TC4钛合金棒材拉伸试验结果的不确定度评定

依据GB／T228-2002中规定的试验方法对TC4钛合金棒材进行了拉伸试验,对材料的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率进行了测试,从试样尺寸测量、试验机、引伸计、试验数据修约及材料的不均匀性等方面分析了测量标准不确定度产生的原因,对拉伸试验结果进行了不确定度评定,并对试验结论的判断进行了讨论。本方法对其他金属材料的棒材拉伸测量结果不确定度的评定具有一定的参考价值。     

冷矫直对压力容器用钢力学性能的影响

利用化学成分分析、残余应力测试、力学性能试验等方法,探讨了冷矫直对压力容器用钢拉伸性能的影响。结果表明:样坯冷矫直后,屈服强度偏大,抗拉强度、断后伸长率及断面收缩率基本不变;样坯冷矫直+退火处理后,屈服强度和抗拉强度均偏小,断后伸长率及断面收缩率变化不明显;冷矫直影响压力容器用钢力学性能的主要原因是冷矫直后产生了残余应力,出现了应变硬化,使材料的屈服强度增加。     

Ti-6Al-4V合金厚板固溶时效热处理工艺的正交试验优化

通过在热处理参数选择过程中引入正交试验,确定了固溶温度、冷却方式、时效温度和时效时间4个影响因素,并采用L16(4⁴)正交表4因素、4水平的16组热处理工艺进行试验对工艺进行优化。结果表明:在该试验条件下,各因素对板材横、纵向室温强度影响从大到小的顺序为冷却方式、时效温度、时效时间、固溶温度,对室温塑性基本没有影响;固溶后的冷却方式对板材室温拉伸性能的影响最大,随着冷却速率的增大,板材的横、纵向抗拉强度和屈服强度都大幅度提高,断后伸长率和断面收缩率的波动较小;时效温度对板材室温拉伸性能的影响次之,随着时效温度的升高,板材横、纵向抗拉强度均呈下降趋势,断后伸长率基本保持不变,而屈服强度和断面收缩率呈先略微上升后基本保持不变的趋势,并在时效温度为550℃左右达到最大值。在该试验条件下,Ti-6Al-4V合金热轧厚板最优的固溶时效热处理工艺为900~960℃/1.5 h,水冷+550℃/4~6 h,空冷。     

热处理工艺对16Mn钢锻件显微组织和力学性能的影响

采用热处理试验、拉伸试验、冲击试验、金相检验和断口分析等方法,分析了热处理工艺对16 Mn钢锻件的显微组织和力学性能的影响.结果表明:在相同正火温度下,随着正火冷却速率的提高,16 Mn钢锻件的抗拉强度、屈服强度和硬度均呈上升趋势,断后伸长率呈下降趋势,断面收缩率变化不明显,-20℃冲击吸收功均高于标准值(不小于41 ...     

不锈钢拉伸试验条件与断后伸长率测量值的关系

采用单向拉伸试验研究了不同拉伸速度、不同试样规格对不锈钢冷轧薄板断后伸长率测量值的影响。结果表明:不锈钢的断后伸长率测量值随拉伸速度的提高而下降、随试样横截面的增大而提高。说明拉伸试验条件对不锈钢薄板的断后伸长率测量值影响较大,只有在拉伸试验条件一致的情况下,断后伸长率测量值才能作为选材的依据之一。     

焊接接头几种取样方式拉伸试验结果对比分析

以304不锈钢对焊试板为研究对象,分别沿母材、全焊缝以及垂直焊缝方向进行取样,探讨了采用接头横向拉伸试验获得焊缝屈服强度的合理性,同时对比了几种取样方式所获得的抗拉强度和断后伸长率的差别。结果表明:接头横向拉伸试验获得的屈服强度介于母材试样的与全焊缝试样的之间,且使用不同标距长度的引伸计及不使用引伸计所获得的屈服强度也存在较大的差异,屈服强度的测试结果受所选引伸计的影响极为显著;接头横向拉伸试验获得的抗拉强度也介于母材试样的与全焊缝试样的之间;而接头横向拉伸试验所获得的断后伸长率则远远低于母材试样的及全焊缝试样的。     

过负荷电流对铜导线断后伸长率和断面收缩率的影响

研究了不同大小的过负荷电流及通电时间对铜导线的断后伸长率和断面收缩率的影响,并建立了过负荷电流与铜导线断后伸长率、断面收缩率的回归方程。结果表明:铜导线的断后伸长率和断面收缩率随着额定电流的增大而下降;在相同的额定电流下,铜导线的断后伸长率和断面收缩率随着通电时间的延长而下降。通电时间对铜导线断后伸长率和断面收缩率的影响小于电流大小对铜导线断后伸长率和断面收缩率的影响。     

宽厚比对船用厚板拉伸性能的影响

对厚度为16 mm、24 mm和35 mm的10CrNi3MoV钢进行了R4型圆截面试样和不同宽厚比原板厚试样的拉伸试验。试验结果表明,原板厚试样的屈服强度和抗拉强度与R4型试样相近,且不随宽厚比的变化而变化;原板厚试样的断后延伸率低于标准圆截面试样的断后延伸率,且随宽厚比的增大而减小。     

激光选区熔化与铸造成形TC4钛合金的力学性能分析

借助有限元模拟、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和维氏硬度仪研究了激光选区熔化和铸造成形TC4钛合金的微观组织演变及力学性能,进一步分析了不同成形条件下液态金属凝固冷却对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:激光选区熔化与铸造成形的TC4钛合金分别为针状马氏体α'相的网篮组织、α+β相的魏氏组织。与铸造相比,激光选区熔化成形TC4钛合金具有极快的冷却速率(1.78×107℃·s~(-1))和较高的温度梯度,元素类型相同,晶体取向明显。同时,利用激光选区熔化(SLM)技术成形的TC4试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为1 120.83 MPa、916.31 MPa、9.5%和123.04HV,而铸造试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为917.67 MPa、786.23 MPa、8.0%和77.876HV。与铸造成形相比,SLM成形的TC4试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度增大,分别提升了22.14%、16.54%、18.75%和58%,因此激光选区熔化成形的TC4试样具有较好的力学性能。     

多层316L不锈钢板真空扩散连接研究

实现了150层316L不锈钢板的真空扩散连接,通过拉伸测试和金相观察,得到了接头力学性能和界面组织特征.结果表明,高温退火后母材的屈服强度和拉伸强度明显下降,断后伸长率显著提高.相较于高温退火后母材的力学性能,垂直试样的屈服强度高,但拉伸强度和断后伸长率低;平行试样屈服强度高,拉伸强度与母材相当,断后伸长率低.室温和高...     

拉伸速度和制样方式对聚苯乙烯和聚丙烯拉伸性能的影响

研究了拉伸速度及制样方式对聚苯乙烯(PP)和聚丙烯(PS)材料的拉伸强度和断后伸长率的影响。结果表明:随着拉伸速度的增大,两种材料的拉伸强度均有所增加,而断后伸长率却呈现出不同的变化;PS注塑成型试样的拉伸强度和断后伸长率都明显高于压制成型试样,PP注塑成型试样的断后伸长率比压制成型试样的增加了69%,而拉伸强度几乎没有改变。     

变形量对TC18钛合金力学性能的影响

采用一种专门用于钛合金锻造工艺参数定量研究的专利技术研究了β区变形量(从10%到65%)对TC18钛合金关键力学性能、显微组织的影响。研究结果表明:β区变形时,变形量对合金抗拉强度影响不大,σb在1150MPa左右;但对合金伸长率、断面收缩率和断裂韧度均有显著影响。变形量每增加10%,伸长率可提高0.7%左右;断面收缩率提高4%左右;断裂韧度下降3MPa·m1/2左右。为获得TC18钛合金强度-塑性-韧性的最佳匹配,应将β区变形量控制在35%左右。     

304不锈钢箔材在不同应变速率下的拉伸性能研究

304不锈钢是一种常用的奥氏体不锈钢.在拉伸应变过程中,应变速率的变化会诱发马氏体转变量和转变速率,以及内部组织滑移线、位错、层错、形变孪晶密度的转变量和转变速率的不同,从而表现出不同的应变硬化行为.本文针对0.1 mm厚度304奥氏体不锈钢箔材,从断后伸长率,断面收缩率,屈服强度,抗拉强度及硬化指数5个方面,研究了室温条件下不同应变速率对其拉伸性能的影响.实验结果表明：马氏体转变理论同样适用于304奥氏体不锈钢箔材, 且0.1 mm厚度304不锈钢存在“越薄越脆,越小越强”的尺寸效应现象;同时,0.1 mm厚度304奥氏体不锈钢箔材拉伸力学性能随应变速率的变化主要表现在以下几方面：断后延伸率和断面收缩率均随着应变速率的增加而降低;低应变速率时,随着应变速率的增加屈服强度增大,而抗拉强度随应变速率的提高呈现减弱的相反规律;高应变速率下,304奥氏体不锈钢的强度主要由材料本身性能决定,应变速率的改变对强度的影响较小;准静态低应变速率下,硬化指数随应变速率增大而升高,较高应变速率下,硬化指数与应变速率变化无关.     

7055铝合金T型型材的应力腐蚀行为研究

通过拉伸性能测试、C环应力腐蚀试验、金相分析、扫描电镜和透射电镜观察等研究了7055铝合金T型型材的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明:7055铝合金T型型材纵向试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率均大于横向试样的;在间浸腐蚀和恒温恒湿环境下,纵向C环试样的开裂时间均长于横向试样的.型材纵向截面晶粒变形特征明...     

峰值温度和降温速率对TC4钛合金焊接热影响区组织与性能的影响

目的 通过Gleeble 540热模拟试验机模拟TC4钛合金的热影响区,探讨不同热循环条件下TC4钛合金组织性能的演变规律,为钛合金激光焊接工艺的优化提供指导。方法 利用Gleeble 540热模拟试验机对TC4钛合金焊接热影响区进行模拟试验,采用金相显微镜和扫描电镜观察不同热模拟参数下TC4钛合金的显微组织,运用数字式显微硬度计和拉伸试验机对热模拟试样进行硬度和拉伸测试。结果 当峰值温度低于相变温度时,热影响区组织呈块状α相,这种片层较厚且为块状组织的存在使硬度显著提高,拉伸强度大幅下降;当峰值温度升至完全相变温度以上时,热影响区组织逐渐转变为大量的针状α''马氏体,硬度和拉伸强度逐渐提高。当峰值温度为1 100 ℃时,抗拉强度显著高于母材拉伸强度,达到1 248 MPa。降温速率的增大导致针状α''马氏体增多,长针状马氏体破碎形成网篮状马氏体组织,虽然热影响区的硬度没有明显变化,但是拉伸强度略有降低。结论 在TC4钛合金实际焊接中,确保峰值温度高于钛合金组织的完全相变温度,可提高钛合金激光焊接接头的力学性能。     

新型耐火耐候钢材高温力学性能与本构模型研究

采用标准试验方法,对首钢集团生产的楼承板用SQ410FRW耐火耐候钢冷轧钢带进行稳态拉伸试验,以测定其典型高温力学性能指标,包括钢材高温弹性模量、规定塑性延伸强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。通过非线性回归方法得出相应的高温折减系数表达式,包括弹性模量折减系数、规定塑性延伸强度折减系数和抗拉强度折减系数。根据试验应力-应变关系曲线,回归得出基于Ramberg-Osgood模型(R-O模型)的应力-应变本构模型,以用于后续有限元参数化建模过程中对结构构件的温度场分析和顺序热力耦合分析。试验结果表明：绝大多数拉伸试样均在平行段内或标距段内发生断裂,且断后伸长率随温度升高呈现总体增大趋势;高温弹性模量、高温规定塑性延伸强度和抗拉强度在600℃及以下时降低较少,均保持在常温名义值的60%以上,基本满足耐火钢的力学性能指标要求;基于R-O模型的应力-应变本构关系表达式的拟合优度均在90%以上,与试验应力-应变曲线吻合良好,故提出的本构模型可用于相关钢结构或组合结构构件的有限元抗火分析。     

喷丸对DD6单晶高温合金拉伸性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线(X-ray)和透射电子显微镜(TEM)等手段研究铸钢丸喷丸对第二代单晶高温合金DD6在500,600,650℃拉伸性能的影响。结果表明:500,600,650℃时,喷丸对DD6合金抗拉强度影响不大,略微提高屈服强度,显著降低伸长率和断面收缩率。喷丸DD6合金在流变应力上升到最高点后断裂,试样拉伸断裂后的横截面为圆形;未喷丸DD6合金拉伸曲线呈现双重阶段特征,试样拉伸断裂后的横截面为椭圆形。     

激光清洗对超低碳贝氏体钢力学性能的影响

利用3组不同频率(625.0,714.3,909.1 kHz)的激光清洗和机械方法对超低碳贝氏体钢除锈,研究钢材经激光与机械除锈后力学性能的差异。通过拉伸试验、冲击试验和硬度试验,测定了除锈后钢材的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、冲击韧性和显微硬度,对比其力学性能的差异。结果表明:经频率为625.0 kHz的激光清洗后钢材的强度、塑性和冲击韧性比其他组的小,硬度比其他组的大,但差值较小,激光除锈与机械除锈后其力学性能无明显变化。     

医用酒精溶液对TC4钛合金力学性能的影响

在常温下对经医用酒精浸泡过的TC4钛合金试样进行单轴拉伸实验和超声疲劳实验,以研究医用酒精溶液对TC4钛合金力学性能的影响.单轴拉伸实验结果表明酒精对TC4钛合金的单轴拉伸力学性能影响极小,而经酒精浸泡再放置一段时间后,TC4钛合金的屈服强度有一定的变化.超声疲劳疲劳试验结果表明TC4钛合金经酒精浸泡后,其疲劳性能明显下降.酒精对TC4钛合金力学性能影响,是由于医用酒精降低了TC4钛合金内局部塑性,钛合金在酒精溶液中发生渗氢反应,使钛合金固溶氢浓度增加,在外载荷作用下,氢向材料缺陷处扩散富集,形成氢脆降低了材料局部塑性.     

拉伸试验机自动测量断后伸长率面临的难题及解决办法

拉伸试验机、引伸计、试样测量台和机械手等技术的进步,使很多自动或半自动的拉伸试验机投入了使用,这些拉伸机测量抗拉强度、屈服强度等应力指标可以达到很高的精度,但是,自动测量断后伸长率却可能得出错误的结果。认识、验证和解决该问题是制造和使用拉伸机的有关人员面临的一个难题。介绍了笔者和某试验机制造公司共同进行的验证直接测量和不同修正方法得到的结果,并提出了用最大力总伸长率代替断后伸长率作为塑性指标。