,常在轧制压…