参加“95”腐蚀设备寿命预测国际会议有感

作者在参加了95,05,07～12在日本北海道函馆举行的“环境促进开裂国际合作组织(ICG-EAC)”和“辐照促进应力腐蚀破裂国际合作组织(ICG-IASCC)”会议后,紧接着赴札幌市参加了由日本腐食防食协会(JSCE)主办,美国腐蚀工程师协会(NACE)协办的“95”工厂设备时效劣化及腐蚀性构造物寿命预测国际讨论会(International Symposium on Plant Aging and Life Prediction of Corrodible Structures)。”两地两次会议具有     

二次喷丸42CrMo钢表面完整性的数值模拟研究

目的探究二次喷丸工艺参数对42CrMo钢零件表面完整性的影响规律。方法建立三维随机喷丸有限元模型,并通过实验验证有限元模型预测残余应力的准确性。将一次喷丸后零件的表面形貌和应力应变结果作为初始状态导入到二次喷丸模型中,构建出二次喷丸预测模型。分析二次喷丸参数对42CrMo钢零件表面残余应力场、表面粗糙度以及等效塑性形变场的影响情况。结果二次喷丸后,42CrMo钢零件近表层(0～100μm)的残余压应力值均比初始状态有所增加。增加二次喷丸覆盖率对表面残余应力的提升作用最为明显,最大可比初始状态提高63.3%,而增加二次喷丸直径对残余应力的改善效果最不明显。过度增加二次喷丸速度会导致表面粗糙度明显增加,提高二次喷丸覆盖率可显著降低表面粗糙度,覆盖率为300%时,粗糙度比初始状态减小了14.4%。表层PEEQ值随着二次喷丸速度、弹丸直径和覆盖率的增加而增加,但当二次喷丸速度、弹丸直径和覆盖率增加到一定程度后,表层PEEQ值会趋于饱和。结论二次喷丸预测模型揭示了二次喷丸参数与42CrMo钢零件表面完整性之间的影响规律,为二次喷丸的工业应用提供了一定的参考意义。     

拉力法测量氧化膜的粘附力

利用拉力法测量了Ti-5621S及含1wt%Nd的Ti-5621S合金800℃空气中形成的氧化膜的粘附力,用膜/合金界面能表征的氧化膜的粘附力不仅与断裂载荷有关、而且还与膜内的残余应力有关.简化分析后得出它们间存在关系Ti-5621S合金中添加Nd能增强氧化膜粘附力,两种合金氧化膜的粘附力随厚度增加而降低.     

车轮热处理过程中残余应力的分析

综合考虑了温度、相变及应力的耦合作用,运用有限元法分析了车轮热处理过程中残余应力的产生及分布,并进行了测试。在淬火开始阶段车轮踏面附近分布周向拉应力,深部受压,在淬火60 s时踏面拉应力达到最大,随后冷却过程中踏面附近拉应力逐渐减小并转化为压应力,通过测试和计算,KKD车轮踏面的最大残余压应力为120 MPa左右,压应力区深度达到45 mm。     

金属热处理残余应力与开裂失效关系的探讨

分析金属热处理中的热应力和相变引起的组织应力产生原因,认为金属残余应力(内应力)存在是材料不稳定状态,随着材料的加工和使用条件(特别是温度和环境)变化,这种应力状态会发生改变.论文结合钢铁和铝合金热处理中的开裂问题,提出了金属残余应力与开裂失效的判据--即当材料中的内应力(或应力强度因子)大于该材料局部区域的失效抗力时就出现开裂失效;最后提出一些减少金属开裂和裂纹愈合的可能途径.     

断口分析-半经验反演解法

在有限变形为产生断口形貌的唯一原因时,把断口形貌解释为变形力学方程的解,则断口分析的问题就是由这一实测变形求解材料物理力学过程.本文用断裂的理论解给出用实测断口变形资料计算断裂应力和剩余局部应力的有关公式.与经典的小变形理论不同,本研究工作使用大变形理论公式描述断裂变形,并用各个增量断裂变形的乘积描述最终的系列断裂作用.文中,与经典小变形理论进形了比较.结果表明:小变形理论的结果在断裂较大时是有很大误差的.     

某航空发动机第三级涡轮叶片失效分析

本文对某型号航空发动机GH4033第三级涡轮叶片榫头裂纹及断裂失效进行了分析,确定了失效模式为两类,第一类为蠕变疲劳裂纹,第二类为起始应力较大的高低周复合疲劳断裂.研究发现GH4033合金屈服强度偏低、晶界强化能力不足是叶片发生蠕变疲劳开裂的主要原因.而叶片的高低周复合疲劳断裂则主要与个别相邻叶片的叶冠间隙偏大引发的高振动弯曲应力及R处加工刀痕引发的应力集中有关.最后提出了预防叶片发生该类失效的措施.     

中子衍射在核电工程材料中的应用

中子衍射为工程材料组织结构、微观缺陷、残余应力等材料特性的精确测量、分析与表征提供了独天得厚的科研保障,是工程材料制备工艺的优化、工程构件的安全维护、以及关键工程设备的长寿命设计、安全评价以及延寿论证工作的理想工具。概述了中子衍射测量的基本原理,回顾了中子衍射技术在核电结构焊接应力工程与延寿技术,焊接热处理工艺辅助优化等方面的应用,最后根据中子衍射工程谱仪的特点,展望了此技术在材料研究领域的未来前景。     

回火过程对40Cr钢淬火残余应力的影响

使用40Cr钢偏心圆环试样,淬火后经不同温度和时间回火,用X-射线应力仪测定其不同部位的残余应力。对测定结果处理分析后认为,X-射线应力仪测出的残余应力值,其中有一部分是和该材料强度相对应的;回火过程中残余应力的变化,不仅与回火温度和时间有关,而且与组织转变中各相比容变化有着密切关系;同时发现,回火时也可能使残余应力增加。