共振法测定金属材料的高温弹性模量探讨

本文对悬丝偶合共振法测定金属材料的高温弹性模量的多种因素进行了探讨。试验结果表明:室温下减小测试装置的系统误差,尤其是消除由于换能器引入的杂波,对高温下避免假共振峰和精确测定共振频率将起到重要作用;炉温的不均匀性在≤±10℃的情况下不会产生假共振峰,但会使得共振频率略有偏移;由于试样在高温下会产生不同程度的氧化脱碳,使得试样的原始重量以及几何尺寸发生改变,导致计算误差出现。同时,试棒表层的氧化脱碳层还会引起不同程度的假共振峰出现,本文对此进行了探讨并提出了改进意见。     

轧态和铸态35CrMnSi钢高温拉伸试验对比探讨

在相同的试验方法和试验条件下,对35CrMnSi铸态和轧态试样做高温拉伸试验,对试验的结果进行分析对比。结果标明,铸态试样高温第Ⅲ脆性区温度范围为930~750℃,轧态试样高温第Ⅲ脆性温度区为880~750℃。从断口来看,相近温度下轧态试样的韧窝比铸态试样要深且多。     

直流电位法裂纹长度标定技术研究

高温合金在400 ℃以上温度进行试验时,材料表面由于氧化或高温热辐射等情况,无法使用基于光学原理的目测法进行疲劳裂纹长度的测量,需要使用直流电位法进行测量。本研究使用直流电位法对紧凑拉伸试样和中心拉伸试样进行裂纹长度测量,解决高温试验条件下,温度、焊点氧化、热电效应对测量结果的影响,并使用勾选法标定直流电位法测量的裂纹长度。结果表明:在标定紧凑拉伸试样和中心拉伸试样时,误差曲线呈线性趋势,紧凑拉伸测量误差在18%以内,中心拉伸试样测量误差在4.3%以内;对比电位法与勾线法的测量结果可知,电位法测量结果均为线性误差,可以通过线性修正获得准确的裂纹长度,从而计算出扩展速率数据。     

细管子高温整体拉伸的夹持和σ_(0.2)的测量

1 前言目前,在各种高温试验中所使用的夹具和σ_(0.2)测量都仅适用于带螺纹的棒材试样和带孔的板材试样。而对特别需求的成品试样如我所生产的导向管和GK600合金管,在日常检验中要求进行整体高温拉伸状态下测量试样的σ_(0.2)。由于细管子无法加工成一般高温试样,所以难于使用目前的一般测量装置,为此设计了一种特殊的夹头和测量夹具,使用后情况良好。为了证明这夹头和夹具的可靠性,对其用同种材料不同种测量手段进行比较试验,并用误差分析和数理统计方法对结果进行处理和对比。 2 试验方法 2.1 试样:试验所使用的试样是我所生产的(φ11.3×0.5)导向管成品试样即Ⅱ类;而冷拔后1050℃固溶处理的试样为Ⅰ类,如表1所列。     

基于微创技术的P92材料高温拉伸试验研究

利用万能拉伸试验机进行了P92材料微型试样和常规试样的室温及高温拉伸试验研究。结果表明:微型小板试样无论在室温还是高温拉伸试验中均具有较高的数据稳定性。室温试验下与常规板试样相比,微型板的试样抗拉强度、屈服强度、总伸长率略低,均匀伸长率较高。在高温试验下,微型板试样的抗拉强度和均匀伸长率略高,而屈服强度和总伸长率偏低。     

稀土钇对30Cr13铸造马氏体不锈钢高温抗氧化性能的影响

将稀土元素钇加入到30Cr13铸造马氏体不锈钢中,探讨其对试验钢高温抗氧化性能的影响。结果表明,添加0.034%的稀土钇元素可以增强氧化膜的稳定性,提高试验钢的高温抗氧化性能。但随着稀土钇含量的增加,试验钢高温氧化试样表面出现了岛状氧化物凸起,造成抗氧化性能的降低。在本试验条件下,合适的稀土钇添加量应不大于0.034%。     

DD6单晶合金气膜孔薄壁平板高温持久性能

在980℃/300 MPa条件下,对带气膜孔与无气膜孔的DD6单晶合金薄壁平板试样进行高温持久试验研究与有限元对比计算。结果表明:在相同名义应力条件下,带孔试样的高温持久寿命比无孔试样的高温持久寿命低,分别为69、90 h,气膜孔的存在破坏了试样的几何连续性,导致气膜孔周围应力集中为主要因素。通过断口宏、微观观察发现,无试样的断裂方式为微孔聚集型断裂,断口上分布着大量方形小平面特征;而带孔试样由于气膜孔改变了试样中的应力分布,在气膜孔附近产生了应力集中,当裂纹扩展至试样边缘,试样被瞬间剪断。基于晶体塑性理论建立了蠕变模型,将其编入ABAQUS的UMAT子程序中对带气膜孔和无气膜孔薄壁平板试样分别进行模拟分析,模拟结果显示与试样的断裂位置及形貌吻合,在工程应用条件下该模型是能用于薄壁平板的高温持久断裂寿命的预测。     

P92钢管高温持久试验及组织演变研究

在不同温度下,对P92钢管进行高温持久试验,并根据试验数据外推出其在625 ℃/105 h的持久强度为103.8 MPa,说明P92钢管具有优异的高温持久性能.分析了P92钢管的金相组织及在高温下的组织演变情况.分析认为,由于P92高温持久试样长时间处于高温环境,马氏体板条发生粗化,板条内位错密度降低,析出相M23C6...     

高温浓碱溶液浸泡法测试机械堵头应力腐蚀开裂敏感性的有效性

通过高温浓碱溶液浸泡试验以及截面形貌观察，测试了690镍基合金机械拉拔式堵头(封装堵头试样)的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性。结果表明：堵头胀接过渡区出现明显的沿晶应力腐蚀裂纹，其SCC敏感性明显高于堵头其他区域，这是由于胀接过渡区域局部塑性变形不连续而出现较高的局部残余应力，在高温浓碱溶液的共同作用下出现了显著的SCC。多个封装试样的测试结果表明本方法可以有效评价堵头试样的SCC敏感性。     

Marx法中与粘结层流变和开裂有关的非线性内耗现象

定量研究了Marx法测量低内耗试样内耗及模量亏损时各种粘结剂引起的所谓操作效应。对于水杨酸苯酯,水玻璃混合剂之类弱粘结剂所造成的背景内耗既不能忽略也不是常数,它与粘结层温度、热应力、时间、干燥程度和应变振幅等因素有关。经过高温热循环,粘结剂中出现徽裂缝时呈现双共振峰。在稍高频率的反常共振峰所测得的内耗,随应变振幅或大振幅激发时间的增加而减小,并且在小振幅时效中增大。当反常共振峰频率与正常共振峰靠近时,在内耗-振幅或内耗-时间图上呈现峰值效应。观察到各种共振振幅-频率滞后回线,在一定非线性回线和时效场合下观察到可重复的试样振幅的概周期跳动。采用高温高强度粘结剂后,上述现象均消失,但是热应力使石英传递棒开裂或试样范性变形。分析了Marx法的适用范围及改进途径。     

NON-LINEAR INTERNAL FRICTION PHENOMENA ASSOCIATED WITH FLOWING AND CRACKING OF ADHESIVE IN MARX METHOD

定量研究了Marx法测量低内耗试样内耗及模量亏损时各种粘结剂引起的所谓操作效应。对于水杨酸苯酯,水玻璃混合剂之类弱粘结剂所造成的背景内耗既不能忽略也不是常数,它与粘结层温度、热应力、时间、干燥程度和应变振幅等因素有关。经过高温热循环,粘结剂中出现徽裂缝时呈现双共振峰。在稍高频率的反常共振峰所测得的内耗,随应变振幅或大振幅激发时间的增加而减小,并且在小振幅时效中增大。当反常共振峰频率与正常共振峰靠近时,在内耗-振幅或内耗-时间图上呈现峰值效应。观察到各种共振振幅-频率滞后回线,在一定非线性回线和时效场合下观察到可重复的试样振幅的概周期跳动。 采用高温高强度粘结剂后,上述现象均消失,但是热应力使石英传递棒开裂或试样范性变形。 分析了Marx法的适用范围及改进途径。     

乙烯裂解炉管焊接接头鼓胀高温寿命研究及失效分析

在高温服役过程中,炉管及焊接接头等工作部分会出现鼓胀问题。通过蠕变试验和有限元数值模拟技术,对比分析了鼓胀对炉管长期服役寿命的影响,同时通过对炉管的化学成分、金相及抗拉强度进行分析得到其差异的原因。通过对鼓胀和未鼓胀试样进行服役温度下的单轴蠕变试验,得到蠕变曲线,通过数据拟合得到改进K-R本构模型的材料损伤参数;利用有限元方法进行了蠕变损伤分析和寿命预测。2种试样的化学成分分析和拉伸性能分析表明材质不合格为其失效的主要原因之一;利用SEM对组织进行分析,发现炉管在高温下服役会发生渗碳,造成局部温度过高,导致材料的耐高温能力下降造成鼓胀,最终导致材料的失效。     

K444合金铝硅渗层的高温氧化行为分析

采用料浆法在K444镍基高温合金表面制备Al-Si涂层。依据HB5258-2000《钢及高温合金抗氧化性测定试验方法》标准,采用静态增重法对有涂层试样和无涂层试样进行了1000℃×200 h抗高温氧化性能试验,并绘制了氧化动力学曲线。用能谱扫描电镜对渗层原始组织和氧化膜的截面形貌进行分析,研究有无涂层试样在高温氧化过程中的元素扩散。结果表明带有Al-Si涂层的K444合金具有良好的抗高温氧化能力。     

热处理温度对扭转减震器铝基复合材料性能的影响

采用不同热处理温度对扭转减震器用SiC增强铝基复合材料试样进行了热处理,并进行了350℃高温磨损试验和1000次25℃~350℃冷热循环的热疲劳试验。结果表明,随热处理温度从350℃逐渐增大到600℃,试样的高温磨损性能和热疲劳性能均先提高后下降。试样热处理温度优选为575℃。     

氢气氛下曝露对断裂韧性的影响

<正> 本文对2.25 Cr—1Mo钢在高温和高压氢气氛环境下曝露六个月的断裂韧性进行了研究。这种材料是一种经过正火和回火的ASTM A387 C1.2,G22钢,其中包括基体金属、焊接材料、热影响区(HAZ)和有意的回火脆化的焊接金属。氢环境是模拟一种曝露温度727°K和压力达21.4MPa的煤液化条件。对比试样是曝露在727°K的空气环境下以区别氢曝露在同种温度条件下对断裂韧性的影响。试验结果表明一些回火脆性是由于曝露在高温空气环境下造成的、并不是这种氢气氛条件所引起。727°K氢曝露使室温断裂韧性J_C降低大约一个数量级。这种韧性降低不是在727°K试验中观测到的。焊接金属试样由于受727°K曝露表现出断裂韧性的降低比基体金属试样的韧性降低要大。     

基于BP神经网络Ti600合金本构关系模型的建立

运用Gleeble-1500热模拟机对Ti600合金的圆柱试样进行等温压缩变形试验,以试验所得数据（变形温度800~1100 ℃,应变速率0.01~10 s-1）为基础,基于BP神经网络方法建立了该合金的高温本构关系模型。结果表明：BP神经网络本构关系模型具有很高的预测精度,可以很好地描述Ti600合金在高温变形时各热力学参数之间高度非线性的复杂关系,为本构关系模型的建立提供了一种更加准确有效的方法。     

利用中心直裂纹半圆盘试样测定岩石在高温条件下的动态Ⅰ型断裂韧度（英文）

为研究加载速率和高温对岩石动态断裂韧性的影响,利用分离式霍普金斯压杆对4种温度状态下的中心直裂纹半圆盘试样进行动态断裂试验。采用试验和解析方法研究杆中温度梯度对应力波的影响,并利用高速摄像机观察试样的破坏特征。结果表明：杆上的温度梯度不会使应力波的波形发生明显的变形;即使在400℃条件下,试样也能达到应力平衡。在25～400℃的温度条件下,岩石动态断裂韧度随着加载率的增加线性增长,且高温对岩石断裂韧度具有强化作用。     

复合锻造提高6061铝合金汽车转向节耐磨和耐蚀性能

分别采用常规锻造和复合锻造制备了6061铝合金汽车转向节用制品试样,并对试样进行了室温和300℃高温条件下耐磨损性能以及中性盐雾条件下耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,复合锻造可以显著提高试样的耐磨损性能和耐腐蚀性能。与常规锻造相比,复合锻造试样在室温和300℃高温条件下的磨损体积分别减小32%、56%,96 h盐雾腐蚀试验后的质量损失率下降了1.59%。     

残余奥氏体稳定性对贝氏体车轮钢高温力学性能的影响

为探究无碳化物贝氏体车轮钢在高温环境下服役的力学性能与残余奥氏体稳定性的关系,对试样在室温到500℃进行静拉伸试验测试,使用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析仪和电子背散射衍射等对室温到500℃拉伸后的试样进行表征.结果 表明,无碳化物贝氏体车轮钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体.试样的抗拉强度随变形温度的升高呈先升高...     

高温高应变速率下H13钢的动态再结晶行为

利用霍普金森压杆试验,在高温(200～800℃)和高应变速率(5000～15000 s~(-1))的条件下对H13钢试样进行压缩试验。对材料动态再结晶的临界应变和峰值应变进行数值分析,研究H13钢在高温高应变速率下动态再结晶行为。借助透射电镜观察了压缩试样在不同试验条件下的微观组织。结果表明,根据材料的峰值应变和再结晶临界应变可得H13钢在高温高应变速率下的峰值应变模型和动态再结晶临界应变模型。由不同试验条件下的晶粒尺寸的变化及平均尺寸数值证明了该临界应变模型能够较为准确地预测H13钢在高温、高应变速率条件下的再结晶行为。