2A12铝合金不同方法腐蚀疲劳的寿命及断口形貌

对2A12铝合金进行预腐蚀和腐蚀疲劳交替的腐蚀劳试验,将腐蚀疲劳交替条件下的理论疲劳寿命和实际疲劳寿命进行对比,并观察了不同腐蚀条件下的断口形貌。结果表明:在交替周期为4d时,理论疲劳寿命与实际疲劳寿命两者之差达到25%以上;预腐蚀疲劳试样的断口上存在很多韧窝;在腐蚀疲劳交替作用下试样的断口为极不规则的腐蚀形貌。     

液化石油气钢瓶爆炸失效分析

通过宏观形貌、断口边缘壁厚、化学成分、断口形貌及腐蚀产物成分、显微组织检验等,对液化石油气钢瓶爆炸原因进行分析。结果显示:钢瓶炸成两半,仅靠一部分环焊缝相连,表明爆炸时能量非常高;钢瓶内壁未见明显腐蚀,断口为韧性断口,表明钢瓶爆炸与钢瓶本身质量及液化气的腐蚀无关;钢瓶内壁和断口附着物内C含量很高,这是液化石油气不完全燃烧产生的碳黑;阀门内部存在灰迹,表明在切割过程中产生回火,瓶内气体燃烧导致钢瓶产生化学爆炸。     

不同时效状态下Al-Zn-Mg-Zr-Sc合金的应力腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸试验研究了单级和双级时效态Al-Zn-Mg-Zr-Sc合金在不同应变速率以及不同腐蚀介质条件下的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,观察了断口形貌,讨论了应变速率和时效状态对合金SCC敏感性的影响。结果表明:应变速率和时效状态对合金SCC敏感性的影响很大,低应变速率下合金的SCC敏感性指数均大于高应变速率下的;单级时效态合金的应力腐蚀敏感性指数均大于双级时效态合金的;合金经双级时效处理后,晶界沉淀相粗化,可有效降低吸附于晶界的氢原子浓度,使合金的耐应力腐蚀性能提高。     

超高压脉冲阀螺栓断裂失效原因分析

针对超高压聚乙烯装置脉冲阀螺栓发生断裂的情况,采用断口宏观分析、微观形貌分析、能谱分析、化学成分分析、金相检验及力学性能测试等方法分析了螺栓断裂的原因。结果表明:断口形貌表现为腐蚀疲劳的特征,疲劳裂纹的起源为弱酸性含Cl介质造成的螺纹根部腐蚀凹坑,腐蚀凹坑的存在使应力进一步集中,在交变载荷作用下产生了腐蚀疲劳断裂。     

用扫描电镜对合金钒钛球铁石墨形态及基体的研究

本文叙述了用扫描电镜对合金钒钛球铁石墨形态的研究。作者对铸态、正火、等温淬火三种状态,六种内容,包括断口特征及石墨形态,普通腐蚀的基体组织,深腐蚀基体及石墨形态、正火及等淬基体的空视摄像,微区成份的线面扫描及钒、钛、氮碳化合物的微粒质点形貌等作了较全面的分析,获得了各种不同的石墨形貌和基体空视摄像,并提出了一些机理分析及新的石墨形态概念。     

氢对铸态Mg-14Li合金表面形貌和力学性能的影响

对铸态Mg-14Li合金进行阴极充氢,充氢时间在0～18 h,对比分析了充氢前后合金的表面形貌和拉伸性能.结果表明:阴极充氢后,铸态Mg-14Li合金表面发生点蚀,LiCO3腐蚀产物膜发生破坏;随着充氢时间的延长,腐蚀坑深度不断增加,腐蚀产物增多,但充氢后合金中无微裂纹,说明β-Li相的氢脆敏感性较低;随着充氢时间的延长,铸态Mg-14 Li合金的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率下降,拉伸断口上的韧窝数量减少,解理面增多,合金断裂模式从韧性断裂转变为脆性断裂.     

高炉煤气管线用波形膨胀节失效分析

针对某高炉煤气管线上膨胀节频出的渗漏现象，对其残骸进行了宏观形貌、断口形貌、腐蚀产物能谱、金相组织、材料化学成分和水样等分析，结果发现点腐蚀和应力腐蚀是造成膨胀节失效的主因，并据弛提出了改进建议。     

蜡油加氢装置E-103出口弯头破裂原因分析

本文对发生失效破裂的E-103出口弯头进行了宏观形貌分析、SEM断口形貌分析和断口表面能谱分析，并在对材料进行微观组织分析的基础上，得出导致变头破裂并引起介质泄漏爆炸的主要原因是长期的湿硫化氢应力腐蚀。     

Nb3Si对Nb-18Si原位复合材料微观组织的影响

用真空电弧熔炼方法制备了处于共晶区的Nb 18Si复合材料,用背散射电子相(BEI)和X射线衍射(XRD)分析了铸态和1 200℃×100h退火后复合材料的微观组织形貌和相组成,并进行了断口形貌分析.结果发现退火可以促进亚稳定相Nb3Si分解成Nb5Si3+Nb.延性相Nbss粒子尺寸和体积分数的增加影响材料的断口形貌,铸态的断口完全呈解理断裂,退火以后断口中出现界面脱离.脆性相对延性相的约束程度对材料的韧性影响很大.     

人造水晶高压釜开裂原因分析

过去一般认为人造水晶高压釜筒体的开裂是由于疲劳或应力腐蚀开裂。本文通过对实际人造水晶高压釜筒体开裂断口的观察和分析,同时进行应力腐蚀开裂,空气中疲劳和腐蚀疲劳试验,观察其断口形貌特征并计算其裂纹扩展速度。通过比较,说明人造水晶高压釜筒体也可由腐蚀疲劳引起破坏。所以在设计中必须考虑腐蚀疲劳因素。     

内部爆炸加载条件下圆柱钢壳的动态断裂

在内部爆炸冲击波载荷作用下,爆炸容器的动态断裂是进行爆炸容器安全评估和失效分析的基础。为了研究爆炸容器的动态断裂特征,进行圆柱钢壳在中心装药的爆炸加载实验,采用非线性动力有限元分析程序LS-DYNA分析圆柱钢壳的弹塑性动力响应,研究圆柱钢壳的宏观变形和断口的宏观、细观形貌,分析圆柱钢壳的断裂模式及断裂机理。结果表明,圆柱钢壳纵向断口具有微孔聚集型剪切韧窝断裂特征,呈现出微孔聚集型剪切韧性断裂模式。内部爆炸冲击波加载下圆柱钢壳因径向膨胀发生动态塑性变形,产生剪切带,由于剪切带的软化效应而成为优先断裂通道,剪切带和环向拉应力的共同作用是形成微孔聚集型剪切韧窝断裂这种混合韧性断裂模式的原因。     

动态条件下Fe-24Mn-0.5C孪晶诱发塑性钢的断裂机制

对Fe-24Mn-0.5C孪晶诱发塑性钢进行了动态冲击拉伸试验,并采用扫描电镜、透射电镜等研究了该钢的断裂机制。结果表明:试验钢的抗拉强度为1 100 MPa,断后伸长率为50%;试验钢表现为典型的韧性断裂特征,断口主要由呈阶梯状的韧窝组成;其断裂机制为变形过程中塞积在晶界和孪晶界处的大量位错促使孔洞及裂纹的产生,继续变形则发生断裂。     

电化学充氢前后304L奥氏体不锈钢的塑性对比

对304L奥氏体不锈钢板进行电化学充氢,研究了其充氢前后拉伸性能与氢含量的关系以及充氢再放氢后的拉伸性能,并分析了拉伸断口的断裂性质。结果表明:充氢后不锈钢的塑性明显降低,且塑性降低程度随着氢含量的增加而增大,当可扩散氢的质量分数大于12×10-6时,伸长率的损减率达到10%以上;试样断口的表层由充氢前的韧性断裂变为充氢后的脆性断裂,放氢后塑性得到一定程度的恢复。     

温度对不锈钢/铝/不锈钢层状材料轧制复合行为的影响

研究了热轧复合不锈钢／铝／不锈钢层状材料的粘结行为，采用剥离试验、OM、SEM及EDAX等研究了坯料加热温度对界面粘结强度及特征的影响规律。结果表明：在523～773K范围内，粘结强度随着温度的升高而明显增加；温度低于523K时，铝／钢界面为机械结合状态，粘结强度低于7．8Nmm^-1，剥离断口位于其初始界面；温度高于673K后，界面达到近冶金结合状态，粘结强度超过20．3Nmm^-1,剥离断口几乎位于铝基体而非初始界面。钢层变形远小于铝层变形，界面两侧金属剪切流动导致的新表面接触及扩散行为是促使界面粘结的主要机制。     

AISI4340高强钢在含氧和/或Cl-高温水中的应力腐蚀行为

采用慢拉伸应力腐蚀试验与应力腐蚀裂纹扩展试验,对AISI4340钢在含饱和氧和/或0.1 mol·L^-1的100℃水中的应力腐蚀行为进行研究。结果表明:100℃水中存在的氧或C一均可以增大AISI4340钢的应力腐蚀倾向,但在含Cl^-并除氧的100℃水中的应力腐蚀倾向不显著,慢拉伸断口依旧保留部分韧性断裂特征,而在含饱和氧的高温水中AISI4340钢发生完全脆性断裂,应力腐蚀倾向显著;氧或Cl^-均可提高AISI4340钢在100℃水中的应力腐蚀裂纹扩展速率,氧与Cl^-之间存在交互作用,二者共存显著提高了应力腐蚀倾向,并导致开裂后裂纹快速扩展。     

油气输送管线钢的分层机理及其对断裂的影响

对不同厚度油气输送管线钢进行各种裂纹的断裂试验，对各裂纹的断口进行了分析，探讨了分层机理及其对不同形式裂纹体承载能力的影响。结果表明，分层在各裂纹形式中均存在，此钢在室温为韧性断裂。对于非穿透裂纹，裂纹先起裂，穿透后情形就与穿透裂纹相似，由于扩展初期无分层，裂纹端部保持高的三维应力约束，所以其起裂应力强度比穿透裂纹要低。因此不能直接用穿透裂纹试验得到的断裂韧度值来评定管道中的非穿透裂纹起裂。     

Q355NE+SUS304异种金属焊接接头组织与腐蚀疲劳性能研究

以Q355NE+SUS304异种金属焊接接头为研究对象,对其显微组织、3.5%NaCl+0.5%Na2SO4(质量分数),PH=5溶液腐蚀疲劳和腐蚀疲劳断裂特征进行了研究,分析了异种金属焊接接头腐蚀疲劳性能和断裂过程。结果表明:试验级腐蚀疲劳极限在170MPa左右,腐蚀疲劳裂纹起源于Q355NE侧的热影响区,逐渐扩展最终断裂于接头焊缝区,异种金属焊接接头构件级腐蚀疲劳通过4吨极限加载条件下的200万次试验,未发生破坏。     

铸态和锻造态钛-硫易切削钢中硫化物形态及力学性能对比

熔炼了2种钛含量(质量分数分别为0.09％,0.21％)的钛-硫易切削钢,并在1200℃进行锻造,对比研究了铸态和锻造态试验钢组织中硫化物形貌、尺寸、数量以及试验钢的力学性能.结果表明:在铸态试验钢中,硫化锰大多为近似短棒状和球状,沿晶界呈链状或网状分布,锻造后硫化锰沿着锻造方向伸长,统计得到的长宽比增大,单位面积内数...     

60Si2Mn弹簧扁钢崩料断裂原因分析

60Si2Mn弹簧扁钢在下料过程中发生崩断现象,采用化学成分分析、显微组织分析、力学性能试验等方法对弹簧扁钢的断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧扁钢崩料断裂性质为解理断裂;材料原始组织中存在超标的非金属夹杂物是导致弹簧扁钢发生崩断的主要原因,钢中的非金属夹杂物在外力作用下形成裂纹源,随后在下料过程中受力导致裂纹扩展而发生了崩料断裂。     

陶瓷刀具和PCBN刀具磨损形态的研究

对陶瓷刀具(CC650)和PCBN刀具(CB20)精车淬硬GCr15轴承钢时的刀具磨损形态及性能进行了对比试验；结合扫描电镜对刀具的磨损形态作观察；分析了刀具磨损特征及磨损机理。结果表明：刀具损坏的形态主要为前刀面磨损、后刀面磨损、微崩刃及破损等；陶瓷刀具和PCBN刀具的前后刀面磨损形态不同于典型的磨损形态，陶瓷刀具主后刀面的磨损量要比PCBN刀具的磨损量小。但两种刀具均适合于淬硬钢的精加工工序。