不同循环载荷下54SiCr6钢的疲劳强度

对高强弹簧钢54SiCr6在3种循环加载条件下(旋转弯曲,超声和拉压)的疲劳性能进行了测试和比较.由于疲劳试样存在应力梯度和尺寸差异,3种循环载荷下对应的疲劳强度有较大差别.断口分析表明,3种疲劳样品也具有不同的断口形貌.通过计算高应力截面积,可以得到不同载荷下疲劳强度之间的定量关系,从而为评估不同载荷下的不同试样的高强钢疲劳强度提供依据.     

金属材料疲劳损伤的界面效应

总结了不同金属材料在低周疲劳过程中典型的晶界、孪晶界、相界和微电子互连界面的损伤开裂行为. 纯Cu中疲劳裂纹萌生的难易顺序为: 小角度晶界、驻留滑移带和大角度晶界. 对于纯Cu与铜合金中退火孪晶界, 是否萌生疲劳裂纹与合金成分有关, 随合金元素的加入降低了层错能, 退火孪晶界相对容易萌生疲劳裂纹. 对于Cu--Ag二元合金, 由于存在不同的晶界和相界面, 是否萌生疲劳裂纹取决于界面两侧晶体的取向差, 通常两侧取向差大的界面容易萌生疲劳裂纹. 在微电子互连界面中, 疲劳裂纹萌生位置与焊料成分和时效时间有关,对于Sn--Ag/Cu互连界面, 疲劳裂纹通常沿焊料与界面化合物结合处萌生; 对于Sn--Bi/Cu互连界面, 随时效时间增加会出现明显的由于Bi元素偏聚造成的界面脆性.     

晶粒尺寸和塑性应变幅对多晶铜疲劳的滞回能的影响

研究了多晶铜循环形变中晶粒尺寸和塑性应变幅对滞回能的影响.通过不同温度退火获得具有不同晶粒尺寸的试样,在岛津5kN疲劳机上进行恒塑性应变疲劳实验,通过分析不同塑性应变幅下滞回能密度随循环周次的变化规律,以及不同晶粒尺寸下饱和前吸收的累积滞回能随塑性应变幅的变化规律,得出结论:晶粒尺寸越小,饱和前吸收的累积滞回能越大;随塑性应变幅增加,相同循环周次时的滞回能密度增大,饱和前吸收的累积滞回能减小;随塑性应变幅增加,晶粒尺寸对饱和前吸收的累积滞回能影响减弱.     

等通道转角挤压Al-Cu合金的冲击性能

对铸态Al-0.63%Cu和Al-3.9%Cu(质量分数)合金进行等通道转角挤压处理,研究了Al-Cu合金冲击性能的变化.结果表明,等通道转角挤压增强了Al-0.63%Cu合金的冲击性能;而对于Al-3.9%Cu合金,虽然晶粒细化和第二相的弥散分布使其强度增加,但较多的第二相θ(Al2Cu)未提高其冲击性能.该合金的冲击吸收功与其静力韧度有关.     

回火温度对高强弹簧钢微观组织和冲击性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了两种高强弹簧钢50CrMnMoVNb和50CrMnSiVNb钢的微观组织,并对其冲击韧性进行了对比分析。结果表明：50CrMnMoVNb钢的带状偏析程度比50CrMnSiVNb钢更显著,大角度晶界占总晶界比例更高,回火脆性程度更轻。两种弹簧钢冲击韧性的对比结果表明,淬火和在150～400℃回火的50CrMnSiVNb钢其冲击韧性更优。此温度范围内回火的冲击韧性主要受带状偏析程度的影响,偏析带更容易发生解理断裂,进而使冲击裂纹扩展路径更平直;而在400～500℃回火后50CrMnMoVNb钢的冲击韧性更优,主要受回火脆性和大角度晶界比例的影响。在回火过程中板条界面处的薄膜状碳化物使回火脆性大幅度恶化冲击韧性,而大角度晶界对裂纹扩展更强的阻碍作用消耗了更多的能量,使冲击韧性提高。     

金属焊接接头疲劳寿命延长技术综述

疲劳断裂是金属构件在循环或交变载荷作用下长期服役过程中的主要失效形式.焊接是重要的金属成型方法,焊接接头是同种金属或异种金属连接的部位,是焊接金属构件上组织结构和力学性能的渐变区.由于金属构件服役的环境越来越苛刻,长期在循环或交变载荷作用下服役时,焊接接头的疲劳问题也越来越突出.因此,如何延长金属构件焊接接头疲劳寿命已经成为广泛关注的重要科学问题.由于金属焊接工艺复杂,含有焊接接头的金属构件疲劳寿命受多种因素影响.本文首先总结了影响焊缝疲劳寿命的关键因素,包括组织变化、焊接缺陷、应力集中、残余应力等.由于焊接接头存在组织演变、几何结构变化以及焊接缺陷等问题,焊接接头疲劳性能通常较基体大幅下降.随后综述了多种焊缝疲劳延寿技术,如焊缝打磨技术、锤击技术、TIG熔修技术、高频机械冲击技术、低相变温度焊接材料技术等.根据焊缝疲劳延寿技术特征,大致分为焊缝形状修饰法、焊缝残余应力法和低相变温度材料法三类.     

热处理对双真空冶炼AISI 4340钢显微组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜和拉伸实验等研究了不同热处理状态的双真空冶炼AISI 4340钢的显微组织与拉伸性能,并与普通冶炼AISI 4340钢的强度-塑性进行对比.结果 表明:淬火态双真空冶炼AISI 4340钢的微观组织主要由板条和片层孪晶马氏体组成,板条内位错密度较高;经350℃回火后有大量碳化物析出,且仍观察到片层孪晶马氏体;随着回火温度继续升高,逐渐形成回火索氏体.随着回火温度升高,双真空冶炼AISI 4340钢中片层孪晶马氏体逐渐分解消失以及板条内位错密度下降导致其强度降低,而析出碳化物的球化则是塑性提高的主要原因.与普通冶炼工艺相比,双真空冶炼显著降低了AISI 4340钢中夹杂物含量,从而提高其塑性;淬火态和350℃回火态双真空冶炼AISI 4340钢强度-塑性同步提高的一个原因是纳米级片层孪晶马氏体的存在.     

TP347H钢焊接接头微观组织及断口形貌分析

采用了ER316L和H1Cr18Ni9Ti焊丝对TP347H钢的焊接性进行了研究,测试了焊接接头在常温下的力学性能,对焊缝金属和热影响区进行微观组织观察,并对冲击试件进行了SEM断口形貌分析.发现氧化物等杂质容易聚集在热影响区,内充氩不当在焊缝根部极易形成氧化裂纹,焊接参数大容易引起焊缝区未熔合,在启裂处有脆性断裂迹象.通过分析对TP347H钢的焊接性及工艺参数有了更清楚的认识,对大参数火电机组和核电机组材料的焊接具有一定的帮助.     

垂直晶界钢双晶体的循环形变行为

本文通过对取向近垂直晶界铜双晶体进行塑性应变控制循环变形,在表面滑移形貌及饱和位错组态观察的基础上,研究了其循环应力－应变响应．结果表明该铜双晶体循环应力－应变（CSS）曲线具有两个饱和轴向应力基本不变的平台区．即在塑性应变范围1．80×10-4－1．35×10-3对应于饱和应力幅62—64MPa及在塑性应变范围2．04×10-3—2．56×10-3对应于饱和应力幅70—71MPa．讨论了组元晶体的相对取向对其滑移形貌、饱和位错组态及CSS曲线的影响。     

数控机床主轴轴承失效分析

某数控机床主轴轴承运行613 h后出现振动异常,发现失效轴承个别钢球表面存在明显损伤痕迹,通过宏微观观察,化学成分分析,能谱分析等方法对钢球表面的损伤痕迹进行研究。结果表明,由于金属异物颗粒进入轴承,异物与钢球发生粘着磨损,随着粘着磨损作用加剧,在钢球表面产生“白层”,“白层”内部萌生接触疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展使钢球表面剥落,形成剥落坑,引起轴承失效。失效轴承的各部件硬度差值超出标准,加速了轴承的失效。因此建议对轴承添加防尘盖或密封圈,提高润滑油脂的洁净度,避免外界异物污染轴承引起失效,并在实际生产中加强轴承材料的质量控制。