3Cr2W8V、4Cr5MoSiVl钢热疲劳机理及热疲劳抗力的差异

对淬火、回火后的3Cr2W8V钢、4Cr5MoSiV1钢缺口板状试样,进行了50～650℃ Coffin型热疲劳试验。根据试验结果,分析了热疲劳裂纹萌生和扩展过程,以及此过程中试样上应力的变化。结果表明:试样在升温时产生塑性压缩应变,在降温时产生弹性拉伸应变,呈现出弹塑性应变循环的特征;热疲劳裂纹沿滑移线场方向,在最大应变区形核,在形核数量上,4Cr5MoSiV1钢为3Cr2W8V钢的十几倍;裂纹扩展驱动力主要受材料高温强度和组织的热循环稳定性控制,同时也受材料对拉应力松驰能力的影响;裂纹扩展阻力主要取决于热循环后的材料断裂韧性水平、强度水平和氧化腐蚀抗力的合理配合。根据以上分析结果,从机理上解释了4Cr5MoSiV1钢热疲劳抗力优于3Cr2W8V钢的原因。     

4Cr_2NiMoV热作模具钢热疲劳裂纹扩展的研究

研究了４Ｃｒ２ＮｉＭｏＶ热作模具钢热疲劳裂纹的扩展特性．试验结果表明４Ｃｒ２ＮｉＭｏＶ钢热疲劳裂纹属沿晶型的，裂纹扩展是主裂纹与裂纹前端显微裂纹不断合并的结果．随着热循环次数的增加，裂纹扩展速率遵循快一慢一快的规律．９１０℃淬火、５８０℃回火的试样与９６０℃淬火、６１０℃、回火的试样相比，９１０℃淬火、５８０℃回火的试样具有较高的热疲劳裂纹扩展的抗力．     

40Cr2NiMoV热作模具钢热疲劳裂纹扩展的研究

研究了４Ｃｒ２ＮｉＭｏＶ热作模具钢热疲劳裂纹的扩展特性，试验结果表明４Ｃｒ２ＮｉＭｏＶ钢热疲劳裂纹属沿晶裂的，裂纹扩展是主裂纹与裂纹前端显微裂纹不断合并的结果，随着热循环次数的增加，裂纹扩展速率遵循快一慢一快的规律。９１０℃淬火、５８０℃回火的试样与９６０℃淬火，６１０℃、回火的试样相比，９１０℃淬火、５８０℃回火的试样具有较高的热疲劳裂纹扩展的抗力。     

车用含Nb奥氏体不锈钢热疲劳行为分析

采用自约束热疲劳试验方法,分析了排气歧管用含Nb奥氏体不锈钢热疲劳行为.结果表明:热疲劳裂纹主要沿晶界扩展,少部分穿过晶界扩展,与较大碳化物颗粒有关;除循环上限温度为1050℃的试样外,其他试样的热疲劳过程均包括萌生、加速扩展及稳态扩展阶段;随循环上限温度的升高,热疲劳裂纹起裂及达到最大扩展速率所需次数减少;循环上限温...     

几种模具钢的热疲劳性能对比研究

通过对3Cr2W8V、4Cr5MoV1Si以及5CrNiMo、5Cr2NiMoVSi两组模具钢的热疲劳性能对比试验,证实5Cr2NiMoVSi的热疲劳性能优于5CrNiMo;循环上限温度低于670℃,4Cr5MoV1Si钢的热疲劳性能优于3Cr2W8V钢,循环上限温度为710℃时,反而3Cr2W8V钢的热疲劳抗力较好。文章分析了影响热疲劳性能的主要因素,提出了最佳硬度值范围,为指导热处理工艺提出了可靠依据,并为新材料的合理使用指出了工作温度范围。     

热处理对H_(13)钢热疲劳性能影响的研究

利用自制的电阻炉加热、循环水冷却式试验机,采用板状试样项端裂纹测试法,对 H13钢进行了热疲劳试验,测试了每100次循环后的裂纹长度和显微硬度的变化.试验结果表明:锻造余热淬火加高温回火后的热疲劳性能优于锻造缓冷加球化退火;提高淬火温度有利于 H13钢热疲劳性能的提高.根据显微组织观察,从理论上解释了上述规律.     

利用扫描电镜动态研究3Cr2W8V钢热疲劳裂纹的萌生

利用自制的Coffin型热疲劳载物台,对3Cr2W8V钢微型试样进行了扫描电镜中的动态热疲劳试验。拍摄了热疲劳裂纹的形核、成长、连接过程。对3Cr2W8V钢热疲劳裂纹的萌生机制进行了讨论。指出热疲劳裂纹优先于界面碳化物链处形核,并在滑移的促进下沿滑移线场最大切应力方向成长。     

热处理对3Cr2W8V钢热应力疲劳性能的影响

本文通过热疲劳试验,复膜电子金相、扫描断口分析等方法研究了热处理对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响。结果表明:不同热处理状态的钢在热疲劳过程中均有循环软化效应;热疲劳抗力主要受钢的强度及热循环稳定性所控制;热疲劳断口兼有疲劳损伤和氧化腐蚀特征;热疲劳裂纹以沿晶楔入为源,按穿晶——沿晶混合方式扩展。     

热处理对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响

本文通过热疲劳试验、电子金相、扫描断口分析等方法研究了热处理对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响。结果表明:不同热处理状态的钢在热疲劳过程中均有循环软化效应,热疲劳抗力主要受钢的强度及其热循环稳定性控制;热疲劳断口由萌源区和扩展区组成,断口上兼有疲劳损伤和氧化腐蚀的特征;热疲劳裂纹以沿晶楔入为源,按穿晶一沿晶混合方式扩展。     

燃烧器喷嘴材料热疲劳性能和高温氧化性能研究

采用对比试验方法,通过热疲劳裂纹扩展速率和氧化增重试验,研究了燃煤锅炉燃烧器喷嘴常用的两种材料的热疲劳性能和高温氧化性能,结果表明,铬、锰、硅等元素含量高的新材料ZG40Cr26Ni4Mn3NRe的热疲劳性能和抗高温氧化性能均明显优于原燃烧器喷嘴材料ZG40Cr20Ni5.材料的抗热疲劳性能在很大程度上取决于材料的抗高温氧化性能,热疲劳裂纹在表面缺陷处最易出现,热循环过程中氧化膜的形成和破裂加剧了热疲劳裂纹的萌生和扩展.     

Behavior of Non-metallic Inclusions in Centrifugal Induction Electroslag Castings

In order to know the behavior of non-metallic inclusions in centrifugal induction electroslag castings (CIESC), non-metallic inclusions in 5CrMnMo and 4Cr5MoSiV1 were qualitatively and quantitatively analyzed. The largest size of inclusions in the casting and the thermodynamic possibility of TiN precipitation in steel were also calculated. The results show that sulfide inclusions are evenly distributed and the content is low. The amount of oxide inclusions in CIESC 4Cr5MoSiV1 steel is close to the ESR steel and lower than that in the EAF steel, and there are some differences along radial direction. Nitride inclusions are fine and the diameter of the largest one is 3-4 μm. With the increase of the centrifugal machine's rotational speed, the ratio of round inclusions increases and the ratio of sharp inclusions decreases. According to the experiment and the calculation results, it is pointed out that the largest diameter of non-metallic inclusions in the CIESC 4Cr5MoSiV1 casting is only 6.6 μm, and [N%][Ti%] in 4Cr5MoSiV1 steel should be controlled less than 4.4× 10-5 in order to further reduce the amount and size of TiN inclusions.     

Dynamic Model of Thermal Fatigue Crack Propagation In 3Cr2W8V Steel

In this paper, the thermal fatigue test data in 3Cr2W8V steel are analyzed numerically. Then, on this basis a formula of thermal fatigue crack propagation rate with respect to stress intensiyt factor range is presented. Finally a dynamic equation of the control parameters for thermal fatigue crack propagationis derived according to evaluating the thermal strain relaxation property of the steel.     

SHPB杆加载动态裂纹扩展速度测试方法研究

利用改进的ＳＨＰＢ（Spite Hopkinson Pressure Bar)压杆实验装置,建立了应力波加载条件下动态裂纹扩展速度的测定方法,并对１８Cr2Ni4ＷＡ钢进行了实验测定,结果表明本文建立的方法简便易行,可用于高加载速率下裂纹扩展速度的测定。     

4Cr_2NiMoV模具钢热疲劳性能的研究

本文首次实验研究了新型热锻模具钢4Cr_2NiMoV 的热疲劳裂纹起始寿命及其规律.根据修正后的 Manson-Coffin 公式以及热应力引起的应变范围,导出一个新的描述热疲劳裂纹起始寿命的表达式,并用4Cr_2NiMoV 钢实验结果验证上述表达式是可行的.此外,本文还简要讨论了热疲劳裂纹扩展及断口形貌的特性.     

Ce对00Cr17高纯铁素体不锈钢再结晶及晶粒长大的影响

利用显微硬度计、金相显微镜、差热分析仪和XRD研究了稀土元素Ce对00Cr17高纯铁素体不锈钢再结晶及晶粒长大的影响.结果表明,00Cr17钢中加入Ce降低了再结晶温度,促进了再结晶的发生.主要是由于微量Ce固溶到00Cr17钢中引起晶格畸变,增加了冷变形储存能,从而增大了00Cr17钢的再结晶驱动力.00Cr17钢中加入Ce增加了晶粒长大激活能,减小了晶粒生长指数,阻碍了00Cr17钢的晶粒长大,这是由于Ce偏聚到晶界,增大晶界运动的阻力.     

30Cr1Mo1V转子钢应力强度因子有限元分析

通过采用20节点solid186退化奇异单元,利用ANSYS软件,对三维断裂参量进行计算和分析,结果表明位移法和J积分法确定应力强度因子是可行的;对一定尺寸的紧凑拉伸试样三维裂纹进行分析,得出30Cr1Mo1V转子钢裂纹尖端KI随裂纹长度和载荷水平改变时的变化规律,为研究汽轮机转子裂纹扩展规律提供了合理、有效的方法.     

低温环境下十字形非传力角焊缝接头的疲劳性能

为了研究低温环境下钢桥焊接细节的疲劳行为和性能,以典型的十字形非传力角焊缝接头为对象,开展室温和?60 °C下的高周常幅疲劳试验;基于三维裂纹扩展数值模拟,分析低温对该焊接细节疲劳裂纹扩展寿命的影响机理. 结果表明,该焊接细节的室温和?60 °C条件下试验S-N疲劳寿命未表现出显著区别,初始焊接缺陷裂纹会在细节焊趾处的多个位置同时扩展;由低温环境导致的钢材断裂韧性的降低不会对该焊接细节的疲劳寿命产生明显影响. 虽然低温会增强钢材抵抗疲劳裂纹扩展的能力,但是该焊接细节的疲劳寿命主要受焊接过程产生的多样化初始裂纹缺陷因素控制;建议采用考虑多裂纹耦合扩展的三维裂纹扩展数值模拟来更加精确地预测疲劳裂纹扩展寿命.     

基于小波变换的金属材料声发射特性研究

以Q235-B碳钢和0Cr18Ni9不锈钢为研究对象,分别对其在塑性变形和裂纹扩展时产生的声发射信号进行检测,运用小波变换分析检测信号来研究材料的声发射特性。结果表明,碳钢产生声发射信号经db5小波6级分解后,d5级信号占的能量比例最大,其峰值对应频率基本在166-176kHz内,裂纹扩展时这一级信号所占能量比例较塑性变形时高;不锈钢产生声发射信号经同样变换后,d6级信号占的能量比例最大,其峰值对应频率基本在88-112kHz内,裂纹扩展时这一级信号所占能量比例较塑性变形时高。