Cr12钢残余奥氏体应变诱发马氏体相变增韧

通过测定不同热处理条件下Ｃｒ１２钢的断裂韧度ＫＩＣ值和残余奥氏体量以及透射电镜观察发现，钢中的残余奥氏体在外加应力作用下会发生应变诱发马氏体相变。应变诱马氏体相变可以提高钢的断裂韧度ＫＩＣ值，其效果随着残余奥氏体应变诱发马氏体相变的转变量的增加而增强。     

残余奥氏体对接触疲劳性能的影响

本文结合自己的工作综述了残余奥氏体(A_R)含量、分布及稳定性等对接触疲劳性能的影响。认为对于不同的钢种、不伺的组织状态和不同的服役条件,残余奥氏体应有一个适当的含量和适当的稳定性,在某些钢中超细晶团的形成对接触性能的影响起着决定性的作用,过份强调细小碳化物的作用是不适宜的。为了深入了解A_R行为.A_R变化的单因素化是个重要条件。     

残余奥氏体对空心滚动体接触疲劳的影响

采用空心圆柱滚动体进行接触疲劳试验,研究了GCr15轴承钢不同残余奥氏体含量对接触疲劳寿命的影响。结果表明,随钢中残余奥氏体量增加(2.3％～24.8％A_r),接触疲劳寿命提高。通过对不同接触周次下表面残余奥氏体量及残余应力变化的分析,研究了利用残余奥氏体组织在弯曲应力和接触应力作用下发生马氏体相交带来的体积效应,对因磨损造成的空心圆柱滚子轴承预负荷减少进行补偿的可能性。     

残余奥氏体对Cr_（12）MoV钢疲劳性能的影响

采用不同冷却方式使Ｃｒ＿（１２）ＭｏＶ钢获得不同量的残余奥氏体，研究了残余奥氏体对疲劳性能的影响。试验结果表明：在相同淬火加热条件下，组织中残余奥氏位少于５０％时，残余奥氏位量越多，缺口疲劳寿命越长，－１９６℃深冷处理虽然残余奥氏体少，但由于残余奥氏体碎化且呈膜块状分布在马氏体周围，可使力学性能得到改善。     

残余奥氏体在工具钢中的作用

测定了9SiCr钢经不同热处理后的金相组织及残余奥氏体量,研究了残余奥氏体量及其机械稳定性对力学性能的影响。试验结果表明,通过分级淬火,可获得较多且稳定性较高的残余奥氏体,使材料的抗弯性能提高,疲劳裂纹扩展速率da/dN明显减缓。分析认为,这主要与残余奥氏体性能调节应力分布,降低缺口敏感度,阻碍疲劳紧纹扩展的作用有关。同时,马氏体基体形态也对力学性能起着重要的作用。     

残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响

研究了高强韧低合金冷模具钢(代号GD钢)马氏体-下贝氏体复相组织中残余奥氏体的组织形态和数量,测定了残余奥氏体的热稳定性和机械稳定性,探讨了残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响。结果表明:随着硅含量的变化,残余奥氏体具有不同的分布形态和数量。含硅越高,残余奥氏体的机械稳定性越高,钢的断裂韧性越好。残余奥氏体应变诱发马氏体相变对钢的断裂韧性有利。     

低碳低合金三相钢中残余奥氏体的机械稳定性

本文自行设计了一种以Si、Mn为主要合金元素的低碳、低合金三相钢,经720℃临界区退火后获得7～16％残余奥氏体含量的铁素体—马氏体—奥氏体三相组织。应用X射线衍射仪、拉伸试验机和透射电镜研究了三相钢中残余奥氏体的机械稳定性及其对拉伸性能的影响。结果表明,三相钢中残余奥氏作大部分为“孤立型”,机械稳定性低,在拉伸变形过程中易发生应变诱发马氏体转变,其转变过程为:残余奥氏体(fcc)→层错(hcp)→马氏体(bcc)。残余奥氏体对钢的拉伸性能有显著影响,提高σ_b、n_H~-、n、δ_u,降低δ_S、δ_S/δ_b、δ_t、ψ?推迟颈缩形成。     

GCr15钢等温马氏体转变及残余奥氏体研究

本文研究了GCr15钢奥氏体化后淬入稍低于M_S点热油中等温,马氏体及残余奥氏体的变化。其中,马氏体多阶段形成,细化了马氏体领域,残余奥氏作量大且分布均匀;利用奥氏体热稳定化和等温马氏体形成,可得到不同的残余奥氏体量。采用显微硬度和TEM等研究了等温马氏体对回火组织的影响。指出等温马氏体形成推迟了先转变马氏体的分解,但不能阻止残余奥氏作内碳化物析出,且等温马氏体具延长残余奥氏体分解孕育期的作用。     

X射线法测定药柱的残余应力

叙述了药柱中残余应力产生的原因，介绍了残余应力的Ｘ射线测试方法及初步的测试结果。表明用Ｘ射线法测试药柱的残余应力，是一种可行的方法。     

基于DIC谐振载荷作用下疲劳裂纹尖端位移应变场测量

为测量谐振式疲劳裂纹扩展试验中紧凑拉伸(compact tension,CT)试件在高频正弦交变载荷作用下裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律,提出基于数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法和数字化高速摄像技术相结合的动态位移和应变场测量方法。用数字化高速摄像设备采集正弦交变载荷作用下系列CT试件数字散斑图像,用DIC方法计算每幅图像裂纹尖端区域位移和应变场,选取裂纹尖端区域特征点,采用最小二乘正弦拟合方法,求出其正弦规律的变化曲线及振幅、相位、平均载荷等特征量,将拟合出的应变或位移正弦曲线和所对应的系列散斑图像进行匹配,得到一个应力循环内特征位置的图像及其相应位移及应变场,研究其变化规律。采用动态高精度应变仪测量CT试件在一个应力循环内裂纹尖端点的应变值。实验结果表明,DIC应变测量最大误差为4.12%,该方法具有理论意义和应用价值。     

大截面热作模具钢45Cr2NiMoVSi中残余奥氏体行为的研究

研究了大截面热作模具钢４５Ｃｒ２ＮｉＭｏＶＳｉ中残余奥氏体（以下简称Ａｒ）的回火转变动力学、热稳定性和机械稳定性、分布形态以及对材料性能的影响。基于以上研究结果，文中提出了热模钢回火新工艺的两种可能性。     

超声冲击处理对P265GH厚板焊接残余应力的影响

为研究超声冲击(UIT)对P265GH钢厚板焊接接头残余应力的影响,制备50 mm厚对接焊试样,采用X射线衍射法(XRD)测试焊接接头经超声冲击前后的表层及沿深度残余应力分布。结果表明:经过超声冲击后,冲击区的表面拉伸焊态残余应力全部转变为压缩应力,其峰值达到熔敷金属的室温屈服强度;超声冲击对横向、纵向残余应力深度和幅值的结果基本一致,对冲击区外的原始残余应力影响不显著;超声冲击后的纵向压应力深度达到(1.9～2.5)mm,横向约为3.3 mm,且横向和纵向压缩应力峰值达到熔敷金属的屈服强度,在距表面约为0.8 mm处。     

基于高速数字图像相关法的疲劳裂纹尖端位移应变场变化规律研究

应用高速摄像数字图像相关法研究了谐振式疲劳裂纹扩展试验中紧凑拉伸（CT）试件在高频正弦交变载荷作用下,裂纹稳态扩展阶段裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。采用数字化高速摄影设备采集系列正弦交变载荷作用下CT试件数字散斑图像,应用数字图像相关(DIC)法计算每幅图像裂纹尖端区域位移和应变场,对裂纹尖端区域特征点的位移、应变值采用最小二乘正弦拟合方法进行拟合,求出振幅、相位、平均载荷等特征量,将拟合出的应变或位移正弦曲线和所对应的系列散斑图像进行匹配,找到一个应力循环内特征位置的图像。使用动态高精度应变仪测量了CT试件在一个应力循环内裂纹尖端点应变值,试验结果表明,DIC应变测量最大误差为4.12%,验证了所提出DIC测量方法的可行性。在此基础上,进行了基于高速DIC方法的谐振式疲劳裂纹扩展试验,研究了疲劳裂纹未扩展时裂纹尖端应变幅值和疲劳循环次数的关系及疲劳裂纹扩展到不同长度时裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。     

钨合金宏观残余应力X射线测量

利用日本理学公司２９０４型Ｘ射线应力测量仪及其残余奥氏体测量附件，建立了侧倾固定η法的Ｘ射线应力测量法，测定了ＣｒＫα－Ｗ（２１１）晶面的Ｘ射线应力常数，解决了钨合金宏观残余应力测量的技术难题，并利用Ｗａｎｇ－６００计算机编程，实现了自动化测量。该方法还可推广应用于其它类似材料的应力测量。     

热处理对渗碳层组织和接触疲劳性能的影响

用滚轮试样测定了热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳层组织和接触疲劳性能的影响,优选出了最佳工艺。并从残余奥氏体、未溶碳化物和马氏体回火程度几个方面分析了组织和性能之间的关系。     

粘结剂含量对热压TATB基PBX残余应力的影响

为了掌握粘结剂含量对高聚物粘结炸药(PBX)残余应力和宏观力学性能的影响规律,采用基于VKα靶的X射线衍射方法测试了F2314粘结剂含量为0~11%热压成型的TATB基PBX残余应力,采用巴西试验方法测试其宏观力学性能,并采用了TATB晶体-粘结剂包裹结构简化模型进行温度单一因素条件的残余应力数值模拟验证。实验结果表明:不含粘结剂的PBX,其残余应力为拉应力;随着PBX中粘结剂含量增加,残余应力逐渐减小,当粘结剂含量超过5%,其拉伸残余应力递减趋势增强;当粘结剂含量由7%增加到9%时,残余应力由拉应力转变为压应力;PBX力学强度随粘结剂含量增加而增强。残余应力模拟结果与实验结果具有相同变化趋势。     

基于显微DIC的谐振疲劳短裂纹尖端变形场演化规律

为研究疲劳短裂纹扩展机理,提出一种基于显微数字图像相关(DIC)的塑性金属材料谐振疲劳短裂纹尖端位移场、应变场和塑性区的测量方法,并对其演化规律进行研究。通过显微摄像系统采集疲劳裂纹扩展过程中谐振载荷最大点试件短裂纹图像;采用DIC方法获得裂纹尖端区域位移场和应变场的数据。通过虚拟引伸计技术结合位移场演化数据获得短裂纹扩展过程中裂纹尖端坐标,进而根据von Mises屈服准则和应变场数据确定裂纹尖端塑性区尺寸及演化规律并与Irwin模型的理论尺寸进行对比验证;采用电子背散射衍射(EBSD)技术测量典型塑性金属材料316不锈钢疲劳裂纹尖端的晶粒尺寸分布,进一步研究谐振载荷作用下疲劳短裂纹尖端区域沿晶粒尺度的位移和应变的演化规律。研究结果表明：提出的方法成功获取了短裂纹微米级变形场演化数据,为塑性金属材料疲劳短裂纹扩展特性的进一步研究和疲劳寿命预测提供了实验和理论支持。     

40CrNi2Si2MoVA钢显微组织对冲击疲劳裂纹扩展速率的影响

本文研究了40CrNi2Si2MoVA超高强度钢在油淬和270℃等温淬火两种热处理状态下,显微组织对冲击疲劳裂纹扩展速率(稳态扩展区)的影响。结果表明,在应力强度因子△K较小时,等温淬火组织中da/dN较低,而在△K较大时,油淬组织中da/dN较低;这与在裂纹扩展不同阶段残余奥氏体(A_R)对da/dN的作用不同有关。     

奥氏体热模钢的热疲劳特性

测试了奥氏体热模具钢的热疲劳性能。通过改变钢中的Nb、Ni和Mn的含量,探讨了合金元素对热疲劳裂纹扩展速率的影响,并比较了时效温度的作用。结果表明,增加钢中的Nb和Ni,降低Mn含量可以减小热疲劳裂纹扩展速率;在650℃时效可得到比700℃时效更高的热疲劳抗力,并且随组合指标α_K/σ_b的增加,da/dN将减小。