冷却速度对镍基合金堆焊层焊接热裂纹的影响

采用托马斯镶嵌块试样和中子测量管与封头堆焊层的实样进行焊接试验，比较了空冷、水冷和－４０℃干冰酒精冷却条件下焊接对焊缝微裂纹的影响。结果表明焊缝的高速冷却有利于镍基合金焊缝热裂纹的减少。     

珠光体重轨钢疲劳裂纹尖端的应力应变场

用扫描电镜（SEM）观察不同冷速的在线轧态、在线热处理态、实验室热处理态（冷速递增）珠光体重轨钢的珠光体片层,用疲劳试验机和应变仪测定重轨钢的拉-拉疲劳实验中长度不同的裂纹尖端应变场云图并基于Abaqus建立应力和应变模型,研究重轨钢的疲劳裂纹尖端的力学行为。结果表明：随着冷速的递增珠光体片层的间距递减,随着疲劳裂纹的扩展裂纹周围的应力场强和裂纹尖端的应力强度因子K增大,应力场呈显著的“蝴蝶状”,其中实验室热处理态重轨钢长度为1、2、3 mm处裂纹的应力强度因子K分别为13.53、14.58和15.54 MPa·m^1/2,远比相同裂纹长度的在线轧态和在线热处理态重轨钢的大。随着疲劳裂纹长度的增大,裂纹尖端附近等效应变区域增大。三种冷速的重轨钢的裂纹长度相同时,随着珠光体片层间距的递减裂纹尖端等效应变值随之递减,裂纹长度为较长的3 mm时等效应变值模拟结果分别为0.074、0.067、0.055,而应变实验分别为0.082、0.064、0.058。模拟仿真结果与应变场实验结果最大误差为9.7%,验证了模型的可靠性。模拟和实验结果均表明,重轨钢珠光体片层间距越小则扩展过程中的疲劳裂纹其尖端的应力强度因子K越大,产生的等效应变越小,其抵抗断裂能力越强和疲劳性能越高。     

温度对镍基合金718在高含H_2S/CO_2环境下应力腐蚀行为的影响

镍基合金718是一种高酸性油气井中常用的金属材料,但对其应力腐蚀开裂敏感性及其影响因素的研究较少。利用高温高压反应釜进行应力腐蚀开裂模拟试验,结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等分析手段研究了温度对718镍基合金在高含H_2S/CO_2环境下应力腐蚀行为的影响。结果表明:在CO_2分压3.5 MPa、H_2S分压3.5 MPa、Cl~-含量150 000 mg/L的模拟环境下,镍基合金718在150,175,205℃下均未发现点蚀和裂纹,应力腐蚀开裂敏感性较低;但随温度升高,镍基合金718的C环应力腐蚀试样表面的钝化膜出现明显的硫化和颗粒状的腐蚀产物,并逐步团聚形成点蚀源。     

镍基合金激光熔覆层的热裂纹及预防措施研究

分析了铸造镍基合金表面激光熔覆层热裂纹产生的原因和特点,探讨了传热变质剂对熔覆层结晶裂纹的抑制作用.     

镍基合金超声疲劳裂纹扩展寿命预测研究

针对发动机结构材料承受高频循环载荷的特点,应用超声疲劳试验技术开展了镍基合金材料的疲劳裂纹扩展试验研究。考虑高频载荷下疲劳裂纹扩展过程中的温升效应,测试了超声疲劳裂纹扩展过程中的温度变化,基于温度变化对材料弹性模量的影响和热膨胀效应,数值计算了疲劳裂纹扩展应力强度因子。研究了温度变化对超声疲劳裂纹扩展的影响机制,并在现有模型基础上,建立了考虑温度影响的超声疲劳裂纹扩展模型,完善疲劳裂纹扩展寿命预测方法。     

镍基合金喷焊层的组织特征及其对焊接裂纹敏感性的影响

利用火焰喷焊技术制备了镍基合金喷焊层,采用光学显微镜和扫描电镜研究了其组织特征,初步分析了该组织特征对喷焊层焊接裂纹敏感性的影响。结果表明,整个喷焊层由较细小的等轴晶组成,这有利于降低其焊接裂纹敏感性。喷焊层表层和基体界面处的晶粒比中部稍大,而晶界宽度则较小。传统喷焊工艺重熔不充分导致气孔比较严重,增加了焊接时的裂纹敏感性。     

镍基合金激光熔覆怪的热裂纹及预防措施研究

分析了铸造镍基合金表面激光熔覆层热裂纹产生的原因和特点,探讨了传热变质剂对熔覆层结晶裂纹的抑制作用。     

应变速率对X80管线钢应力腐蚀的影响

利用慢应变速率拉伸试验研究了应变速率对X80管线钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀的影响。采用的模拟溶液以我国西北部碱性土壤的化学成分为基础,在不同应变速率条件下进行试验。样品断裂后利用扫描电镜对断口形貌以及断口侧面二次裂纹进行观察。研究结果表明:X80钢在1.0×10-6s-1应变速率下表现出最高的应力腐蚀敏感性。低于该应变速率下,应力腐蚀敏感性略有降低;而高于该应变速率下,应力腐蚀敏感性明显减小。不同应变速率下应力腐蚀敏感性的差异主要是由应力腐蚀过程中腐蚀和力学作用的影响程度不同造成。应变速率低于1.0×10-6s-1时,腐蚀作用影响更大,较长的腐蚀时间造成裂纹被腐蚀,裂纹扩展受到影响,因此应力腐蚀敏感性略有降低。当应变速率高于1.0×10-6s-1时,力学作用主导整个过程,形成的裂纹没有受到足够腐蚀的情况下,在力学作用下发生快速机械扩展、断裂,因此产生了明显降低的应力腐蚀行为。     

超低碳低铁含钼铸造镍基合金的组织与腐蚀行为

设计了用于ＨＦ酸介质的超低碳低铁含钼铸造镍基合金的化学成分，并研究了合金的组织及其腐蚀行为。结果表明，试验合金在８００～１１００℃温度范围内，均有不同数量的Ｎｉ－Ｍｏ金属间化合物和Ｍ６Ｃ型碳化物析出。合金经过１１５０～１２００℃水冷固溶处理后，在ＨＦ酸介质中，在温度为５０℃的苛刻条件下具有良好的耐蚀性能，并具有较好的耐晶间腐蚀与点蚀性能。     

基于灰色理论的高强铝合金应力腐蚀开裂预测模型的建立与应用

采用3.5%NaC1溶液中预制裂纹的方法测试了2124高强铝合金的应力腐蚀裂纹扩展长度随时间的变化,获得了裂纹扩展速率随腐蚀时间的变换规律及应力腐蚀断裂韧性界限值,并对断口进行分析.根据裂纹扩展的基本规律,运用灰色理论GM(1,1)模型,依据2124铝合金应力腐蚀开裂裂纹扩展长度的原始数据进行了灰色预测,并对预测结果进...     

7003铝合金动车柜体的应力腐蚀开裂

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,对某动车7003铝合金柜体的裂纹进行原因分析。裂纹为沿晶扩展,且有分枝,断口为冰糖状花样,晶面上有发纹、鸡爪纹,经分析裂纹为氢脆起主导作用的应力腐蚀裂纹。通过慢应变速率拉伸实验及恒位移应力腐蚀实验对7003铝合金的应力腐蚀倾向进行评价。慢拉伸实验表明,7003铝合金在3.5%NaCl溶液中的断裂为穿晶与沿晶的混合断裂,在穿晶断裂部分有大量的二次裂纹、解理台阶及河流花样,应力腐蚀敏感指数达0.2。恒位移实验结果显示:经28天腐蚀后,7003铝合金已发生裂纹扩展,长度达700μm,断口的应力腐蚀区存在"舌状凸起"和"凹槽"等形貌,有较明显的应力腐蚀敏感性。     

电极极化对铝合金应力腐蚀断裂敏感性的影响

为了探讨极化对铝合金应力腐蚀断裂(SCC)敏感性的影响,采用慢应变速率拉伸技术研究了不同恒电位极化条件下7075T6,7075T7351,7075RRA铝合金的应力腐蚀行为.结果表明,在-1 200～-735 mV(vs SCE)电位范围内,无论是阳极极化还是阴极极化,甚至弱极化,都会增加7075铝合金在3.5% NaCl溶液中的应力腐蚀断裂敏感性,无论哪一种热处理状态的7075铝合金在极化电位下的ISSRT均明显高于腐蚀电位下的ISSRT.同时,有阴极极化时ISSRT值随电极极化增强而减小,阳极极化时ISSRT 值有随电极极化增强而增大的趋势.但不同热处理状态的7075铝合金受极化电位的影响程度不同.由此认为,阳极溶解和氢效应都是导致7075铝合金应力腐蚀开裂的重要因素,电化学保护方法并不适用于7075铝合金应力腐蚀断裂的防护.     

时效时间对Al-3.88Cu-1.18Mg-0.31Mn铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响

用慢应变速率拉伸测试、金相(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)分析等方法研究了Al-3.88Cu-1.18Mg-0.31Mn铝合金在T6时效状态下的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明:随着时效时间的延长,合金的应力腐蚀开裂敏感性逐渐降低。合金应力腐蚀与晶间腐蚀具有正相关性,其本质是晶界与晶内存在电位差,形成电偶腐蚀,在应力作用下,导致晶界连续腐蚀。在时效过程中,晶界S'(S)相由连续分布逐渐转变为断续分布,晶内析出相由GPB区逐渐转变为S'(S)相,并形成PFZ。这样的微观组织转变使合金应力腐蚀开裂敏感性随着时效的进行逐渐降低。     

形变对LY12铝合金应力腐蚀开裂性能的影响

本文研究了不同的形变时效处理对LY12铝合金应力腐蚀开裂性能的影响。利用扫描电镜和透射电镜观察了各种形变时效状态试样应力腐蚀开裂的断口形貌及其微观组织,探讨了形变提高LY12铝合金应力腐蚀开裂抗力的原因。     

Effects of Surface State and Applied Stress on Stress Corrosion Cracking of Alloy 690TT in Lead-containing Caustic Solution

The effects of surface state and applied stress on the stress corrosion cracking (SCC) behaviors of thermally treated (TT) Alloy 690 in 10 wt% NaOH solution with 100 mg/L litharge at 330℃ were investigated using C-ring samples with four kinds of surface states and two different stress levels. Sample outer surfaces of the first three kinds were ground to 400 grit (ground), shot-peened (SP) and electro-polished (EP) and the last one was used as the as-received state. Two samples of every kind were stressed to 100% and 200% yield stress of Alloy 690TT, respectively. The results showed that the oxide film consisted of three layers whereas continuous layer rich in Cr was not found. The poor adhesive ability indicated that the oxide film could not protect the matrix from further corrosion. Lead was found in the oxide film and the oxides at the crack paths and accelerated the dissolution of thermodynamically unstable Cr in these locations and also in the matrix. The crack initiation and propagation on Alloy 690TT were effectively retarded by SP and EP treatments but were enhanced by grinding treatment, compared with the cracks on the as-received surface. The cracking severity was also enhanced by increasing the externally applied stress. The accelerated dissolution of Cr and the local tensile stress concentration in the near-surface layer caused by cold-working and higher applied stress reduced the SCC-resistance of Alloy 690TT in the studied solution.     

用止裂法研究X56G管线钢焊缝金属的应力腐蚀破裂

采用ＣＴ试样在恒位移ＳＣＣ试验机上，测试了Ｘ５６Ｇ管线钢焊缝在混合硝盐溶液中的应力腐蚀抗力和应力腐蚀裂纹扩展速率。试验结果表明：用止裂法代替传统的启裂法可以大大简化ＳＣＣ试验。通过力衰减曲线不仅可以研究材料应力腐蚀裂纹扩展速率ｄａ／ｄｔ，而且可获得ＳＣＣ的临界值，且ＪＭＳＣＣ是与施加的载荷无关的材料常数。     

金属波纹管补偿器的应力腐蚀开裂分析

采用宏观及微观断口分析、金相检验与化学成分检测等方法,对某铬一镍奥氏体不锈钢波纹管补偿器的腐蚀开裂失效原因进行了分析。结果表明：由于该铬一镍奥氏体不锈钢波纹管在氯离子含量超标的环境中服役,并承受来自于波纹管自身加工变形过程中形成的残余应力、工作应力以及装配应力,最终导致波纹管补偿器发生了由表及里的应力腐蚀开裂。     

锆合金碘致应力腐蚀开裂试验研究方法概述

本文概述了国内外为研究锆合金碘致应力腐蚀开裂所建立的实验方法，分析总结了各种试验方法的特点，并提出了改进措施。     

淬火温度对42CrMo高强度钢应力腐蚀断裂抗力的影响

用俄歌能谱和电子显微镜研究了淬火温度对４２ＣｒＭｏ高强度钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中的应力腐蚀断裂性能的影响，结果表明，高温淬火和分级淬火可使应力腐蚀断裂抗力Ｋｉｓ∝值得到明显提高，对晶粒尺寸、杂质贪等因素的分析表明，Ｋｉｓ∝升高的主要原因是晶粒尺寸的增大所致。