23MnNiCrMo54钢链条断裂原因分析

某厂矿用23MnNiCrMo54钢链条仅使用了不到1年即发生断裂.除化学成分分析外,采用扫描电镜对断裂的链条进行了断口分析,以揭示其断裂的原因.结果表明:断口有疲劳断裂特有的高密度疲劳条纹,以及大量尺寸大于300μm的颗粒状夹杂物.能谱分析表明:夹杂物含有氧、碳、氮、氟、铁、铝、钛等元素,为Al2O3、SiO2、FeO...     

M54超高强度钢热塑性行为研究

利用Gleeble-1500热模拟机进行热拉伸试验,研究了应变速率为0.1s-1及变形温度900℃~1200℃范围内高合金超高强度钢热塑性行为,利用扫描电镜,金相显微镜观察分析变形后的显微组织。结果表明,试验钢具有优异的热塑性,在变形温度900℃~1200℃范围内断面收缩率均70%,不同的变形温度下,峰值应力随着温度的升高而降低,热拉伸过程中,M6C碳化物对动态再结晶有促进作用。     

23CrNi3Mo钢钎尾断裂失效分析

利用化学分析、金相显微镜、SEM和TEM等手段,从化学成分、组织结构、显微硬度、裂纹形态和断口形貌等方面对失效钎尾进行了分析,对钎尾失效过程中裂纹的萌生与扩展机理以及疲劳失效行为进行了研究。结果表明,钎尾渗碳后外表面碳含量为0.65%,组织为高硬度的孪晶马氏体;心部碳含量为0.23%,组织为韧性较好的下贝氏体。钎尾内外表面均存在应力腐蚀裂纹,裂纹萌生于腐蚀坑底部,扩展方式为穿晶型,腐蚀介质的存在是裂纹萌生与扩展的主要原因,而应力状态、显微组织和夹杂物等对裂纹扩展的影响作用较小。裂纹扩展到一定长度后,在钎尾中心水孔处发生开裂,进而由内向外扩展,最终导致钎尾的断裂失效。     

23CrNi3Mo钢钎具断裂失效分析

采用扫描电镜和光学显微镜观察了不同类型23CrNi3Mo钢钎具疲劳破坏缺陷试样断裂形貌及显微组织,分析讨论了缺陷试样失效的原因。结果表明,高疲劳寿命的阿特拉斯钎尾缺陷试样在疲劳源裂纹萌生、扩展过程中,塑性变形特征明显,表明其具有良好的抵抗疲劳裂纹扩展能力,而国内潜孔钻头试样脆性断裂特征明显。两种缺陷试样表面均为高硬度渗碳马氏体层,但阿特拉斯钎尾缺陷试样渗碳层与基体组织的下贝氏体过渡区域较宽,基体以贝氏体组织为主,硬度梯度过渡平缓,具有良好的强度与韧性匹配;而国内潜孔钻头试样的过渡区域较窄,基体是马氏体组织。可见合理的硬度梯度分布对钎具钢强韧性匹配和疲劳寿命影响很大。     

M35高速钢热塑性行为研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行热拉伸试验,研究了变形温度在950～1150 ℃范围内,变形速率为0.1 s-1、1 s-1时M35高速钢热塑性行为及断裂机理。结果表明：M35高速钢在试验条件下具有优异的高温塑性,峰值应力随变形温度升高线性下降,随应变速率增加相应升高。热拉伸过程中断裂机制都为韧性断裂,变形温度低于1100 ℃时断口呈韧窝状,随着温度升高韧窝直径变大、深度增加;变形温度高于1100 ℃时断口呈沿晶断裂。高温拉伸过程中,碳化物的大小、分布对M35高速钢的热塑性存在明显影响。     

稀土元素对2.25Cr-1Mo钢断裂性能的影响

本文用定量金相仪(QTM)和扫描电镜(SEM)测定含与不含稀土元素(RE)的2.25Cr-1Mo钢的夹杂物尺寸及分布;观察断口形态并测定延伸区宽度和韧窝尺度及分布;测定拉伸样品纵剖面上孔洞面密度与真应变的关系.研究表明,添加RE的试验钢中夹杂物密度较高,在较低的应变下沿夹杂物界面发生孔洞形核、长大和汇合,导致含RE的2.25Cr-1Mo钢较低的室温断裂性能.     

70Cr3Mo钢热变形行为及加工图

采用Gleeble-1500热模拟实验机研究了70Cr3Mo钢在不同变形条件下的高温压缩热变形行为,变形温度850~1150℃,应变速率0.01~10 s-1。依据实验数据,分析了应力、应变间的关系,建立了流变应力本构方程和加工图。由应力、应变曲线可以得出:变形温度一定时,应力峰值随着应变速率的增加而增加;应变速率一定时,应力峰值随变形温度的增加而降低。计算分析了真应变为0.5的加工图,结果表明,70Cr3Mo钢在热压缩过程中存在两个失稳区:(1)变形温度为850~940℃、应变速率为0.01~1.6 s-1;(2)变形温度为975~1150℃、应变速率为1~10 s-1。并获得了最佳的工艺参数:变形温度为1000~1150℃、应变速率为0.01~0.36 s-1。     

中空钻探钢22CrNi3Mo连铸坯断面夹杂物的研究

通过金相、扫描电镜及能谱等检测手段,对中空钢22CrNi3Mo连铸坯断面非金属夹杂物的尺寸、数量、分布、形貌以及成分等进行了检测和分析.结果表明:夹杂物主要集中在边部;距内弧1/4处夹杂物有聚集现象.夹杂物主要为硫化锰,其次为复合脱氧产物铝硅酸盐,以及球状铝酸盐或含镁铝硅酸盐.     

洁净度对40CrNi2Mo钢冲击韧性的影响

通过不同冶炼方法得到了分别含有0.001S％、0.004S％和0.016S％的试验钢,利用定量金相、扫描电镜和能谱分析等方法,获得了夹杂物特征参数,研究了该试验钢的冲击韧性.结果表明,随着硫含量地降低,夹杂物体积分数和尺寸减小,夹杂物间距增加;夹杂物类型和体积分数对高温回火钢板冲击韧性影响较大,对低温回火钢板冲击韧性影响较小;400℃以下回火时,该试验钢的冲击吸收功区别不大;回火温度超过400℃时,随着夹杂物体积百分数地增加,冲击吸收功明显降低.     

34CrNi3Mo螺栓热处理裂纹分析

对34CrNi3Mo螺栓调质后出现纵向裂纹的原因进行宏观和微观分析.结果表明,34CrNi3Mo螺栓原材料存在的严重非金属夹杂及淬火应力导致螺栓开裂.     

热变形过程中23CrNi3Mo钢的断裂规律及数学拟合分析

通过实验和数学方法研究了23CrNi3Mo钢在不同温度下的变形规律。结果表明,23CrNi3Mo钢在800~1 200℃之间变形时,塑性良好,拉伸断口具有非常显著的塑性断裂特征。而且,减小夹杂物的数量,将会提高23CrNi3Mo钢的断裂性能。     

非金属夹杂物对钢帘线盘条抗拉强度及断裂行为影响

用金相显微镜和扫描电子显微镜研究了盘条中非金属夹杂物的形态与类型及其对盘条使用过程中断裂行为的影响,并测试了盘条的抗拉强度。盘条在使用过程中发生断裂,断口呈杯锥状和撕裂状。裂纹萌生于非金属夹杂物与基体的界面处;在后续的拉拔或捻股过程中,裂纹沿着夹杂物快速扩展,导致钢丝断裂。     

42CrMo钢螺栓断裂分析

42CrMo钢的B7M螺栓在使用过程中发生了断裂。为了探索断裂原因,应用光电直读光谱仪、光学显微镜、扫描电子显微镜对该螺栓断裂处进行了化学成分、宏观、微观等分析。结果表明,螺栓的化学成分符合产品技术要求,螺栓断裂主要是由于原材料棒中存在中心碳偏析以及严重夹杂物所致。     

冷却方式对23CrNi3Mo渗碳钢组织结构的影响

采用Gleeble-3500试验机和盐浴淬火炉研究了23CrNi3Mo渗碳钢在不同冷却方式下的组织结构,确定不同冷速下贝氏体体积分数与碳含量的关系。结果表明：23CrNi3Mo渗碳钢连续冷却后：渗碳层的显微组织均为马氏体(M);当冷速为0.05~0.1 ℃/s时,心部为下贝氏体(BL),过渡区为M+BL的混合组织;当冷速为0.1~1 ℃/s时,过渡区为M,心部为M+BL的混合组织;当冷速≥3 ℃/s时,由表面到心部为全马氏体组织。23CrNi3Mo渗碳钢在采用两段冷却后：可获得强韧性匹配最佳的显微组织结构,即表面渗碳层为M、心部为BL和过渡区为M+BL。23CrNi3Mo钢渗碳后,冷却方式和碳含量梯度对渗碳层深度和贝氏体体积分数有影响。     

挤压态WE43镁合金夹杂致裂的研究

为了研究挤压态WE43镁合金夹杂物致裂的原因及机理,利用CT扫描仪扫描了WE43镁合金试样,观察挤压态WE43镁合金中夹杂物的形貌及尺寸分布,利用Gleeble-3800热模拟试验机在不同变形温度(150和250℃)、不同应变速率(0.001、0.01、0.1和1 s-1)条件下对镁合金试样进行了压缩试验至其断裂.通过...     

钢液中凝聚态夹杂物表面粘附作用机理研究

钢液中夹杂物大多以凝聚态形式存在,通过建立凝聚态夹杂物粘附模型,研究了凝聚态夹杂物之间及其与耐材表面之间的粘附机理。结果表明:凝聚态夹杂物间粘附力数量级在10-5N,且粘附力随夹杂物与弯月面接触角、钢液表面张力增大而增大。不同尺寸凝聚态夹杂物粘附时,粘附力随夹杂物间距增大而减小,随两夹杂物半径差的增大而增大;同尺寸凝聚态夹杂物发生粘附时,粘附力比同条件下不同尺寸夹杂物间粘附力显著减小,最大值为不同尺寸夹杂物间粘附力的0.56倍。凝聚态夹杂物与耐材表面间的粘附力随液桥与耐材表面接触角、夹杂物与壁面间距增大而减小,随凝聚态夹杂物动力半径与弯月面弧所在圆的半径之差、钢液表面张力增大而增大。分析结果对研究钢液中夹杂物物理吸附过程具有一定指导作用。     

35CrMnSiA超高强度钢典型断口及原因分析

为了分析35CrMnSiA超高强度钢拉伸试样断面收缩率低的断裂机理和断裂原因,采用扫描电镜及能谱仪等对常见的4类断口进行了观察和分析。结果表明,一定量的氢和拉应力的共同作用产生的鱼眼缺陷是导致常规塑性断口断面收缩率低的主要原因。韧脆混合断口是由于在较大颗粒的夹杂物周围产生了氢脆,导致钢的断面收缩率下降。笔尖状断口主要是由于钢中大颗粒夹杂物或氢损伤缺陷造成的。脆性断口是由于机械标识对材料造成了损伤或氢在表面损伤处聚集形成了微裂纹。     

30CrNi3MoV钢的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500热模拟试验机对30CrNi3MoV钢进行单向热压缩试验,研究了其在变形温度950~1150 ℃、应变速率0.01~10 s^-1的热变形行为,构建了应变补偿型流变应力本构方程,并绘制出该钢的热加工图。结果表明,30CrNi3MoV钢真应力-真应变曲线有3种不同特征:高温小应变速率时,表现为典型的动态再结晶过程;低温小应变速率时,曲线为动态回复特征;应变速率较大时,应力随应变的增大而增大,无明显的峰值应力。采用5次多项式拟合构建的应变耦合流变应力本构方程具有高的精确度,采用该方程获得的预测值与试验值的平均相对误差为3.2%,相关性系数R值为0.993。从热加工图中得到试验钢最佳的热加工工艺参数范围是:变形温度为1020~1150 ℃、应变速率为0.03~0.35 s^-1。     

建筑用10PCuRE钢在大气环境下的腐蚀行为及耐蚀机理分析

通过周期性浸润实验对加稀土和未加稀土的耐候钢以及A3普碳钢进行腐蚀性能研究。结果表明,10PCu RE钢耐蚀性远优于A3普碳钢,且加稀土的10PCu RE要优于不加稀土的10PCu钢。加入稀土后,钢中夹杂物变为球状弥散分布的稀土氧硫化物,这比长条形硫化锰耐蚀性好。并且加入稀土后,腐蚀产物中促进了α-Fe OOH的形成,可使耐候钢快速形成致密锈层。     

60CrMoV钢轧辊热处理后断裂分析

通过对60CrMoV钢轧辊热处理回火后断裂原因分析得出,轧辊断裂是在热处理残余应力作用下发生脆性断裂,钢中化学成分偏析和非金属夹杂物的聚集分布造成裂纹扩展;轧辊在原工艺基础上增加450 ℃补充回火4 h后没有再出现开裂.