TC4合金棒材成分偏析组织的分析与判定

用金相显微镜进行了高低倍组织观察,初步确定TC4合金φ30 mm锻棒的成分偏析区;再用MVK200g/30″显微硬度计测试比较得出,该锻棒偏析区的维氏硬度比正常的维氏硬度低;用SEM进一步分析该锻棒偏析区的化学成分为钛含量偏高,钒含量偏抵,确定该批棒材的偏析组织属软偏析.实验结果表明,按照上述步骤可以准确地分析检验出TC4合金锻棒成分偏析组织以及该偏析组织属哪一种偏析组织;对于存在偏析组织的TC4合金棒材,如果化学成分和机械性能均符合订货要求,切除偏析部分可交货使用.     

ZCuSn10Zn2离心浇铸产品缺陷的分析和消除

某ZCuSn10Zn2离心铸造产品粗加工后,经超声波探伤发现有疑似夹杂物超标缺陷。通过宏观检验、化学成分分析以及金相检验手段对缺陷性质和产生原因进行了分析。结果表明:该产品疑似夹杂物缺陷为组织偏析。最后采用热处理手段消除了偏析缺陷,并使产品的综合力学性能得到显著提升。     

连铸坯中心偏析和疏松缺陷在轧制过程中的形态演化

连铸坯的中心偏析和疏松缺陷形态经轧制后会发生演化,合理选择轧制压缩比可以达到减轻或消除铸坯缺陷的效果。利用宏观检验、硬度测试、金相检验和密度测定等方法对典型的合金钢和普碳钢两种300mm厚连铸坯经不同压缩比轧制后其中心偏析和疏松缺陷的形态演化进行了分析。结果表明：在常规轧制工艺下,当轧制压缩比小于4时,连铸坯仅在板厚的上、下1／3厚度位置发生明显塑性变形,中心部位的偏析和疏松缺陷形态不会发生变化。压缩比达到5以上时,1．5级的中心疏松缺陷才得以轧合,但1．5级的中心偏析缺陷只能适度减轻。     

钛合金材料超声检测实例分析

通过超声检测对钛合金材料内部的可疑缺陷进行定位,采用低倍检验、高倍检验以及微区化学成分能谱分析等方法对缺陷部位进行分析,并将分析结果与超声检测结果进行比较。结果表明:超声检测技术能够有效检测发现钛合金材料内部的夹杂、孔洞、过热组织(局部组织粗大、组织不均匀)等缺陷,而对于低倍检验中发现的局部化学成分偏析类缺陷则不能有效检测出,同时异常的内部组织也会影响到超声检测的正常判别。     

哥林柱断裂失效分析

采用化学成分分析、断口分析、低倍检验、金相检验以及力学性能测试等方法,分析了某42CrMo钢哥林柱断裂的原因。结果表明:该哥林柱断裂是热应力型淬火残余应力与钢中氢共同作用产生的延迟开裂,负载试验时受到缓慢加载的附加应力作用诱发了氢脆的产生;其次严重的带状组织偏析增加了材料的附加组织应力。最后提出了相应的改进措施及建议。     

Ti-2.5Cu合金铸锭微区成分分析

真空自耗电弧炉熔炼方法生产的钛合金锭可能存在许多缺陷,如难熔金属夹杂、间隙元素偏析、合金元素偏析所致的组织缺陷、反常的α相形态等组织缺陷以及化学成分的偏析.其中宏观偏析是必然存在且最难解决的一个,本文对典型Ti-2.5Cu钛合金进行了微区成分分析和宏观成分分析,得出了合金元素宏观和微观偏析的规律,并探讨了引起宏观偏析的微观原因.     

连杆精锻模具开裂分析

借助于光学显微镜、扫描电镜,对开裂的连杆精锻模具进行了断口分析、钢中非金属夹杂物检验、硬度测试、横截面低倍检验、裂纹源处以及距裂纹源处横截面上1/4,1/2(心部)处显微组织的检验和分析。结果表明:该模具材料中存在严重的微观组织偏析现象及明显的加工刀痕造成的应力集中,是使该模具发生早期脆性断裂的主要原因,并提出了改进措施。     

预应力钢丝断裂原因分析

通过化学成分分析、金相检验、低倍检验以及力学性能测试等方法,对82B盘条在拉拔成预应力钢丝过程中发生断裂的原因进行了分析。结果表明:造成82B盘条拉拔时发生脆断的主要原因是由于原料中存在严重的碳偏析,轧制时在富碳区出现过热,析出网状和块状渗碳体以及渗碳体魏氏组织;因而在相同的拉拔力作用下,盘条整个横截面上的塑性变形程度不同,容易产生微裂纹,在拉拔过程中发生断裂。     

Q345E热轧中厚板探伤不合格原因分析

通过低倍检验、金相检验和断口分析等方法分析了Q345E热轧中厚板探伤不合格的原因。结果表明:探伤不合格的原因是在热轧板中心区域偏析带存在硫化锰和碳氮化铌夹杂物,并通过控制和调整工艺解决了该问题。     

圆钢纵裂分析

针对进口的45铜在连铸坯轧制大规格圆铜(≥Ф160mm)时产生的纵向裂纹．借助扫描电镜，从裂纹形态等方面进行了观察和分析。结果表明，圆钢的裂纹内部有夹杂物，两侧有脱碳现象，裂纹末端沿铁素体偏析带延伸．偏析带内部也存在夹杂物，由此证实，原材料中存在的成分偏析带以及偏析带内的夹杂物是导致轧制后圆钢纵裂的根本原因，     

65Mn钢卷断裂分析

65Mn钢卷在冷轧前剥壳时产生断裂。通过化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析对断裂原因进行了分析。结果表明：断裂是由于钢卷心部存在硬组织偏析带和较多MnS夹杂所致。     

H13钢冲头模具断裂原因分析

通过宏观检验、断口分析、EDS线扫描分析、化学成分分析、金相检验及硬度测试等方法,对H13钢冲头模具的断裂原因进行了分析。结果表明:冲头在法兰定位芯根部的倒角圆弧半径小,应力集中系数较大,且冲头材料化学成分偏析严重、组织不均匀,导致裂纹在法兰根部萌生后得以迅速扩展,造成了冲头的早期脆断。最后根据失效原因提出了相对应的改进措施和建议。     

H68黄铜弹壳开裂原因分析

通过化学成分分析、裂纹宏观和微观检验、显微硬度测试与微区成分能谱分析等方法,分析了H68黄铜弹壳开裂失效的原因。结果表明：材料本身存在冶金缺陷β相偏析与零件收口处退火不良是造成弹壳开裂失效的原因。     

道岔垫板底板开裂原因分析

道岔垫板在生产过程中其底板发生开裂。采用化学分析和金相检验等方法对底板开裂原因进行了分析。结果表明：在钢板中心存在夹杂物和组织偏析是导致底板开裂的主要原因。     

电气化铁路接触网铜合金中锚线夹失效分析

采用化学成分分析、金相检验、断口与能谱分析等方法,对开裂的电气化铁路接触网零件——接触线中锚线夹进行了分析。结果表明:该铜合金中锚线夹所含的杂质元素铋在晶界处的偏聚是导致其开裂的主要原因。     

调整螺母裂纹成因分析

调整螺母在调质处理后探伤时发现有裂纹,采用宏观检验、化学成分分析、金相检验等方法对其开裂原因进行了分析。结果表明：该批调整螺母开裂是由于明显的带状偏析和较多的夹杂物引起的淬火裂纹,同时由于回火温度过高,使得裂纹两侧脱碳出现网状铁素体。     

Positive segregation as a function of buoyancy force during steel ingot solidification

Abstract

We analyze theoretically and experimentally solute redistribution in the dendritic solidification process and positive segregation during solidification of steel ingots. Positive segregation is mainly caused by liquid flow in the mushy zone. Changes in the liquid steel velocity are caused by the temperature gradient and by the increase in the solid fraction during solidification. The effects of buoyancy and of the change in the solid fraction on segregation intensity are analyzed. The relationships between the density change, liquid fraction and the steel composition are considered. Such elements as W, Ni, Mo and Cr decrease the effect of the density variations, i.e. they show smaller tendency to segregate. Based on the modeling and experimental results, coefficients are provided controlling the effects of chemical composition, secondary dendrite arm spacing and the solid fraction.     

Analysis of sheet steel fracture during deep drawing

Low-carbon steel sheet used for the fabrication of automotive brake components was tearing during deep drawing. The associated mill certificates revealed that the coil met the specified chemical composition and mechanical properties. Metallographic evaluation revealed a severe variation with respect to grain size through the thickness of the steel sheet, as well as a slight segregation of pearlite. Insufficient temperature during hot rolling in combination with a high coiling temperature resulted in the observed microstructural gradient. The anisotropic mechanical properties were amplified by the slight carbon segregation.