高合金钢碳氮共渗中的氢脆和开裂

钢在含氢气氛中加热时,在奥氏体状态下溶解大量的氢,在铁素体状态氢的溶解度迅速下降。若冷却迅速氢来不及析出,则呈过饱和状态,影响了钢的机械性能,即产生所谓氢脆现象。在电镀、酸洗、焊接中,由于氢渗入引起的氢脆及裂纹早为人们所共知。近年来对吸热式气氛中的氢所引起的氢脆也逐渐被人们所注意。     

铝钢异种金属搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能研究

通过对5052铝合金和Q235钢板搅拌摩擦搭接焊进行试验研究,获得质量良好的接头,通过剪切试验、断口形貌扫描电子显微镜和能谱分析对搭接接头组织和性能进行测试研究。结果表明:采用搅拌摩擦焊可以获得焊缝成形良好、无孔洞和裂纹等缺陷的搭接接头,强度可达到225 MPa,基本接近铝合金侧母材的强度,焊缝接头获得良好的机械连接和冶金连接。针对铝钢搭接的接头形式构建了组织模型,将接头分为搅拌扩散区、机械结合区和冶金结合区,揭示了铝钢搅拌摩擦搭接焊的连接机理。     

DIN1.2344钢注塑模具的裂纹分析

DIN1.2344钢汽车灯罩注塑模具在最终精加工的型腔工作面发现有微细裂纹。采用着色渗透无损检测、化学成分分析、宏观形貌和微观形貌分析以及能谱分析等方法对裂纹进行研究。结果表明:在模具原材料中存在带状偏析、碳化物网和非金属夹杂物等严重的组织缺陷,模具在调质热处理淬火冷却时也形成二次碳化物网;裂纹的产生主要是由于模具材料中存在非金属夹杂物等严重组织缺陷,模具设计有尖锐角也是导致早期脆性开裂的重要原因。     

低合金高强度钢的裂纹长大

<正> 据报道,美国陆军武器研究与发展司令部对低合金高强度钢在腐蚀性环境中和残余应力作用下预示疲劳裂纹长大的模型进行了研究。当应力比(R)为零或为负值时,该模型预测结果与试验相一致,当R为正值时,则预测的结果必须进行修正。 该研究工作是把液态汞淋入钢的疲劳裂纹中去,用此来产生腐蚀性环境。在钢中液     

中Ni-Cr球墨复合铸铁轧辊碎裂失效分析

本文对国产中Ni—Cr球墨复合铸铁轧辊发生早期失效碎裂件,应用光学和电子显微镜等手段,对材质化学成分、低倍酸蚀、夹杂物、残余应力等进行了测定分析。结果表明:造成轧辊早期断裂的主要原因是由于基体中含有反球化元素Sn、Sb和超标Cu,产生畸形片状、蠕虫状石墨及超标冶金缺陷,白口层超厚,残余应力集中,致使基体组织结合能力、机械性能降低而发生。文中重点探讨了冶金缺陷、畸形片状、蠕虫状石墨的成因及引起内部微裂纹萌生、扩展断裂机制。提出了防止冶金缺陷和球化不良的预防措施,并在工业生产中获得验证。     

30CrNiMo高强钢可焊性研究

采用焊接热影响区最高硬度试验法、T型接头焊接热裂纹试验法、斜Y型坡口焊接冷裂纹试验法和对接接头刚性拘束焊接裂纹试验法,对30CrNiMo高强钢进行工艺焊接性和抗裂性能综合评定。结果表明:焊接热影响区最高硬度HV值在545左右,15 mm厚高强钢板各种裂纹试验焊接接头区域均未发现裂纹;30CrNiMo高强钢对焊接冷裂纹较敏感,焊接时需要考虑预热或后热处理,经优化后的15 mm厚30CrNiMo高强钢具有较高的抗焊接裂纹敏感性。     

L245薄板焊缝的组织分析

采用包钢CSP薄板坯连铸连轧工艺生产的L245钢为原料进行螺旋焊管焊接生产时,针对生产中焊缝裂纹问题,对焊缝区的形貌、组织进行了观察和晶粒度测定,并对焊缝进行拉伸性能和X射线检验。通过分析L245钢埋弧焊焊缝区质量、微观组织和拉伸性能关系表明,焊接工艺参数的合理制定是低合金钢L245焊管产生裂纹等缺陷的关键因素。     

氢损伤对S135钻杆钢疲劳性能的影响研究

研究NACE TM0177标准中规定的A溶液浸泡前后S135钻杆钢的疲劳性能。结果表明:浸泡后S135钻杆钢的疲劳性能比浸泡前有明显降低,同一应力水平下疲劳寿命离散性增大;氢损伤导致S135钻杆疲劳强度降低,易于发生氢脆,氢在S135钢疲劳裂纹形成扩展过程中起着促进和加速的作用;疲劳裂纹的形成和扩展直至断裂是氢脆加疲劳两种机制共同作用的结果。     

低碳低合金钢中发裂特征及对力学性能的影响

低碳低合金钢中发裂的形成条件,其宏观和微观形貌、组织特征,以及对力学性能的影响等方面问题,至今在国内外很少见到系统的研究报导。本工作研究结果表明:低碳低合金钢钢板中的发裂裂纹,由于多在缩松和偏析线附近形成并经过较大压下变形而与之基本重合,以致在低倍酸浸试样上不易判定。用超声波探伤配合水平断口观察则是发现和鉴别发裂准确可靠的方法。发裂的存在使钢板Z向断面收缩率、冲击韧性和疲劳寿命明显降低。锰、钒和硅在钢中的偏析促进了局部区域氢的富集和奥氏体低温转变产物的产生,加上随之而来的组织应力,可导致钢中形成发裂的平均临界氢含量降低。钢板中发裂常与粒状贝氏体等较低温转变组织伴同存在。扫描电镜观察表明,经热处理后发裂断口中的扩展区具有浮云状,边缘区具有蛀道状花样特征,对这些组织形貌特征的形成原因以及发裂与夹杂物的关系进行了探讨。     

5CrNiMo热浸镀铝激光重熔层组织观察

将5CrNiMo钢在(720±5)℃热浸镀纯铝,对其进行激光重熔。利用金相显微镜及扫描电镜对重熔合金层及结合界面组织进行了观察。结果表明:热浸镀铝层经950℃×6h扩散退火处理后裂纹明显;而激光重熔后获得了致密、无肉眼可见气孔和夹杂等缺陷的重熔层,合金层与基体之间为完全的冶金结合;组织呈完整的树枝晶,结合界面处为粗大的树枝晶,外层逐渐变成细小的枝晶;EDS结果表明重熔层中成分相对均匀,重熔层中的主要相为Fe(Ni、Cr)3Al及Ni3Al。     

双相钢的氢脆特性和断裂特征

本文是以粒状贝氏体双相钢氢致延迟断裂实验工作为基础,广泛研究了其氢致延迟断裂特性和断裂特征,得出并讨论了粒贝双相钢的氢致断裂平衡特性曲线;观察并研究了氢致断裂的起裂相、裂纹扩展路径以及断口和金相组织的对应关系。经研究认为,粒状贝氏体双相钢的氢致脆性相是铁素体以及铁素体-马氏体小岛交界面而不是小岛本身,这要归因于粒状贝氏体双相钢的结构是在延性的铁素体基体上存在着高碳高强度马氏体小岛。     

SHS+HP法制备TiC基陶瓷-钢复合板性能研究

采用自蔓燃热压法(SHS+HP)成功制备了Ti C基金属陶瓷-钢复合板。对Ti C基金属陶瓷-钢复合板进行形貌、金相、显微硬度以及抗弹性能的测试与分析。结果表明,金属陶瓷与钢板实现了冶金结合,陶瓷层洛氏硬度(HRA)大于83,复合板对12.7 mm穿燃弹的防护系数大于2.10,超过了685钢和氧化铝,有望成为新一代复合装甲防护材料。     

焊接冷裂敏感性硬化因子与氢扩散因子的探讨

本文研究了低合金高强钢化学成分(P_(cm),C_(eq))及冷却时间t_3Z5~-对焊接热影响区(HAZ)最大硬度HV_(max)的影响。根据大量的试验数据建立了高强钢焊接硬化因子及其HAZ硬度计算公式。本文还提出了焊接区有效扩散氢[H_e] 及氢扩散因子D_F的计算公式,并建立了计算程序。经实测验证,上述计算公式是可信的。上述两项对研究焊接冷裂纹机理及工程应用均具有重要的意义。     

减少高强度钢零件吸氢的工艺途径

<正> 高强度钢在原材料的熔炼和浇注时,在零件的焊接、热处理、酸腐蚀、电解除油和电镀等工艺加工中,都会有不同程度的吸氢。为了减少加工和使用过程中的氢脆性,吸氢后通常使用脱氢(除氢)处理来降低含氢量,但在形成微观或宏观氢裂后就不能挽救     

用示波法研究32Cr2Mo1VA钢的冷脆转变

通过对32Cr2MolVA钢冲击断裂过程的研究,提出了示波法表示的载荷-挠度(P-f)曲线与试样断口结构的对应关系,并将冲击功A_k分解成:弹性变形功A_c,塑性变形及裂纹形成功A_p以及裂纹扩展功A_d。研究了该钢在韧脆转变过程中上述几部分功随温度变化的规律:弹性变形功变化很小;塑性变形和裂纹形成功在韧脆转变过程中有一个最大值;裂纹扩展功随温度升高在韧脆转变时发生突变。A_d转折时所对应的温度与能量法确定的韧脆转变温度非常吻合。跟常用的断口法相比,用这种方法测定钢的冷脆转变更容易掌握,物理意义也更明确,并且减少了人为引起的测量误差。 本文还借助于电子显微镜、扫描电镜观察了冲击断口不同区域的微观形态,研究了断裂机制的变化,从宏观和微观上分析了韧脆转变的过程。     

四○火箭筒身管裂纹分析

<正> 为了探讨四○火箭筒身管裂纹的形成原因,将在复查时发现有较明显裂纹的产品测试了残余应力、氢含量及断口扫描。根据测试结果,认为是由校正引起的应力腐蚀裂纹。本文主要探讨了这种应力腐蚀裂纹产生的原因,并用比值分析图进行了定量分析。     

新的X光设备提高了陆军的无损检测能力

<正> 美国陆军材料工艺实验室(MTL)拥有一台新高能X光机,它能穿透25mm厚的钢、贫化铀、钨或装甲钢板,以显示材料内部的组织特征和缺陷。该设备(Varian Linatron型)可用来检验试样,如车辆构件,军械构件、桥梁和装甲钢板。MTL无损检验室主任Alfred L.Broz称,“此新设备非常有利于提高MTL对材料的检验分析能     

防弹钢板用高强Ni-Cr-Mo系焊接材料抗裂性研究

通过对1 500 MPa级以上30Mn Cr Ni Mo防弹钢板和配套的两种高强钢实芯焊丝进行斜Y型抗裂性试验,研究环境条件以及不同焊接热输入对高强钢实芯焊丝抗裂性的影响。结果表明:该防弹钢对冷裂纹敏感性很强,但是在不预热条件下,控制环境条件和热输入可以实现高强钢实芯焊丝在高拘束应力下,阻止裂纹的起裂与扩展;两种焊丝中,含Ni量高的焊丝抗裂性优于含Ni量低的焊丝。     

不同洁净度40CrNi2Mo钢抗弹性能研究

为研究洁净度对钢板抗弹性能的影响,用12.7 mm穿甲燃烧弹对厚度为18 mm、抗拉强度为2 000 MPa、洁净度不同的40CrNi2Mo钢板进行抗弹性能测试。通过观察不同弹速下钢板出现的损伤形貌,评定背面强度极限,分析穿甲机理。结果表明:高洁净度钢板抗弹性能显著高于低洁净度钢板;高洁净度钢板穿甲机理为脱痂,与洁净度关系较小;超高强度钢板较低的绝热剪切临界失稳应变是产生绝热剪切和裂纹,进而产生脱痂破坏的主要原因,在脱痂破坏前,钢板仍以塑性扩孔方式消耗较多弹丸动能,抗弹性能相对较高;低洁净度钢板穿甲机理为崩落,与洁净度关系较大;较低的平面应变断裂韧度降低临界裂纹尺寸,导致崩落裂纹优先形核和扩展,消耗更低弹丸能量,提前终止了塑性扩孔,因此抗弹性能相对较低。     

镀铬50B钢的氢脆

一、前言 曾有一段时问,革新机器厂生产的50B钢零件在镀铬工序后,发现其棱部有横向裂纹,因而造成报废。 本文通过对裂纹、组织、断口的金相、透射电镜和扫描电镜的观察及零件中氢和硼