16MnR钢在苯菲尔液中应力腐蚀开裂敏感性的研究

本工作采用电化学技术与慢应变速率应力腐蚀试验技术相结合的试验方法,研究了大化肥生产中的二氧化碳吸收塔和再生塔用16MnR钢母材及焊接接头在沸腾的碳酸钾液中及苯菲尔液中的电化学行为和应力腐蚀开裂行为。得出16MnR钢在沸腾的碳酸钾溶液中发生应力腐蚀开裂的电位区间大致在-700～-900mV的范围内;而在V_2O_5含量为0.5％的沸腾苯菲尔液中没有应力腐蚀开裂敏感性。V_2O_5既缓蚀了16MnR钢在沸腾碳酸钾溶液中的均匀腐蚀,又使该体系脱离了发生应力腐蚀开裂的电位区间。据此提出,在二氧化碳吸收塔和再生塔的设备制造中,为防止应力腐蚀开裂而进行的热处理不是必须进行的工艺过程。     

45热轧圆钢顶锻开裂原因分析

对45热轧圆钢室温顶锻试验中出现的裂纹进行了研究,分析了表面缺陷、变形温度、变形量、显微组织、夹杂物等对顶锻开裂的影响.结果表明:引起室温顶锻开裂的直接原因是钢中存在大量脆性氧化铝和塑性硫化物非金属夹杂物,该夹杂物沿轧制方向不均匀分布,对拉伸性能影响不大,但对顶锻开裂有较大的影响,特别是当夹杂物处在变形鼓形区附近时;脆性夹杂物造成应力集中,塑性夹杂物形成空洞,使夹杂物和基体界面处容易形成裂纹源,进而在应力作用下不断扩展并最终开裂;原始片状珠光体组织及热轧后的热应力加剧了夹杂物开裂倾向.     

显示及鉴别钢中非金属夹杂物的新方法

钢中非金属夹杂物,严重地影响钢的质量。因此,研究钢中非金属夹杂物,对控制产品质量是很重要的。而显示鉴别钢中非金属夹杂物又是研究钢中非金属夹杂物的前提。为此我们进行了(1)用电解抛光法显示钢中非金属夹杂物;(2)用硫化物薄膜沉淀法及硝酸银溶液处理法鉴别钢中硫化物夹杂的试验。     

夹杂物尺寸及位置对51CrV4弹簧钢疲劳寿命的影响

用能谱仪、扫描电镜分析了51CrV4弹簧钢的疲劳断口,研究了夹杂物尺寸及位置对该钢疲劳寿命的影响规律。结果表明:51CrV4试验钢的疲劳强度为702.5MPa,在保证试样表面没有划痕和麻点的情况下,疲劳裂纹主要起裂于椭球状且塑性较低的复杂氧化铝夹杂;在夹杂物尺寸越大和距离表面越近的情况下,其疲劳寿命越低;在710MPa应力水平下近表面夹杂物的临界尺寸为5.47μm。     

2.25CrMoV钢于夹杂物和晶界处开裂低周疲劳裂纹扩展的原位观测

对汽轮机转子用2.25CrMoV钢在真空常温条件下进行高应力低周疲劳试验,对试样中起源于夹杂物和晶界等典型缺陷处的裂纹扩展进行了原位连续观测,研究了典型缺陷对疲劳裂纹萌生和初期扩展的影响。结果表明:在高应力循环载荷作用下,夹杂物的形状和尺寸对疲劳裂纹的扩展无明显影响,夹杂物处萌生裂纹的扩展速率小于晶界处萌生裂纹的扩展速率;短裂纹群体效应和滑移线快速增殖的共同作用是导致试样疲劳破坏的主要原因。     

A3钢板材在冷冲压成型过程中开裂原因的分析

本文采用金相显微镜和扫描电镜观察了A3钢制造的汽车车轮轮箍的开裂部位的夹杂物的形态、分布和大小以及断口的形貌。结果表明钢中存在有由于冶炼工艺不当而产生的大块外来非金属夹杂物。这些夹杂物的存在降低了钢的基体的结合力,从而使钢板在远低于其极限强度下开裂。     

S32168在氯离子环境中的应力腐蚀试验研究

采用慢应变速率拉伸试验的方法,对S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀破裂现象进行试验研究。根据实际工况设置5种不同腐蚀环境,得到不同环境下试样的应力—应变曲线和应力腐蚀敏感性指数,通过扫描电镜观察了试样断口形貌特征,总结了S32168不锈钢在不同温度和压力下的耐应力腐蚀变化规律。结果表明,在试验工况内,随着环境温度和压力的升高,处于NACE溶液中的试样应力腐蚀特征愈加明显,当处在260℃,11 MPa环境时,其应力腐蚀敏感性指数达到最大值,此时试样的耐应力腐蚀性能最差。     

奥氏体钢传热管在42%氯化镁溶液(沸)中的应力腐蚀试验

通过奥氏体不锈钢传热管在沸腾42%MgCl2溶液中应力腐蚀试验,预制出含有轴向表面裂纹的试件,考察了08X18H10T奥氏体不锈钢在含氯离子介质中的应力腐蚀敏感性。对试件进行宏、微观分析,结果表明,介质中同时含氯离子和O2是该钢种发生应力腐蚀破裂的必要条件,对于未穿透管壁的表面裂纹,在裂纹前沿未开裂区域会产生C和S的偏析,材料塑性下降。     

40Cr锻件接头连接件缺陷分析

桥梁缆索用配件40Cr锻件接头连接件在调质后发现有开裂现象,经金相分析后发现由于材料中存在非金属夹杂物,在锻造时沿夹杂物形成局部带状组织,在淬火时产生的应力作用下促使裂纹产生并沿夹杂物分布扩展,从而导致工件开裂。     

新的抗应力腐蚀开裂和点腐蚀的不锈钢

由瑞典Fagersta研制的四种新型的不锈钢在氯化物溶液中,具有较AISI316和316L更好的抗应力腐蚀开裂和点蚀或缝隙腐蚀的能力。在强还原性酸溶液中,具有更好的抗均匀腐蚀能力, 新型的铁素体钢R249,可焊性好。具有与AISI316L相同的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,即使在MgCl_2溶液中也具有很好的抗应力腐蚀开裂的能力。低锰奥氏体钢R442和R462具有很好的抗点蚀和缝隙腐蚀能力。含铜量1.5%的耐酸奥氏体钢R840,在酸溶液(包括硫酸、磷酸)中,具有良好的抗均匀腐蚀性能,同时具有高的抗应力腐蚀开裂、点蚀以及缝隙腐蚀能力。     

奥氏体不锈钢的应力腐蚀断裂研究

材质为SUS301钢的离心机转鼓筒身发生碎裂,通过现场观察、材质分析、金相检验等检测方法对筒体碎片的宏观形貌、显微组织进行分析。结果表明,筒体在富含氯离子的环境中,在氯离子和拉应力的共同作用下发生应力腐蚀开裂。     

夹杂物尺寸与S135钻杆钢疲劳强度的相关性

对S135钻杆钢进行了旋转弯曲疲劳试验,研究了其疲劳性能,分析了夹杂物对疲劳性能的影响;利用光学显微镜测得不同视场下钢中最大夹杂物的直径,利用Murakami模型预测得到试样的疲劳强度,并与试验结果进行了对比。结果表明:疲劳裂纹源位于试样表面或次表面的复杂氧化铝夹杂物处,由升降法测得的疲劳强度为541.87 MPa;利用Murakami模型计算得到的疲劳强度与试验值的相对误差最大为5.62%,Murakami模型计算的准确性较高。     

慢应变拉伸速率和H_2S,Cl~-及H~+浓度对08Cr2AlMo钢应力腐蚀开裂的影响

通过慢应变速率拉伸、均匀设计和扫描电镜等方法,研究了慢应变拉伸速率和H2S,Cl-及H+浓度对08Cr2AlMo钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。研究表明,随着拉伸应变速率的减小,08Cr2AlMo钢在饱和H2S溶液中的应力腐蚀敏感性基本呈单调增加的趋势,拉伸速率为5.67×10-6s-1时试样已发生应力腐蚀开裂。H2S,Cl-及H+浓度对08Cr2AlMo钢的应力腐蚀开裂敏感性具有重要影响作用,影响因素两两之间存在协同作用。在饱和H2S溶液中,杂质离子Cl-和H+对08Cr2AlMo钢的应力腐蚀开裂具有促进作用。     

硫复合系易切削钢中夹杂物热变形行为的数值模拟

用模拟轧制的方法研究了热加工参数对Ｓ－ＲＥ系易切削钢中夹杂物形态，大小，分布，数量及相对塑性的影响，通过实验结果建立数学模型，利用计算机数据模拟夹杂物的热变形行为，为锻造或轧制过程中的夹杂物预测和控制提供一种新的参考方法。     

0Cr18Ni9不锈钢在不同沸点MgCl_2溶液中的应力腐蚀开裂问题

本工作用慢应变速率应力腐蚀试验技术研究了0Crl8Ni9不锈钢在不同沸点MgCl_2溶液中的应力腐蚀开裂行为,并与不同条件的恒负荷试验结果进行了比较,在材料一介质系统的应力腐蚀开裂敏感性较低时,慢应变速率应力腐蚀试验方法有灵敏度高、试验时间短、试验结果确切的优点,而且应变速率在一定程度上反映了材料一介质系统的应力腐蚀开裂敏感性。恒负荷及慢应变速率应力腐蚀试验期间腐蚀电位的测量表明,电位先朝正方向,然后朝负方向移动显示了一种膜生成及膜破裂的过程。     

08Cr2A1Mo钢在湿H2S环境中的应力腐蚀试验研究

运用均匀设计方法,通过改变H2S浓度、Cl^-浓度、pH值和温度等溶液介质参数,对换热器管束用钢08Cr2A1Mo在湿H2S环境中进行慢应变速率拉伸应力腐蚀试验。研究了各参数对08Cr2A1Mo钢应力腐蚀开裂的影响规律,通过扫描电镜分析试样断口的微观形貌,确定其应力腐蚀敏感性,并根据试验结果计算在各试验环境下的应力腐蚀敏感性指数,运用回归分析软件,建立了08Cr2A1Mo钢应力腐蚀敏感指数与试验介质参数之间关系的交互型数学模型。     

高温碱液浓度与温度及应变速率对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过不同应变速率的拉伸试验,研究了316L不锈钢在不同温度和浓度的NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为,分析了以上三个因素对该钢应力腐蚀开裂的影响.结果表明:当应变速率为10-5s-1时,316L不锈钢不会发生明显的应力腐蚀开裂,而当应变速率降低到10-6s-1时,在高温低浓度的NaOH溶液中该钢会发生明显的应力腐蚀开裂;当应变速率为10-6s-1时,NaOH溶液温度对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响程度要高于浓度的.     

轴承钢生产过程中夹杂物控制的研究进展

分析了轴承钢中夹杂物的类型及其来源,讨论了国内轴承钢冶炼过程中夹杂物控制存在的问题;轴承钢中最有害的夹杂物是大尺寸的以脱氧产物Al2O3为核心的复合氧化物或氧硫氮复合物。合理控制初炼炉终点碳含量、选择合适的脱氧剂提高脱氧能力或使夹杂物变性、优化精炼渣成分提高其吸收夹杂物的能力、优化熔炼工艺减少大尺寸夹杂物并改善其在钢中的分布是当前降低轴承钢中氧化物夹杂的主要措施。指出了钢中夹杂物控制技术的发展方向。     

不锈钢冷轧板焊管横裂原因分析

对不锈钢焊管横裂缺陷进行夹杂物分析、宏观分析、微观组织分析、微区成分分析,确定不锈钢冷轧板焊管发生横裂的主要原因是在应力作用下,在焊缝边缘的应力集中区域,以夹杂物作为应力集中源,发生应力开裂。     

高硫易切削H11模具钢点状偏析的形成机制

采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等分析了高硫易切削H11模具钢中点状偏析缺陷的形成机制。结果表明:试验钢心部纵向带状偏析严重,偏析带中有较多的与偏析带方向平行的MnS夹杂物;部分MnS夹杂物内部包裹着Al_2O_3颗粒,有些Al_2O_3颗粒之间形成了孔隙性缺陷;点状偏析的形成与带状偏析及MnS夹杂物的偏聚有关,点状偏析的严重程度随着带状偏析严重程度的增加而增大;MnS夹杂物被热酸腐蚀后形成宏观可见的点状偏析;推荐采用稀土复合变质处理改善钢中的硫化物形态,进而减少点状偏析缺陷。