低温下LF6合金及其焊接接头的拉伸性能和断口微观形貌

采用精密多功能低温静载材料实验机和扫描电子显微镜 ,系统研究了低温条件下LF6合金及其焊接接头的拉伸性能和断口微观形貌 ,分析讨论了低温对LF6合金及其焊接接头拉伸性能的影响规律。研究结果表明 :低温对LF6合金及其焊接接头的拉伸性能具有显著影响。低温下 ,LF6合金焊接接头的强度和母材比较接近 ,但接头的延伸率只为母材的 5 0 %～ 70 %。拉伸试样断口形貌分析结果显示 ,LF6合金及焊接接头的拉伸试样断口均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口 ,韧窝随温度的降低而变得细小。

高锰钢低温脆性与微观断口形貌

对水韧状态及硬化状态的ZGMn13钢进行了系列冲击试验,结果表明:高锰钢冲击韧性随试验温度下降而降低,有明显的低温脆性。高锰钢微观断口有:韧窝断口、塑性沿晶断口、解理断口及混合断口。

TA2轧制板材的组织与拉伸性能研究

对电子束(EB)炉熔炼扁锭轧制TA2板材进行退火处理、拉伸性能测试以及断口微观形貌观察,研究板材经不同退火温度处理后的组织和拉伸性能关系。结果表明:板材经不同温度退火处理后,金相组织有一定变化,随着退火温度的不断升高,组织中的晶粒逐渐开始等轴化,并且不断长大。板材的强度与塑性呈现相反趋势,其中强度随着退火温度的升高而先降低再升高,塑性随着退火温度的升高而先升高再降低。经不同退火温度处理后的板材拉伸断口微观形貌大体一致,均为大量等轴韧窝。

TA15钛合金薄板组织与拉伸性能

使用2450 mm轧机对TA15钛合金进行薄复叠轧轧制加工,使用光学显微镜、扫描电子显微镜以及拉伸性能试验,对薄板进行微观组织和拉伸性能研究。结果表明:薄板的组织主要由α晶粒组成,在各α晶粒之间存在黑色的残余β相,α晶粒的形貌以等轴状与细长条状为主,存在一定的轧制加工形貌。薄板的轧制方向(TD)与薄板的横向(RD)方向的拉伸性能十分接近,断口微观形貌均由大量等轴状韧窝构成,具有明显的韧性断裂特征,除包含大量韧窝外,还包含少量的小平面,小平面十分光滑且圆润,同时发现一定数量的二次裂纹。

固溶时效处理对TA10钛合金组织与力学性能的影响

选取TA10钛合金棒材,对其固溶时效热处理,随后使用光学显微镜、扫描电子显微镜研究其组织与力学性能的关系,结果表明:合金经固溶处理后,金相组织由初生α相和β转变组织组成,其中β转变组织由细小的次生α′相和残余β组成,此时组织为典型的双态组织,经时效处理后,会形成细小的次生αs相,时效温度越高αs相越细小;合金经固溶处理后,其抗拉强度为510 MPa,屈服强度为395 MPa,延伸率为23%,时效处理,使其强度增大,塑性降低,随着时效温度升高,趋势相同;仅经固溶处理后,合金的拉伸断口形貌是以等轴状的韧窝为主,断口形貌主要由韧窝构成,当合金再经时效处理后,断口微观形貌中会出现二次裂纹,当时效温度继续增大,断口微观形貌中出现明显的撕裂棱。

退火温度对TA10钛合金组织与力学性能的影响

选取TA10钛合金作为研究材料,设置不同退火温度对TA10钛合金进行退火处理,随后使用光学显微镜、扫描电子显微镜、室温拉伸性能测试等手段,研究退火温度对TA10钛合金组织与力学性能的影响。结果表明:当退火温度为两相区时,组织由初生α相以及β转变组织构成,β转变组织中包含次生α相与残余β相。退火温度达到单相区后,组织以粗大β晶粒为主,并出现三叉状晶界。随着退火温度的升高,合金强度随之升高,而塑性性能随之降低,发现等轴组织塑性性能最佳,细片层β转变组织强度最大,双态组织具有优异的综合力学性能。当退火温度位于两相区时,拉伸断口微观主要由大量等轴状韧窝组成,同时包含二次裂纹与撕裂棱,当退火温度达到单相区后,断口形貌以结晶状岩石形貌为主。

TA1纯钛板材组织和拉伸过程分析

选取TA1纯钛板材,对其进行微观组织和拉伸实验分析。结果表明:TA1纯钛板材的组织以等轴α相为主,并有微量的晶间β相存在于等轴α相之间,X射线衍射的衍射峰均为α相,电子背散射衍射(EBSD)分析其密排六方结构的α钛的体积分数为99.2%,体心立方结构的β钛为0.8%,由极图可得,其基面织构较强,最大值达到6.85,其ND方向(板材横向)于晶粒之间的夹角较小,板材沿轧制方向(RD方向)织构较强;拉伸过程可分为3个阶段:初始阶段、强化阶段、颈缩阶段;拉伸试样的断口微观形貌主要由韧窝构成。

β相区冷却方式对TA15钛合金组织与冲击性能的影响

将TA15钛合金加热到单相区温度(β相区),随后分别采用水冷、空冷以及炉冷三种方式进行冷却处理,使用光学显微镜、冲击性能测试以及扫描电子显微镜等手段,研究不同冷却方式对TA15钛合金组织与冲击性能的影响,结果表明:合金经三种冷却方式处理后,组织中均出现粗大β晶粒,水冷的组织中析出α′相,而空冷的组织中析出细小针状次生α相,炉冷组织中析出片状α相。三种冷却方式中,合金经炉冷处理后冲击吸收功最大,其次是空冷,水冷最差。三种冷却方式的断裂类型均以脆性断裂为主,断口形貌均是以岩石状形貌为主,并有少量尺寸较小且深度较浅的韧窝分布在表面。

P91钢蠕变—疲劳交互作用下断裂特性研究

在546℃下,对电厂用关键材料P91钢进行应力控制的蠕变—疲劳交互作用下试验。分别讨论平均应力和应力幅对断裂时间的影响,分析断口形貌与韧窝脱粒成分,断口裂纹金相,获得P91钢蠕变—疲劳交互作用下断裂机制与断裂特性。研究结果表明,由于微观裂纹的闭合,P91钢蠕变—疲劳交互作用寿命随着下保载的时间增加而增加。当平均应力远小于应力幅时,试样主要表现为疲劳断裂,当平均应力与应力幅相等时,试样为蠕变疲劳共同作用下的断裂特征,当平均应力远大于应力幅时,断裂特征为蠕变断裂。通过断口金相分析,试样断口裂纹均为穿晶断裂。对断口韧窝的脱粒成分研究,脱粒为氧化物。研究结果为P91钢蠕变—疲劳断裂机制分析提供理论和实验基础。

超高强度螺栓断裂失效分析

材质为35CrMnSiA钢的M56超高强螺栓在装配过程中,其螺帽与螺杆的R过渡处发生断裂。经检查,未装配的同批螺栓在螺帽与螺杆的R过渡处也存在微裂纹。借助化学分析、金相检验、扫描电镜和力学性能测试等手段对超高强度螺栓的显微组织、力学性能、宏观和微观断口形貌等进行了研究。结果表明,螺栓在表面处理过程中,表面富氢而产生氢致裂纹,在应力作用下,发生氢脆断裂。

铜基大块非晶合金的压缩断裂行为

铜基大块非晶合金Cu52.5Ti30Zr11.5Ni6与Cu53.1Ti31.4Zr9.5Ni6(at%)具有高的抗压缩断裂强度(σc,f),分别为2212MPa和2184MPa;断裂伸长率(εc,f)分别为2.1%和2.2%。断口微观形貌分析表明,Cu基大块非晶合金具有3种不同类型的微观形貌,分别与断口的3个断裂扩展区域相对应。由于断裂沿着2个不同方向进行,条带型脉状网络的产生,使得Cu基非晶具有高的抗压缩断裂强度。

放电等离子烧结制备纳米Ni块体材料

采用自悬浮定向流法制备纳米Ni粉体,利用放电等离子烧结技术制备出了直径10 mm、厚2mm,致密度为96.8%,显微硬度为4.17 GPa的纳米块体材料。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计分析了烧结块体样品的相组成、晶粒尺寸、微观形貌和显微硬度。研究表明:随烧结温度的升高,块体样品的致密度和晶粒尺寸增大,当烧结温度为650℃时,致密度最高,晶粒尺寸为44.8 nm;显微硬度随烧结温度的增高先增大后减小,当烧结温度为550℃时,显微硬度最大为4.33 GPa;较高烧结温度下,断口微观形貌的纳米级韧窝出现,显示了韧性断裂的特征。

加氢反应器材料的应力腐蚀试验

在常温状态下,用慢应变速率法研究了2.25Cr-1Mo-0.25V钢加氢反应器在湿硫化氢介质中的应力腐蚀行为,分析了硫化氢浓度对加氢反应器材料应力腐蚀的影响程度,并对试样微观断口形貌进行了扫描电镜分析。结果表明,在硫化氢浓度增加的介质中,加氢反应器材料的应力腐蚀性增强。

材料韧脆转移模式和机理的理论推导及实验验证

对各种材料韧脆转移模式和机理进行理论推导、实验验证和分析比较,得到了在不同情况下,估算材料韧脆转移温度的若干工程表达式,对进一步揭示材料韧脆转移的本质、模式、机制及其影响因素有重要的参考价值。

齿轮轴开裂原因分析

齿轮轴在成品放置期间发生纵向开裂，本文通过对开裂齿轮轴的材料化学成分、力学性能、金相组织、宏观及微观断口形貌的检验，对其开裂原因进行了’分析。结果表明：齿轮轴开裂是热处理应力导致的氢致延迟裂纹。

Ballistic Performance and Damage Characteristics of Chemical Vapor Infiltration Quasi 3D-Cf/SiC Composites

To investigate the ballistic performance and damage characteristics of quasi threedimensional(3D) needle-punched Cf/SiC composites prepared by chemical vapor infiltration(CVI),penetration experiments were conducted by using 7.62 mm armor piercing incendiary(API).Macro and micro fracture morphologies were then observed on recycled targets.The results show that the protection coefficient of 3D Cf/SiC composites is 2.54.High porosity and many micro thermal stress cracks may directly lead to the lower ballistic performance.Flat fracture morphology was observed on the crater surface.The low dynamic fracture strength along layer direction may be attributed to the voids and microcracks caused by residual thermal stress.The damage characteristics of Cf/Si C composites include matrix cracking,fiber bundle cracking,interfacial debonding,fiber fracture,and fiber bundle pull-out.And interfacial debonding and fiber fracture may play major roles in energy absorption.

刮板断裂原因分析

刮板是煤矿井下工作面刮板输送机和转载机的关键零部件。刮板在工作过程中,一方面需承受煤块的重力和冲击,另一方面要克服与中部槽上下链道之间发生的摩擦阻力,因此根据制造工艺的要求,刮板往往要具备一定的强度及耐磨性。本文针对笔者所在公司刮板调平出现断裂这一问题,对刮板断口形貌及微观组织、成分进行了深入分析,最终找到了刮板断裂的原因,并就该问题提出了相应改善措施。

Cu基块体非晶合金的力学行为

铜基大块非晶合金Cu52.5Ti30Zr11.5Ni6与Cu50.5Ti30Zr11.5Ni6Al2具有高的压缩断裂强度,分别为2212MPa与2286MPa;伸长率均达到2.1%。断口微观形貌分析表明,Cu基大块非晶合金具有3种不同类型的微观形貌,分别与断口的3个断裂扩展区域相对应,并且观察到绝热升温导致的断面局部熔化现象。显微硬度与纳米压痕测试证实了非晶合金的弹塑性变形机制。