磨削工艺对无损检测的影响

通过对叶片缺陷理化检测分析,确定了叶片的缺陷为铸造显微缩松,经过对叶片缺陷表面的各种加工工艺试验,发现了大磨削量对显微缩松的荧光检测有掩盖作用,其根本原因是在磨削力的作用下,导致缺陷通向检测表面的开口因材料变形而闭合。因此采用无切削力的线切割加工替代粗磨,并验证了电加工表面缺陷荧光检出率达到100％。     

铸钢试棒力学性能不合格原因分析

对日常检测中材料ZG230-450两类力学性能不合格现象的试棒进行了宏观检验和显微组织分析。结果表明，试棒中出现残余铸态组织、集中夹杂物和显微缩松等缺陷是造成这两类力学性能不合格的原因。提出了改进措施。     

φ90mm低铬铸球开裂失效分析

φ90mm低铬铸球在做落球试验中过早出现开裂现象。将该铸球材质进行化学成分分析、力学性能测定及金相组织观察。分析结果表明，该铸球的材料中夹杂物含量较高，其硬度值又偏高，铸球内部又存在严重缩松及其铸态组织中存在大量奥氏体转变产物，致使铸球在落球试验中过早开裂。经过工艺措施的改进，解决了铸球出现过早开裂的现象。     

ZL101A铝合金拉伸断口缩松缺陷产生原因

某批次ZL101A铝合金试样在进行拉伸试验后,其断口出现了缩松缺陷。采用宏观观察、X射线检测、金相检验、扫描电镜及能谱分析、力学性能测试等方法分析了缩松缺陷产生的原因,以及缺陷与材料力学性能的关系。结果表明：在铸造过程中,ZL101A铝合金局部得不到及时补缩,金属液在凝固过程中收缩不一致,导致材料产生缩松缺陷;缩松缺陷严重降低了ZL101A铝合金材料的力学性能,随着缩松缺陷面积的增大,材料的抗拉强度和断后伸长率均呈下降趋势。     

X70管线钢板超声波探伤不合格原因分析

用扫描电镜观察与能谱分析方法研究了X70管线钢板超声波探伤不合格的原因。试验分析表明：超声波探伤缺陷是由数量较多、尺寸为100μm以上的气孔与缩松经轧制变形压合而形成的;气孔是由原X70管线钢坯连铸时下水口保护浇铸的氩气所引起,缩松是由连铸拉速过大所致。关闭下水口保护浇铸的氩气,并降低拉速可使X70管线钢板超声波探伤合格率达到100％。     

QT400—18L铸件的缩松缺陷对其力学性能的影响

通过静拉伸试验、低温冲击试验、布氏硬度试验和组织形貌分析,研究了QT400—18L球墨铸铁的缩松缺陷对其力学性能的影响。结果表明：缩松使材料的强度和塑性大幅度降低,断裂形式主要为韧性断裂;冲击断裂形式为大量解理和少量韧窝构成的混合断裂;布氏硬度值比标准硬度值至少降低9％;缩松对石墨形态、分布和材料的显微组织无明显影响。     

高锰奥氏体低温钢拉伸断口开裂原因分析

采用光学显微镜、扫描电镜和力学试验的方法,分析了高锰奥氏体低温钢拉伸断口开裂的原因,结果表明,Mn、S元素存在严重偏析,生成的MnS夹杂物在轧制过程中形成MnS偏析带,MnS偏析带与基体的结合力较弱,在颈缩过程中形成的三向应力作用下,拉伸断口开裂。      

一种新型智能防松螺母的研究

 为了有效地解决螺纹联接的松动、松脱问题，提出从功能材料入手利用铁基形状记忆合金来研制一种新型螺母的设计思想．从理论上分析了新型螺母的防松机理，并试验研究了螺母的静动态防松效果和重复使用性能．试验结果表明，新型智能螺母具有很好的静动态防松效果，并且可以重复使用．     

正交异性钢桥面板典型细节疲劳强度研究

为合理确定正交异性钢桥面板疲劳强度，该文对国内外疲劳试验成果进行分析，确定有效的钢桥面板疲劳试验数据，结合典型细节疲劳开裂机理，提出适应于中国抗疲劳设计与建造水平的钢桥面板疲劳强度等级(200万次循环对应的疲劳强度)。研究结果表明:顶板与纵肋连接细节疲劳强度受焊缝型式影响较大，采用角焊缝连接时疲劳强度为50级，采用部分熔透焊缝连接时为60级；纵肋与横隔板连接细节横隔板焊趾处疲劳强度为70级，纵肋腹板焊趾处为55级；横隔板挖孔细节疲劳强度为70级；纵肋拼接细节疲劳强度与拼装间隙密切相关，拼装间隙小于3 mm时疲劳强度为40级，拼装间隙4 mm~6 mm时疲劳强度为70级，拼装间隙8 mm~12 mm时疲劳强度为100级。纵肋与横隔板连接细节横隔板焊趾处、横隔板挖孔细节和纵肋拼接细节疲劳强度与现行中国JTG D64规范一致，而顶板与纵肋连接细节、纵肋与横隔板连接细节纵肋腹板焊趾处疲劳强度低于JTG D64中的疲劳强度等级。在进行正交异性钢桥面板抗疲劳设计或疲劳评估时，应综合考虑细节构造、制造质量以及实际使用状况等因素，采用合理的疲劳强度等级。     

钢铁结构材料的高性能化

叙述了以细化钢铁结构材料的晶粒尺寸为核心，将现有钢材强度和寿命翻番的基本进展；在保持塑性提高和价格下降的同时，碳素结构钢板带材屈服强度从235 MPa已提高到420～470 MPa，塑性由最大26%提高到29%～34%；建筑螺纹钢由一级提高到三级，碳-锰钢由二级提高到四级，且抗地震性能好；高强抗延迟断裂螺栓钢，已达到世界最高的139级。     

基于酚醛树脂的碳/碳复合材料在高温分解过程的微结构演变

采用热压成型方法制备碳/ 酚醛树脂预制体, 再经高温碳化得到开气孔率为27 %、密度约1. 27 g/ cm3并具有预期孔隙结构的碳/ 碳复合材料。研究了200～900 ℃预制体转化为碳/ 碳复合材料过程中, 材料的密度、开气孔率、失重率、以及内部微观结构随温度的变化。分析了材料在高温分解过程中微观结构演变规律。结果表明,酚醛树脂主要在400～700 ℃大量分解, 其分解速率约为其余温度范围的4 倍, 该温度范围失重率增加了14 %、开气孔率增加了18 %。在高于400 ℃时形成大量裂纹与孔隙, 随着温度升高裂纹增多并进一步扩展, 900 ℃碳化后形成一种连通的特征性微观裂缝网格模式。高温分解后碳/ 碳复合材料中总孔容约0. 17 cm3 / g , 其中81 %的孔隙半径在122. 190～2. 440μm 范围内。      

真空吸浆法制备C/SiC复合材料及力学性能研究

以碳毡为预制体,将SiC粉末、酚醛树脂等搅拌成混合浆液,采用真空吸浆法制备C/SiC复合材料,测定其密度、孔隙率和力学强度,利用扫描电镜(SEM)研究其断裂面的微观结构并分析失效机制。结果表明:真空吸浆两次后C/SiC复合材料的致密性、力学强度随着浆料中SiC含量的增加均呈先增加后减小的变化趋势,其裂纹扩展过程包括纤维/基体脱粘、纤维桥连、纤维摩阻、裂纹偏转、纤维拔出等几种增韧增强机制。综合比较,当浆料中SiC含量为25%(质量分数)时,其致密性和力学性能最好,密度为1.31g/cm3,孔隙率为15.10%,抗弯强度和抗压强度分别达84.04MPa和74.22MPa,材料具有较好的韧性。     

CVR法抗氧化处理对炭/炭复合材料氧化行为的影响

采用化学气相渗透 (CVI)炭和硅蒸汽与碳直接反应的化学气相反应法(CVR) 相结合,制备了针刺炭布C/C/SiC复合材料,研究了材料的氧化性能及氧化形貌。结果表明:制备的密度为2.47g/cm3、开孔率为2.2%的C/C/SiC材料经1160℃、65min氧化后,失重率仅为2.6%;而同结构C/C材料相同条件下失重率高达32%。但当所制备的材料密度较低 ( 1.81g/cm3)、开孔率较高 (7.1%) 时,由于其无法形成连续SiO₂保护膜,氧化从纤维与基体界面开始,表现出与C/C材料相类似的氧化过程。      

树脂炭含量对C／C复合材料性能的影响

研究了密度为0.86g/cm^3的整体毡C/C坯体（CVD致密后）随着浸渍致密次数的增加,C/C复合材料的密度、开孔率、压缩强度和弯曲强度的变化规律,研究结果表明：针刺整体毡C/C复合材料随树脂8浸渍炭化致密次数的增加,密度增加值越来越小,开孔率随浸渍炭化次数增加的降低趋于缓和。随着浸渍致密C/C复合材料的密度增加,压缩强度相应增加,弯曲强度从第二次浸渍炭化后趋于稳定,同时对C/C复合材料的微观结构进行了分析。     

40 Cr 重载车轴断裂失效分析

目的研究车轴在热校直过程中的断裂原因和机制。方法通过对该车轴进行化学分析、金相检测、力学性能检测,对车轴断裂的性质和产生原因进行了分析和讨论。结果准确得出了车轴断裂的性质和产生原因。结论车轴制造工艺不合理,导致车轴轴头产生了严重的过热组织,这是车轴断裂的主要原因;原材料中较多的非金属夹杂物等材质缺陷,造成了材料的综合力学性能降低,尤其是材料的屈服强度降低,是车轴断裂产生的重要原因。建议改进车轴的制造工艺,过热严重的车轴应报废处理。     

Application of the cohesive zone model for analysing the edge crack propagation of steel sheet in the cold rolling process

In the cold rolling process, the expansion and coalescence of micro‐defects can make steel sheet quality descend and create edge crack in the steel sheet. And the edge crack can cause the strip rupture completely. In this research, the cohesive zone model (CZM) was used to analyse the initiation and propagation of edge crack in the cold rolling process with the non‐reversing two‐high mill. A bi‐linear traction–separation law was utilized which is primarily given by the CZM parameters including the cohesive stress, T, and the cohesive energy, Γ. Compared with other popular models such as the Gurson–Tvergaard–Needleman (GTN) model, the CZM presents certain advantages because it requires a smaller number of parameters to be defined. Comparison results of the experiments and simulation illustrated that the CZM can provide accurate prediction for the propagation of edge crack in the cold rolling process. Parametric analysis was carried out and showed that the extent of the crack propagation increases with the increasing of the reduction ratio.     

Crack initiation from micro surface holes in bearings under rolling contact fatigue

Investigations concerning surface crack growth are necessary for understanding the mechanism of rolling contact fatigue (RCF) of bearings because the surface defects cause flaking failures. In the present work, micro holes were artificially made prior to the RCF tests and the initiation of the surface cracks from the micro holes was observed in order to find the key factors for understanding their features. Crack initiation directions were compared to the stress intensity factors calculated by a simple method based on the theory. The extent to which ‘contact pressure (wedge effect)’ and ‘contact stresses’ are applicable for understanding the correlations between the crack initiation directions and stress intensity factors is discussed. The crack initiation directions are strongly correlated to the stress intensity factors caused by the contact stresses alone. We concluded that the crack growth and initiation are dominated by stress intensity factors caused by contact stresses rather than the wedge effect.     

冷轧辊剥落原因分析

Cr3锻钢冷轧工作辊在冷处理过程中，辊身端部发生剥落。通过化学成分、显微组织和断口形貌的检验分析，认为电渣重熔时钢锭内部产生的夹渣使得轧辊在淬火过程中形成裂纹，在随后的冷处理时裂纹失稳扩展造成轧辊剥落。     

Q345B宽带钢边缘裂纹分析

采用化学成分分析、力学性能测试、显微组织观察和夹杂物检验等方法对有边缘裂纹的Q345B宽带钢进行分析。发现是由于铸坯存在FeS,MnS等夹杂物,轧制中这些夹杂物及过高锰含量导致裂纹的进一步扩展,最终形成边缘裂纹。     

由炭布制备C／C复合材料工艺及性能的研究

为通过快速增密和低设备成本降低C／C复合材料的成本,采用中压浸渍、炭化多次循环的工艺制备了快速增密的C／C复合材料。该工艺以Z向增强的层叠炭布为增强体,不同软化点的中间相沥青和改性沥青为浸渍剂。考察了浸渍工艺,并研究了所得C／C复合材料的力学性能和断裂形貌。结果表明,中间相沥青及改性沥青等高残炭收率沥青是C／C复合材料极佳的浸渍剂,有利于快速增密。8次循环后（约2周时间）,复合材料的密度从0.84g/cm^3增至1.76g/cm^3。炭布层叠Z向增强的C／C复合材料有良好的力学性能,而且其性能随着密度的增加而提高。所得复合材料的密度达到1.76g/cm^3时,拉伸强度为87.03MPa,弯强为113.56MPa,压缩强度为199.49MPa。