金属管材力学性能多角度环向拉伸测试方法研究

环向拉伸实验是测试金属管材环向力学性能的重要试验方法。该文针对现有管材环向拉伸试验测试结果会受环向拉伸试样和夹具接触表面摩擦力影响的问题,基于环向拉伸试验原理提出一种多角度环向拉伸测试方法,并开展了多角度环向拉伸测试方法理论研究。以316L不锈钢为例,设计了多角度环向拉伸测试方案,结合轴向拉伸试验对比验证了测试方案的可行性。该测试方法克服了传统环向拉伸试验方法受摩擦力影响的局限性,有助于提升金属管材环向力学性能参数测试结果准确性。

试验参数对管材环向拉伸方法的影响

为研究标距弧长、标距角度、摩擦和试样厚度对环向拉伸的影响,对环向拉伸进行理论分析和有限元模拟。使用理论方法推导出切向力关于摩擦及标距角度的计算公式,对圆环试样在拉伸过程中的受力和变形进行分析;使用ABAQUS模拟环向拉伸过程,分析了标距弧长、标距角度、摩擦及试样厚度对试验的影响,并验证了理论解。结果表明:试验时需要选择合适的标距角度,并使用润滑剂减小摩擦力的影响。

M5锆合金包壳管轴向和环向拉伸性能测试

对国产及法国产两种M5锆合金包壳管进行拉伸性能测试,包括轴向拉伸及其环向拉伸。测试温度为室温及375℃。测试获得了9.5mm×0.57mmM5锆合金包壳管轴向和环向在两种试验温度下的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、延伸率δ等性能指标。

锆合金管表面Cr涂层的环向拉伸与压扁性能研究

为深入研究Cr涂层对锆合金包壳管力学行为的影响,采用电弧离子镀膜技术在锆合金包壳管表面制备不同厚度(15,25,35μm) Cr涂层,通过环向拉伸与环向压扁2种应变形式的力学试验,对比无涂层与具有不同厚度Cr涂层的锆合金包壳管抗拉强度与延伸率等力学性能的差异;通过拉伸断口与压扁截面的宏观及微观表征,分析不同厚度涂层的开裂行为。结果表明:涂层影响锆合金包壳拉伸断口的扩展路径及基体初始裂纹的萌生,并以此导致抗拉强度的上升与延伸率的下降。较厚的涂层断口扩展路径更短,延伸率降幅更大。综合涂层对包壳管抗拉强度、延伸率及断裂行为的影响规律,Cr涂层厚度在低于25μm的范围内具有更好的力学性能。

铝合金管材环向拉伸力学模型建立方法

管材环形拉伸试验(The Ring Hoop Tension Test,RHTT)是评价管材环向变形性能的重要试验方法。为了获得管材的环向材料变形性能,在考虑模具摩擦带来变形不均的条件下,建立了环向拉伸试验的力学模型,并采用数学拟合的方法利用试验数据对力学模型进行参数拟合,从而得到了管材的塑性硬化性能参数。将该方法得到的材料性能参数与单向拉伸试验得到的材料性能参数同时输入有限元模型,对环向拉伸过程进行模拟,并与试验结果进行对比,对比结果表明,该方法得到的参数能更准确地反映管材的环向塑性变形性能。

退火态及马氏体态Zr-Nb合金拉伸性能分析

为研究马氏体对锆合金拉伸性能的影响,采用静态环向拉伸试验方法对退火态及马氏体状态的Zr-Nb合金核燃料包壳管在室温和400℃下的环向拉伸性能进行了研究,并对拉伸断口进行了微观形貌的观察.结果表明:室温和400℃相比,马氏体状态的Zr-Nb合金相比退火态Zr-Nb合金强度高,韧性好,退火态Zr-Nb合金的局部塑性变形较大;从微观上看退火态和马氏体态Zr-Nb合金室温与400℃的拉伸断裂后均呈现微孔聚集型韧性断裂.

FeCrAl先进不锈钢包壳管材力学性能研究

文章采用万能试验机轴向和环向拉伸方式对FeCrAl先进不锈钢包壳管材在不同温度下的拉伸性能进行研究。研究结果表明,熔炼法制备的FeCrAl管材有更高的延伸率,粉末冶金法制备的FeCrAl管材有更高的屈服强度和抗拉强度。熔炼法和粉末冶金法制备的FeCrAl管材的屈服强度和抗拉强度均随温度升高而降低,延伸率随温度升高而增加。高温拉伸断口SEM微观分析表明,熔炼法FeCrAl断口为韧窝少而浅的韧性断裂,粉末冶金法FeCrAl断口为韧窝多而深的韧性断裂。

M5锆合金马氏体热处理工艺研究

通过单因素实验法设计不同热处理工艺,并对热处理后的国产M5合金的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:国产M5合金经β相淬火后组织为马氏体组织;淬火温度对国产M5合金的晶粒尺寸、抗拉强度和屈服强度影响较大,回火温度和回火时间对国产M5合金的塑性影响较大。综合考虑确定920℃淬火+610℃真空回火8 h为最优热处理参数。