Ⅲ型裂纹电磁热止裂分析

针对含Ⅲ型裂纹的金属构件,从理论、数值模拟和实验角度分析电磁热对其止裂强化的效果,导出了脉冲放电瞬间Ⅲ型裂纹尖端附近的叠加应力场分布。研究表明,受切应力的Ⅲ型裂纹通入脉冲电流后,裂尖处迅速升温,超过了金属的熔点,形成焊口,瞬间产生的热压应力场改变了受力状态下的Ⅲ型裂纹尖端附近的应力状态,使之成为抑制裂纹扩展的压应力,从而达到止裂的目的,证明了电磁热强化对在线Ⅲ型裂纹止裂的有效性。     

电磁热止裂强化与裂纹力学特征关系

对比分析脉冲放电对Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型裂纹的止裂强化效果。数值模拟和实验研究发现,电磁热止裂强化与裂纹的力学特征关系不大,适合于各种受力状态下的裂纹止裂强化。脉冲放电瞬间,裂尖处温升超过材料的熔点使其熔化,在裂纹尖端处产生强大的热压应力场,试件冷却后,裂纹尖端3个方向均产生残余压应力,使Ⅰ型裂纹试件抗拉强度、Ⅱ型裂纹试件冲击韧性、Ⅲ型裂纹试件扭转强度均有所提高。     

3Cr2W8V热疲劳裂纹的止裂与修复

运用电磁效应理论最新研究成果,采用脉冲放电方法,对3Cr2W8V热挤压凸模的热疲劳裂纹实施了止裂试验。止裂后的裂纹尖端变得十分圆整。达到了钝化止裂的目的。显微组织分析证明：止裂处出现了强韧性极高的超细化组织,改善了裂尖处的机械性能。止裂也为热疲劳裂缝刷镀修复创造了理想的先决条件。     

电磁热效应对T7钢的裂纹止裂

利用电磁热效应原理,在自制的ＺＬ０－１型超强度脉冲电流以发生装置上,对Ｔ７钢的纹止裂效果进行了初步研究。表明：对试件实施放电瞬间,在裂纹尖端处形成焊口使裂纹尖端的同蓄半径增大,达到抑制裂纹扩展的目的。同时：对裂纹尖端热影响区的组织进行了分析,并讨论了因快速加热和冷却作用所获得细小淬火马氏体组织及热压应力和相变压应力对止效果的影响。     

脉冲放电裂纹止裂处的热处理研究

对含有裂纹的金属构件进行脉冲放电止裂时，裂纹尖端由于电流的绕流热集中效应，在瞬间使裂尖熔化形成焊口。由于裂尖附近超快速加热和冷却，金属材料完成了一次超高速冲击淬火。采用数值模拟计算了脉冲放电超快速加热时裂纹尖端温度、温度梯度场；通过脉冲放电止裂试验研究了裂尖超高速淬火全过程。通过对止裂后裂尖的金相组织观察和微观机理分析发现；超细化的条状马氏体、极少量残留奥氏体和细颗粒碳化物的出现明显提高了裂纹尖端的硬度、韧性和耐磨性。     

低合金模具钢脉冲放电止裂的宏微观分析

在已形成裂纹的低合金钢冲模凹模上取样 ,对裂纹尖端实施脉冲放电止裂后的止裂效果进行了宏观和微观分析得知 ,脉冲放电止裂不仅钝化了裂纹 ,而且使止裂处的金属组织细化 ,显著地提高了抗断裂能力     

9Cr2凸模半埋藏疲劳裂纹电磁热止裂的实验与模拟研究

电磁热效应止裂技术的发展为金属模具中半埋藏裂纹的止裂问题提供了有效的解决途径。文章采用实验和数值模拟分析方法研究了对带有半埋藏裂纹的9Cr2凸模进行脉冲放电,实施电磁热止裂。实验结果表明,脉冲放电瞬时半埋藏裂纹尖端附近金属温升超过熔点,裂尖熔化形成焊口,并且由于裂纹是半埋藏状态,熔化的金属在裂尖处形成堆焊,其周围发生有利于遏制裂纹扩展的组织细化,有效地遏制了裂纹的扩展;数值模拟结果表明,脉冲放电瞬间,裂纹尖端附近很小的区域内,温度和温度梯度变化极大,裂纹尖端金属迅速熔化,导致半埋藏裂纹尖端曲率半径增加几个数量级,数值模拟分析结果与实验结果相吻合。     

电磁热效应对35钢裂纹尖端组织及止裂效果的影响

在自制的ZL－1型超强度脉冲电流发生装置上,对35钢的电磁势效应理裂纹止裂效果进行了初步研究。结果表明：利用电磁热效应可在放电瞬间在裂纹尖端形成焊口,使裂纹尖端曲率半径增大,达到抑制裂纹扩展的目的。对裂纹尖端热影响区的显微组织进行了分析。     

40GrNiMo试件单边裂纹在线止裂及组织分析

对带有单边裂纹的40GrNiMo金属薄板试件进行了脉冲放电在线止裂实验研究。在超强脉冲电流作用瞬间,单边裂纹尖端熔化、裂尖钝化,曲率半径增加了2～3个数量级,并在裂纹尖端处产生热压应力场,达到了遏制裂纹扩展的目的。止裂前后裂纹前缘的微观组织对比分析发现,止裂后裂尖处组织更加均匀细小,且裂尖处Cr原子数量增加,其他元素与Cr生成更多的合金组织,得到强韧性均高的微观组织,提高了止裂后构件的力学性能。     

电磁热止裂与激光熔覆再制造研究

热作模具钢因承受较大的冲击力且反复加热和冷却,容易产生表面裂纹。本实验利用电磁热效应理论,采用脉冲放电使裂纹尖端钝化形成焊口而止裂。继而采用激光熔覆修复方法填平裂纹,最终达到热作模具钢止裂并修复的目的。     

Cr12类模具钢锻前组织形态的改善

在浇注时，对Ｃｒ１２类模具钢进行变质处理，使共晶碳化物在锻造加热过程中就发生断网甚至粒化，改善了锻前共晶碳化物的形态，有助于锻造工艺的简化。     

Cr12MoV钢凹模的热处理工艺改进

Cr12MoV钢制硅钢片冷冲凹模，经1030℃淬火＋180℃回火后残留奥氏体含量较多，硬度不够，耐磨性不足。由于残留奥氏体的影响，凹模在磨削中易出现裂纹。磨削裂纹成为疲劳裂纹的策源地，严重降低了凹模的使用寿命。经试验，采用1100℃淬火＋液氮深冷处理＋520℃回火，能明显降低残留奥氏体含量，使凹模硬度上升，耐磨性增加。由于残留奥氏体已基本消除，不但减少了中间磨刃的次数，而且磨刃时也避免了磨削裂纹的产生，避免了凹模的疲劳断裂，提高了硅钢片冷冲凹模的寿命。     

变质Cr12MoV模具钢热处理工艺研究

研究了热处理工艺对变质Cr12MoV钢组织和性能的影响。结果表明，淬火回火处理后，变质Cr12MoV钢中共晶碳化物呈粒状均匀分布；随淬火温度的升高，硬度先升后降，冲击韧度呈逐渐升高趋势；淬火后试样随回火温度的升高，硬度逐渐降低，冲击韧度先降后升；确定变质Cr12MoV钢最佳热处理工艺为1080℃淬火＋250℃回火。     

Cr12模具钢变质处理研究

铸造Cr12模具钢中共晶碳化物呈网状分布于晶界上,且枝晶粗大,经Al-Zn变质处理,共晶组织明显细化,离异共晶数量增多;经热处理后,Cr12模具钢共晶碳化物由网状变为粒状和块状且均匀分布于基体中,同时,硬度有所降低,冲击韧性得到明显提高。     

Cr12钢硅钢片冲模的热处理研究

本文研究了Cr12钢作一般的硅钢片冲模的热处理工艺；作大型精密线切割冲模存在的问题和解决措施。     

Cr12型冷作模具钢及热处理工艺

分析了Cr12冷作模具钢的化学成分和材料特性,介绍了Cr12钢热处理工艺,并列举了实验实例进行说明。     

Cr12模具钢快速预冷球化退火工艺

对Cr12冷作模具钢采用快速预冷等温球化退火，通过增加过冷度，提高了球化速度。用该球化退火工艺获得的碳化物颗粒细小，分布均匀，硬度适当，退火时间是传统工艺的1／7～1／10。     

Cr12钢真空热处理工艺研究

针对Cr12钢性能特点,从真空淬火温度、冷室真空度、淬火油温、回火温度等方面研究不同的热处理工艺对Cr12钢组织和性能的影响,并且对普通热处理和真空热处理条件下钢的变形量进行对比.结果表明,经1000℃真空加热、50kPa气压下油淬,Cr12钢具有良好的综合性能、变形小、无氧化、脱碳.     

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根据国内外断裂力学性能的研究文献,对止裂韧性的研究现状进行了概括总结。综述了钢中裂纹止裂的能量原理,介绍了止裂韧性测试方法和止裂在实际中的应用。