港口桥吊用钢丝绳断丝原因分析

港口桥吊用钢丝绳在使用中发生多处断丝现象,通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和显微硬度测试等方法对断丝原因进行了分析。结果表明:钢丝绳断丝的性质为疲劳断裂,断裂源位于钢丝表面的损伤或磨损处;断丝表面存在的较多磨损、挤压剥落等缺陷以及断丝显微组织中存在一定数量的铁素体共同导致了钢丝绳中钢丝的早期疲劳断裂。

连续冷却多阶段快速凝固过程起始形核温度的计算

基于快速凝固的瞬态形核理论和对连续冷却条件下整个温度区间的瞬态形核数和晶核体积积分 ,导出了连续冷却多阶段快速凝固条件下过冷熔体中各析出相起始形核温度的计算方法。假定界面传热处于牛顿冷却方式 ,对Ni

快速凝固Ni-Al合金中的组成相

选取了 Ｎｉ－Ａｌ系六种合金成分（Ｎｉ２５Ａｌ７５，Ｎｉ３１．５Ａｌ６８．５，Ｎｉ３９Ａｌ６１，Ｎｉ７０Ａｌ３０，Ｎｉ７２．２Ａｌ２７．８，Ｎｉ７４Ａｌ２６），采用熔体旋铸法分别制备出不同厚度（３０－１２０μｍ）的条带试样．用ＸＲＤ的Ｋ值法对其组成相作了定量测定 结果表明．快速凝固组成相与常规凝固组成相有较大差异．快速凝固析出的相中，具有较低液相线温度的化合物相有较大幅度的增加；冷速不同，组成相中各相的含量也不相同．用当前快速凝固的形核理论和枝晶生长模型对实验结果作了理论分析与计算．结果表明，具有较高液相线温度的化合物相是先析出相，而具有较低液相线温度的化合物相具有生长速度上的优势．分析认为，快速凝固的冷却速率和竞争相之间的生长速度的差异是最终相组成变化的主要原因．

测定Ni-Al合金XRD相组成用纯NiAl_3的制备工艺

:传统的萃取工艺难以制得高纯度的 Ni Al3相 ,将这种 Ni Al3相与等量 α- Al混合后测得的 K值有较大的误差 ,仅适用于测量精度要求不高的情况。为了用 XRD准确测定 Ni- Al合金的相组成 ,作者用萃取和平衡凝固两种方法对 Ni Al3相 K值测定时使用的纯相制备工艺进行了实验研究。研究证实 ,熔融合金以小于 2 K/h的冷却速度缓慢凝固至固相线以下 ,可得到 α- Al与 Ni Al3两相的质量比接近于 1的相组成 ,用此试样测得的 K值经修正后可用于未知试样中 Ni

平面流铸快速凝固过程的数值模拟研究进展

本文对平面流铸工艺快速凝固过程的数值模拟研究现状作了介绍。主要内容包括 :(1)对溶潭的形成及特征、平面流铸工艺参数对条带形成及质量的影响的数值模拟 (2 )结合快速凝固过程的形核和晶体生长的动力学特征对平面流铸凝固过程的数值模拟 (3)平面流铸过程界面传热系数的数值模拟。文章最后 。

起重机钢丝绳断裂失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、力学性能检测、断口分析、金相检验等方法对某起重机钢丝绳断裂的原因进行了分析。结果表明:钢丝绳为韧性断裂,在使用过程中钢丝绳承受剧烈的挤压和摩擦,导致钢丝损伤,同时产生高温引起相变硬化,部分受损钢丝横截面积减小,承载能力降低,继而发生断裂,最终导致钢丝绳整体过载断裂。

Ni_(25)Al_(75)合金快速凝固过程中的包晶反应与凝固进程

用平面流铸技术制备了Ni25Al75合金条带,利用XRD,TEM和EDS对快速凝固后的显微组织和微区成分进行了分析。研究表明,Ni Al合金快速凝固过程中的包晶反应受到了很大程度的抑制,从而影响到快速凝固进程,造成最终相组成中出现了平衡条件下不可能出现的α(Al),并使NiAl3相有效合金浓度和生长速度增加,导致最终相组成中NiAl3相质量分数增加。

碳化钨颗粒增强金属基复合涂层制备工艺研究及发展现状

综述了近年来国内外常用的碳化钨颗粒增强金属基复合涂层制备工艺的研究现状,包括真空熔覆、激光熔覆以及热喷涂等,着重介绍了不同工艺的特点以及所制备涂层性能的差异,并对未来的发展方向进行了展望。分析表明:碳化钨颗粒增强金属基复合涂层可以提高工件表面的硬度,改善工件的耐磨和耐蚀性能;不同的制备工艺对最终产品的性能有较大的影响,采用真空熔覆法制备的涂层在涂层结合强度、均匀性等方面相比于激光熔覆、热喷涂等方法制备的具有较大优势;对传统工艺如激光熔覆、热喷涂等的升级与改造也是一个值得关注的方向。

核电站大型巴氏合金轴瓦失效分析

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱等分析手段,对巴氏合金轴瓦表面多次发生粘结和开裂进行了检验和分析。结果表明,在巴氏合金层中存在着组织分层,化合物相呈区域性偏析和聚集,轴瓦结合面附近存在大量疏松、孔洞等浇注工艺不当所形成的铸造缺陷;加之结合面附近背底金属中氢含量较高,轴瓦长期在一定温度和应力下工作,氢的不断扩散和聚集最终在巴氏合金表面形成氢鼓泡。上述缺陷的存在,使轴瓦在运行过程中易造成应力集中导致裂纹的萌生和扩展。最终造成局部润滑条件恶化而导致粘结和开裂失效。

金属材料残余应力的测定方法

铸造、锻压、焊接、喷涂等各类机械加工成型过程都会使材料引入残余应力,残余应力的存在是构件失效的主要原因之一,准确测定工件的应力状态对产品质量的控制有着重要的意义。简要介绍了常用金属材料残余应力的测定原理与方法,概述了残余应力不同测试标准的适用性和局限性,重点阐述了sin^2ψ与cosα两种X射线法测定残余应力的理论和标准,并展望了残余应力测定的发展方向。

航空发动机燃油冷却机匣失效原因分析

某航空发动机的燃油冷却机匣在经历高低温试验后发现筒体外缠绕的冷却油管多处爆裂,通过对爆裂油管宏观及断口形貌的观察、油管材料的金相检验、硬度测试等对其开裂原因进行了分析。结果表明:油管表面有大量的平行于管道轴向的加工沟槽,开裂即起源于此应力集中处;其开裂性质为韧性开裂;气密试验后管道内局部有残留水,在高低温试验的低温阶段,水转化为冰时产生高的膨胀应力,而管道本身在低温阶段则产生高收缩应力;在反复的冷热试验中局部不断产生变形、硬化、塑性减薄;当低温试验阶段二者的叠加应力超出了材料的强度时管道发生爆裂。

钻杆接头外螺纹加工开裂原因分析

某公司生产的钻杆接头外螺纹在加工时出现裂纹,采用显微组织观察对开裂原因进行了分析。结果表明:该接头外螺纹开裂的主要原因是碳化物的聚集偏析造成锻造过程中偏析区产生组织过热现象,碳化物尖端和基体的结合部位由于热应力和机械应力产生的应力集中而萌生裂纹源,并在随后的变形过程中形成裂纹导致开裂。

氨分解反应炉炉胆失效分析

氨分解反应炉筒体短时间使用后发生了明显的变形,并在炉体的径向焊缝上产生了大量的轴向裂纹。对氨分解反应炉炉胆的变形和开裂从化学成分、显微组织、断口形貌、蠕变等进行了综合分析。结果表明:高温使用导致在焊缝组织的晶界和晶内析出大量脆性相并形成魏氏分布从而大大降低了材料塑韧性。计算表明反应炉内的实际应力已接近材料800～850℃蠕变极限,因此蠕变造成了筒体较大的塑性变形。随基体蠕变壁厚减薄焊缝承受着逐渐增大的拉应力,由于焊缝的变形不能及时和基体保持同步,最终在拉应力作用下沿径向焊缝多处萌生轴向裂纹后,又在应力作用下逐步扩展,最终导致反应炉的早期失效。

TU2铜管泄漏原因分析

某公司在检漏工序中发现其生产的空调制冷用TU2铜管存在泄漏现象,泄漏比例约为20%,泄漏位置随机分布。采用断口分析、金相检验及氧含量测定等方法,对TU2铜管的泄漏原因进行了分析。结果表明:由于泄漏铜管中存在颗粒状沿晶分布的(α+Cu2O)共晶体,在高温长时间H2保护的焊接环境中产生氢脆,形成沿晶微裂纹,继而在试压过程的压力作用下发生泄漏。

热交换器不锈钢管泄漏原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、腐蚀试验、断口分析、能谱分析以及金相检验等手段对某项目6号机组3号高压加热器热交换器换热管发生泄漏的原因进行了分析。结果表明:该热交换器不锈钢管发生泄漏失效主要是因为介质中存在氯和氧元素(启停机凝结水),在遮热板钻孔内壁和失效管外壁之间产生点蚀和缝隙腐蚀,破坏了换热管表面的钝化膜并形成点蚀坑(孔),在热应力、冲击应力和振动应力作用下逐渐萌生微裂纹,最终发生应力腐蚀开裂和振动疲劳开裂,并导致泄漏。

吊装过程中吊具断裂失效分析

在吊装重364.8 t的船用机座过程中由于吊具断裂造成人员伤亡和机座严重摔坏的重大事故。采用化学分析、金相检验和断口分析等方法对断裂件材质、断裂机理和显微组织等方面进行了分析和研究,并从力学及断裂力学两方面对断裂件的安全性进行了分析和评价。金相分析证实,卸扣锻造质量不佳、锻后没有进行适当的热处理、卸扣拐点处的分型面存在补焊现象和焊接微裂纹等缺陷。上述诸多因素均导致卸扣的承载能力和安全性下降,静载荷检验达不到JB 10603-2000技术要求。断裂力学计算也证实在上述条件下卸扣的实际承载能力将大大下降,实际断裂卸扣裂纹的深度已经非常接近所允许的临界裂纹长度。基于上述结果进一步对断裂事故的发生过程、断裂次序等进行了分析和讨论。事故中卸扣G最先断裂,其次是卸扣D;之后,螺栓B,E,F由于卸扣G和D断裂后受较大的弯曲载荷而断裂。

残余应力X射线测试结果准确性的影响因素

机械构件及产品制造过程中必然会引入残余应力,残余应力对构件性能和服役寿命有重要影响。残余应力的测试方法众多,X射线测试技术作为一种非破坏性测试方法,其理论成熟、方法简单,在工程上得到了广泛应用。基于X射线法测试技术原理,深入分析了对测试结果准确性有重要影响的10个因素,并提出可获得准确测试结果的技术措施。

精轧机电机轴断裂原因分析

某厂精轧机在试运行一个月后电机轴发生断裂,采用金相检验、化学成分分析、力学性能测试及慢应变试验等方法对该轴断裂原因进行了分析。结果表明:电机轴断裂性质为解理断裂;其尺寸较大、热处理滞后以及热处理工艺不正常造成电机轴心部存在较大的残余热应力(残余拉应力)是导致电机轴断裂的主要原因,电机轴锻件心部组织偏析严重区域韧性较差对裂纹的萌生和扩展起到了一定的促进作用。

点阵分布激光表面强化球铁材料的耐磨性检测

用经过二元光学变换后呈二维点阵(3×3 和 7×7)分布的脉冲激光束对球铁试样作了表面强化处理,并用环块磨损方法对其进行了耐磨性实验。试验表明,常规的环块磨损实验只能检测均匀材料或者是表层处理材料一定厚度内的耐磨性,而点阵分布脉冲激光表面强化球铁材料,由于其强化区沿层深度方向(激光束方向)的横截面上硬度分布的不均匀以及硬度较高的区域在月牙区的内部,因而,表层耐磨性并不能合理的表征整个强化区的耐磨性。对耐磨性检测方法和一些影响因素进行了分析和讨论,提出了耐磨性的合理测试方法。

残余应力的产生及其对构件性能的影响

机械构件及产品制造过程中必然会引入残余应力,其对构件性能和服役寿命有重要影响。残余应力的测试方法众多,X射线测试技术作为一种非破坏性测试方法,由于其理论成熟,方法简单,在工程上得到了广泛应用。笔者阐述了残余应力的产生及其对构件性能的影响,比较了几种典型制造工艺过程产生的残余应力的大小和分布特点,分析了残余应力对构件性能和失效的影响。指出残余拉应力是导致材料早期失效的重要原因之一,一定范围的残余压应力可提高材料的疲劳寿命。