耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢

参照42CrMo钢,通过增加Mo量,添加微合金元素V、Nb、降低Mn量和杂质元素P、S含量,研制开发出一种高强度螺栓钢ADF1,在1300MPa级的强度水平下具有良好的耐延迟新裂性能,并对此进行了分析。     

耐延迟断裂高强度螺栓钢

随着汽车、机械、建筑、轻工等各个生产行业的发展，对制造各类紧固件(如螺栓、螺钉、螺母等)使用的材料提出了愈来愈高的要求，如汽车的高性能化和轻量化、建筑结构的高层化以及大桥的超长化等，对作为联接部件的螺栓设计应力和轻量化提出了更高的要求。对此，最有效的措施便是螺栓钢的高强度化。     

高强度螺栓钢的研究及发展趋势

随着汽车、摩托车、机械、建筑、轻工等各个生产部门的发展，对制造各类紧固件(如螺栓、螺钉、螺母等)使用的材料提出了更高的要求。如在汽车、摩托车的高性能化和轻量化，建筑结构的高层化以及大桥的超长化等方面，对作为联接部件的螺栓提出了高设计应力和轻量化的要求，在这方面尤以汽车、摩托车制造业的要求最强烈，原有的汽车、摩托车用螺栓，尤其是发动机螺栓已难以满足发动机高应力化的要求。     

高强度螺栓的断裂分析

本文对超高压膜压机三级缸头的高强度紧固螺栓,进行了断裂失效分析,通过对断件的断口检验、力学试验和计算表明:螺栓的断裂是由于追求过高的强度和硬度,造成了材料的脆性增大,并且,材料中含有一定数量的脆性夹杂物,同时,螺栓存在尖锐缺口,从而导致脆性断裂。本文还指出,超高压设备上的螺栓,除承受巨大预紧力外,还承受随工作压力和温度变化而产生的脉动载荷。所以,应特别重视材料的综合力学性能,还需避免螺栓根部产生的应力集中,并严格控制预紧力。图5表2参5     

高强度螺栓的疲劳断裂分析

本文在综合考虑螺纹之间的相互干涉作用以及螺纹升角的影响之后,建立了高强度螺栓裂纹尖端应力强度因子 k_1表达式。在此基础上,将概率断裂力学的原理和方法引入高强度螺栓的疲劳断裂分新中,解决了高强度螺栓断裂韧性较分散等实际问题。     

高强度螺栓延迟断裂的预防措施

目前，由螺栓联接引起的延迟断裂仍然是一个严重的产品质量问题。延迟断裂是材料在静止应力作用下，经过一定时间后突然脆性破坏的一种现象，是材料一环境一应力相互作用而发生的一种环境脆化，是氢导致材质恶化的一种形态。延迟断裂现象是妨碍高强度螺栓提高强度的一个主要因素。     

ML08Mn2Si双相钢在高强度螺栓中的应用

1　引　言以往生产 8.8级高强度螺栓常用ＭＬ35或ＭＬ15ＭｎＶＢ钢 ,经淬火 回火处理来达到性能要求 ,其缺点是生产周期长 ,能耗高。现用ＭＬ0 8Ｍｎ2Ｓｉ双相冷镦钢生产 8.8级高强度螺栓 ,可省去原工艺的球化退火和产品淬火的工序 ,从而降低成本 ,提高效益。2　ＭＬ0 8Ｍｎ2Ｓｉ双相冷镦钢的技术要求马鞍山钢铁公司生产的ＭＬ0 8Ｍｎ2Ｓｉ钢出厂技术条件为 :热轧态 ,其显微组织为铁素体 +少量马氏体 ;化学成分 (质量分数 ,% )为 0 .0 5～ 0 .11Ｃ、1.10～ 1.35Ｓｉ、1.8～ 2 .15Ｍｎ、Ｓ和Ｐ的含量都≤ 0 .0 35、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ的总量≤…     

高强螺栓实物拉伸试验夹具的研制及应用

在分析现有高强螺栓实物拉伸试验夹具优缺点的基础上,对新研制的高强螺栓实物拉伸试验夹具从材料选择到结构设计、锻造、机加工、热处理等方面,都进行了改进和完善。新研制的高强螺栓实物拉伸试验夹具自2011年4月投入使用至今,累计完成5000余件螺栓的实物拉伸试验,其主要部件夹具体、连接轴和平垫圈仍然保持良好,证明其具有很高的使用寿命,满足了高强螺栓的检测需求。     

高强度钢瓶人工缺口疲劳试验的研究

对具有人工缺口的高强度钢瓶进行疲劳试验研究,试验结果表明,人工缺口在高强度钢瓶疲劳试验过程中,并不以整个缺口作为疲劳裂纹扩展,新的疲劳裂纹在人工缺口的夹杂处萌生和扩展,引起钢瓶失效。     

高强度钢和超高强度钢的切削加工

阐述了高强度钢和超高强度钢的切削加工特点,同时阐述了高强度钢和超高强度钢铰削、钻削、铣削加工时刀具材料、刀具几何参数及切削用量的合理选择。     

高强钢焊接冷裂纹倾向试验装置开发及试验研究

根据刚性拘束裂纹试验机理,自主研制了国内首台大吨位高强钢刚性拘束焊接冷裂纹倾向试验装置,其具有精准的测量系统,完全适应48 h的拘束应力维持时间,该机可提供最大1 200 kN的试验力。利用该冷裂试验装置进行E36钢板对接接头刚性拘束裂纹试验,对比分析GFL-71NI焊丝（国产）和DW-A55L焊丝（进口）的冷裂纹敏感性。结果表明,通过药芯焊丝气体保护焊接方法施焊,采用GFL-71NI焊丝获得接头的临界拘束距离大于DW-A55L焊丝接头,经计算GFL-71NI焊丝接头的临界拘束度和临界拘束应力均小于DW-A55L焊丝接头,最终得到GFL-71NI焊丝接头的冷裂敏感系数高于DW-A55L焊丝接头,数值分别为0.345 147和0.326 094,表明DW-A55L焊丝的抗冷裂性能优于GFL-71NI焊丝。金相分析显示,与GFL-71NI焊丝接头相比,DW-A55L焊丝接头焊缝组织更均匀,晶界铁素体含量明显减少;过热区组织中的淬硬组织含量也较少,这显著降低了DW-A55L焊丝接头的冷裂倾向。     

高强铝合金热塑性变形本构关系研究现状及发展趋势

高强铝合金热成形工艺条件下的变形行为表征,需要在考虑温度、应变速率及应变影响的基础上结合微观演化行为建立热塑性本构关系。总结了高强铝合金热塑性变形本构关系相关研究成果。研究结果表明:广泛应用的唯象本构模型通过修正模型参数可以充分耦合应变、温度及应变速率作用,并准确地预测不同变形条件下的流动应力,然而缺乏对变形机制的明确解释,使得唯象本构模型对试验温度、应变速率变化范围较大以及试验条件范围外的变形行为预测精度难以得到保证;基于物理意义的本构模型能够模拟位错密度、晶粒尺寸及动态再结晶等微观演化过程,对流动应力进行精确计算,展现了强大的宏微观变形预测能力,是高强铝合金热塑性变形本构关系的研究趋势。     

煤矿用高强度铸钢ZG25MiTiBRe的研制

以铸钢ZG25MiTiB为基础，采用试验方法找出强度高、韧性好的铸钢ZG25MiTiBRe的化学成分和最佳调质工艺参数.     

高强度螺栓断裂失效分析

对某航空设备高强度螺栓的断裂原因进行了分析.结果表明:该螺栓在电镀过程中吸入了氢,在应力作用下发生了氢脆断裂.对钢中的氢陷阱及高强钢的除氢处理进行了讨论.     

高压气瓶用34CrMo4-H高强度钢的研究

为设计开发工作压力30 MPa的高压气瓶,研究了ISO 9809-2:2010对气瓶钢化学成分与力学性能的要求。结合国外工作压力30 MPa高压气瓶用高强度钢的使用经验,在34Cr Mo4中添加0.050%~0.080%钒,并分析和试验研究合金元素Mo和Ni在不同的热处理工艺条件下对34Cr Mo4-H钢力学性能的影响,设计出工作压力30 MPa高压气瓶用34Cr Mo4-H高强度钢化学成分。试验结果表明,设计开发的工作压力30 MPa的高压气瓶用34Cr Mo4-H高强度钢力学性能指标均超过ISO 9809-2:2010标准要求,特别是延伸率、冲击值富裕较大。     

高强度低合金中厚钢板的现状与发展

回顾了高强度低合金中厚钢板的发展历程,评述了几类典型的高强度低合金钢,并基于钢的轧制与复相组织强韧化理论,提出了一种新的高强度中厚钢组织设计-仿晶界型铁素体/粒状贝氏体（FGBA/BG)复相组织。