基于Master Curve方法的16MnR钢韧脆转变区断裂韧性研究

在韧脆转变温度区对16MnR进行了拉伸性能,夏比V形缺口冲击性能和断裂韧性测试,基于Master Cmwe方法得到了16MnR钢在韧脆转变区断裂韧性随温度变化曲线,并比较了断裂韧性韧脆转变曲线的参考温度和夏比冲击试验特征温度间的关系。     

不同缺口形式小冲杆试样测试3Cr1MoV钢韧脆转变温度的对比

将加氢反应器中的3Cr1MoV钢试块加工成直线型U型和V型缺口试样,并在-196～25℃进行小冲杆试验,对比研究了2种缺口形式试样的载荷-位移曲线、断口形貌以及Esp/Fm(Esp为断裂能,Fm为最大载荷)-温度曲线。结果表明:V型缺口试样的载荷-位移曲线在温度低于-140℃下存在pop-in现象;U型缺口试样的载荷-位移曲线光滑,随着温度的降低,其最大载荷先增后降,最大位移减小;在相同试验温度下,2种缺口形式试样的断口形貌差异不大;U型缺口试样的Esp/Fm-温度曲线具有明显的上下平台,其拟合相关系数高于V型缺口试样的,因此U型缺口试样比V型缺口试样更适用于小冲杆试验评估韧脆转变温度。     

小冲杆试验测试回火脆化对加氢反应器用钢焊缝力学性能的影响

利用小冲杆试验(SPT)研究了回火脆化对加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢焊缝在-196~22℃范围内力学性能的影响,获得了它的韧脆转变温度,并对SPT试样断口进行了分析。结果表明:随着试验温度的降低,2.25Cr-1Mo钢焊缝的强度明显提高;回火脆化后的屈服强度和抗拉强度较脱脆处理后的明显大,表现出一定的回火强化效应;SPT试样断裂能可以较好地表征材料的低温韧脆转变特性和回火脆化,回火脆化使得材料的韧脆转变温度升高。     

高温长期运行Cr-Mo钢断裂性能微试样测试实验研究

开展采用小冲杆微试样试验技术评定材料断裂性能的研究.针对2.25Cr-1Mo钢(脆化态和脱脆态)及1.25Cr-0.5Mo钢,将小冲杆试验测试结果与常规冲击韧度及断裂韧度试验结果相关联,得到小冲杆试样变形过程中消耗的总变形能与常规夏比冲击功间的对应关系经验公式,以及小冲杆试样等效断裂应变与材料延性断裂韧度间的关联式,说明可以直接采用小冲杆试验结果估算材料的冲击及断裂韧度值,为无法取标准试样进行材料抗断裂性能测试场合提供了一种可行的间接测试技术.     

基于主曲线方法确定2.25Cr-1Mo钢韧脆转变区的断裂韧度

针对运行了20万h的加氢反应器接管弯头材料2.25Cr-1Mo钢,测试了其低温拉伸性能、夏比V型缺口冲击功及断裂韧性;在此基础上,得到了其主曲线的参考温度,通过进一步预测得到了该钢在整个韧脆转变区的断裂韧度分布。结果表明:2.25Cr-1Mo钢主曲线的参考温度为-154℃;经过20万h的运行,该钢仍具有充足的韧性;验证了主曲线方法对非核电用2.25Cr-1Mo钢的适用性。     

U 型缺口小冲杆试验评价材料的各向异性

利用开U型缺口小冲杆试样对各向异性材料的轴向、周向和径向三个方向进行了不同温度试验研究,通过小冲杆能量随温度的变化,确定出小冲杆试验的转变温度TSP。结果表明,开U型直线槽小冲杆试验可以表征各向异性材料不同方向的韧脆转变温度及上平台冲击功之间的区别。结合常规小冲杆试验（不开缺口）,得到开U型缺口的小冲杆试验能够更有效地应用于评价各向异性材料的力学性能。     

小冲杆试验评价材料的断裂韧度

为了评价材料断裂韧度，通过小冲杆试验对2．25Cr1Mo的回火脆态、脱脆态、焊缝区以及1．25Cr0．5Mo钢进行了试验研究，并对所得的小冲杆试验数据进行了分析。结果表明小冲杆等效断裂应变εe与小冲杆能量Esp之间存在重要的线性关系；同时发现断裂点的小冲杆能量值与材料的断裂韧度值线性相关。该方法为无法获取标准试样进行材料抗断裂性能评价场合提供了一种可行的测试技术。     

1Cr22Mn15N不锈钢的韧-脆转变机理

在-200 ℃～室温范围内,采用拉伸和夏比冲击试验测定了1Cr22Mn15N高氮奥氏体不锈钢的韧-脆转变温度(DBTT),并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法对该钢在低温下的韧-脆转变现象进行了研究.结果表明:该钢发生韧-脆转变的温度在-110℃左右;最早出现脆性滑移平台的温度在-80℃,并有诱发的ε相出现;其断口形貌由韧窝→韧窝 准解理→解理脆断变化,断裂形式为穿晶断裂;可能是由于在脆性第二相上形成微裂纹,导致在两个滑移面之间产生穿晶脆性断裂.     

12Cr2Mo1锻件法兰低温冲击韧性不合格的原因分析

12Cr2Mo1锻件法兰在进行力学性能检测时,-30℃低温冲击不合格。通过对试样进行理化分析及模拟性试验发现,工件在进行热处理时,正火条件是造成低温性能不合格的关键因素。由于正火温度较低和保温时间较短,使得工件在热处理时奥氏体均匀化程度不好,因此材料的韧-脆转变温度提高,造成低温冲击不合格。     

12Cr2Mo1和12Cr1MoV钢的回火脆性研究

回火脆化是Cr—Mo钢最严重的失效形式。文中对12Cr2Mol和12Cr1MOV钢进行低温系列冲击试验，确定其韧脆转变温度(DBTT)。结合P的非平衡晶界偏聚理论，分析回火脆性的主要影响因素。运用经验公式估算合金元素对钢的韧脆性能的影响，结果表明，P的合量大大影响了钢的脆性，而Cr、Mo等元素在抑制回火脆性方面具有重要作用。     

基于Master Curve方法的X80管线钢韧脆转变区断裂韧性研究

X80钢是我国常用的天然气长输管道用钢,获得其在低温下的断裂韧性以及韧脆转变温度区,对于评价其在低温下的安全性至关重要。针对X80管线钢,测试了其低温拉伸性能、夏比V型缺口冲击吸收能量及断裂韧性;并且在此基础上,研究得到了其主曲线的参考温度T0,进一步预测得到了X80管线钢在整个韧脆转变区的断裂韧性分布。试验结果表明,X80管线钢在低温下具有良好的断裂韧性,其主曲线的参考温度为-91℃,在-141~-41℃的温度区间内,其断裂韧性5%下边界很好地描述了断裂韧性数据在韧脆转变区的分散性。     

16MnR钢不同晶粒尺寸及第二相尺寸对低温冲击韧度的影响

16MnR钢通过三种热处理工艺获得细晶细碳化物、细晶粗碳化物和粗晶粗碳化物三种不同组织,对这三种不同组织的材料进行系列低温(–99～20℃)下的Charpy-V冲击试验。通过冲击韧度比较、断口形貌观察以及断裂微观参数的测量,研究晶粒尺寸和碳化物尺寸对16MnR钢冲击韧度的影响。结果发现,不同微观组织的材料其冲击韧度随温度降低而减小;细晶细碳化物组织比细晶粗碳化物组织和粗晶粗碳化物组织韧脆转变温度低,同一温度下的断裂韧度好,而且晶粒尺寸对韧脆转变温度和断裂韧度值的影响要比碳化物尺寸显著得多。通过断口微观参数的测量得知,韧脆转变温度区的断裂能量主要消耗在裂纹尖端的钝化与塑性裂纹扩展中。韧脆转变低温区,裂纹尖端在钝化过程中吸收大量能量从而韧性陡升。     

X70和X80钢螺旋焊管母材的低温韧性

对X70和X80钢螺旋焊管母材的低温夏比冲击性能和落锤撕裂试验(DWTT)性能进行了对比研究。结果表明:两种钢管母材横向试样的低温韧性均比纵向试样的好,X70钢管母材的韧脆转变温度低于X80钢管母材的;当试验温度在-20℃以上时,两种母材的冲击断口剪切面积比都在95%左右,为韧性断裂,低于-20℃时,随温度的降低,两种母材夏比冲击功的下降幅度远大于剪切面积比的下降幅度;母材的低温韧性受试验方法的影响很大,DWTT测得的韧脆转变温度远高于夏比冲击试验的。     

深冷处理后0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢的低温冲击性能

对深冷处理前后的0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢分别进行了低温和常温冲击试验,研究了其冲击性能和断口形貌,分析了冲击断口附近的物相组成和显微组织。结果表明:试验钢的冲击功随着冲击试验温度的降低而减小,断裂方式由韧性断裂逐渐变为脆性断裂,韧脆转变温度约为-122℃;深冷处理能显著提高试验钢在20℃的冲击功,但深冷处理次数和保温时间对冲击韧性的影响不大;试验钢的低温组织稳定性好,低温冲击与深冷处理后均未发生马氏体相变或氮化物析出。     

HQ785C钢示波冲击试验韧脆断裂转变特性研究

利用示波冲击试验及断口分析方法对ＨＱ７８５Ｃ钢的韧脆断裂转变特性进行了研究。结果表明，动态断裂韧性ＫＩｄ与最大载荷吸收功Ｅｍ具有随温度一致变化的规律，而与总的冲击能Ｅｔ则无这种关系。试验还发现，屈服载荷与最大载荷相等的温度为材料的韧脆转变温度，该温度受控于材料的解理断裂应力σｆ，在此温度下有解理断裂发生。     

钛基复合材料小冲杆试验的有限元分析

采用小冲杆试验方法对Ti-6Al-4V合金和原位生成体积分数为5%,10%的TiB与TiC颗粒混合增强Ti-6Al-4V基复合材料的力学性能进行了试验,采用有限元分析了试样厚度和摩擦因数等试验条件对试验结果的影响。结果表明:有限元模拟的载荷-位移曲线与小冲杆试验曲线的走向基本一致,试样承受的最大载荷对其厚度十分敏感;载荷-位移曲线对于试样的摩擦因数并不敏感;通过有限元模型中的参数计算的三种钛材料的断裂韧度J_(IC)和小冲杆试验总能量E_(sp)与等效断裂应变存在线性关系,并建立了相应的经验公式。     

模拟焊后热处理对12Cr2Mo1锻件力学性能的影响

12Cr2Mo1钢锻件做为承压设备常用材料,模拟焊后热处理对其力学性能有着重要的影响,通过热处理试验、拉伸试验、冲击试验和金相检验等手段分析了模拟焊后热处理温度对12Cr2Mo1钢锻件力学性能影响.结果表明,12Cr2Mo1钢锻件的模拟焊后热处理温度宜选择在670～690℃左右;模拟焊后热处理温度过低,得不到最优的冲击...     

断裂试验数据的概率统计分析

依据试验数据采用统计研究方法,对A131钢焊接接头的脆——韧转变温度区间的饱和启裂COD值δ(?)及夏比冲击功C_y进行了概率特性分析。证明不同温度、不同厚度试件的δ(■)值的概率密度函数均为三参数威布尔分布,而夏比冲击功C_y为对数正态分布。试验结果为有关焊接结构的可靠性评定提供了理论基础和统计数据。     

汽轮机汽缸用铸钢材料韧脆转变温度的测定

采用V形缺口试样,通过一系列温度的冲击试验,以冲击吸收功、脆性断面率的变化对ZG245-480材料的韧脆转变温度进行了测定。     

小冲杆试验方法评价1.25Cr0.5Mo珠光体钢的蠕变性能

对1．25Cr0．5Mo珠光体钢的小冲杆蠕变试验结果和传统蠕变试验结果进行比较。试验结果表明小冲杆蠕变试验所获得的中心挠度变形曲线与传统蠕变试验的应变变形曲线是相似的。同时也发现在相同的断裂时间下,小冲杆蠕变试验中所施加的载荷值与传统蠕变试验的应力值的比值在一定载荷范围内为一恒量。在本次研究中,一些在传统蠕变试验中常用的经验公式如Larson—Miller法则、Dorn方程、Monkman-Grant关系式等被用束分析小冲杆蠕变试验。所得结论与传统蠕变试验的结论是相近的。综上所述,小冲杆试验方法可以用于高温下服役材料蠕变性能的评价。