45CrNiMoVA高强度合金钢氢致断裂有限元模拟与试验研究分析

运用ABAQUS有限元软件建立二维CT试样氢扩散和内聚力分析耦合模型,基于氢脆机制理论,采用梯形内聚力本构模型,通过临界氢在裂纹尖端引起氢附着率的变化和与之相关内聚力强度之间的降解耦合关系,模拟了45CrNiMoVA高强度钢CT试样氢致裂纹萌生和断裂。结果显示:金属中的氢原子在静水应力梯度的驱动下富集在高静水应力区域。随扩散时间的增加,氢原子在裂纹尖端富集降低了材料的断裂能从而降低了内聚力强度,使内聚力单元在较低的应力下发生失效,引起材料氢致损伤断裂。模拟得到充氢试样的载荷-位移曲线与实验曲线的大体相同,这说明该模型可在不需要大量试验的条件下对高强度钢氢致断裂进行数值模拟,模拟结果可为该类钢材氢脆断裂失效分析提供借鉴。

冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚承载性能试验与设计分析

本文针对光伏支架柱脚设计中的关键问题展开了深入探讨,着重研究了冷弯薄壁高强度合金钢在光伏支架中的应用,并通过实验验证和设计分析,全面评估了其承载性能。通过抗拔和抗压试验,详细分析了柱脚在受拉和受压情况下的破坏形态和特征,揭示了其性能差异及可能的影响因素。试验结果为冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚的设计提供了重要参考,并为今后的光伏支架设计和优化提供了宝贵经验。

一种中碳高强度合金钢的组织与性能研究

中碳高强度合金钢可用作分切高强度钢材的刀片。试制了一种含0.44%C、5.04%Cr、3.01%Mo、1.01%Ni、0.69%V和0.18%Nb(质量分数)的中碳合金钢,对其进行了球化退火、分别从975℃、1000℃、1025℃、1050℃和1075℃油淬及淬火后于200~600℃回火。检测了试验钢的热处理特性参数、不同工艺热处理后钢的显微组织和力学性能及拉伸与冲击试样的断口形貌。结果表明:适当增加Mo、Ni含量能进一步提高可用于制作高强度钢材分切刀片的中碳高强度合金钢的强韧性;试验钢淬火态组织为板条马氏体、少量未溶MC型碳化物和残留奥氏体,回火过程中会产生二次硬化效应,520℃回火的钢硬度最高;试验钢的最佳热处理工艺为900℃保温2 h随后730℃保温4 h球化退火,1025℃油淬随后520℃两次回火。

高强度合金钢A100车削参数研究

为了获得更好的精加工质量,以表面粗糙度为表面质量指标,对高强度合金钢A100精车内孔的车削参数进行了研究。以淬火后高强度合金钢A100为工件材料,设计正交试验并进行影响分析,发现车削参数对表面粗糙度的影响程度依次为进给量、转速、切削深度,进而获得了优化后的参数组合。试验结果有助于高强度合金钢A100可切削性的研究,也为淬火后内孔精车提供了技术积累。

涂层高速钢组合拉刀拉削高强度合金钢的试验研究

研制了TiN和TiCN两种涂层高速钢精密组合拉刀。通过这两种涂层拉刀与未涂层拉刀的对比切削试验 ,研究了加工高强度合金钢内孔螺旋键槽时刀片的磨损性能及重磨前刀面对刀具切削性能和加工表面粗糙度的影响 。

300M高强度合金钢表面刷镀镉-钛合金工艺

用正交实验优化了电刷镀镉 -钛合金镀液配方 ,确立了相关的工艺参数 ,实验结果表明 ,该工艺可用于飞机起落架的现场维修。

冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架构件连接抗剪性能试验研究

为研究冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架构件连接的抗剪力学性能,文中对24个光伏支架连接试件进行了抗剪承载力试验,重点研究了构件腹板及翼缘分别采用螺栓连接的力学性能,观察了试件的破坏过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线和极限承载力,结果表明:达到峰值荷载时,试件翼缘上的自攻螺钉首先被剪断,其次螺栓附近的冷弯薄壁钢板被压屈服,试件发生典型的承压破坏;与螺栓在翼缘上的试件相比,螺栓在腹板上的试件刚度大,但试件延性降低。基于现有规范中的相关计算公式,提出了冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架构件连接的承载力修正计算公式,计算值与试验值吻合较好,研究结论可为冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架的工程应用提供参考。

冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚承载力试验研究

为研究冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚连接的受力性能,分别进行了8个柱脚抗拔和8个柱脚抗压力学性能试验研究,重点分析了光伏支架柱脚连接部位的破坏特征、极限承载力及变形等性能指标。结果表明:在光伏支架柱脚抗拔试验中,连接件自攻螺钉首先发生破坏,柱脚底端圆钢管的内部混凝土被拉出2~3 cm,导致柱脚丧失承载力而失效;在光伏支架柱脚抗压试验中,自攻螺钉首先达到极限承载力继而被剪断,随后柱脚上端连接件翼缘与圆钢管壁发生挤压,造成连接件型钢翼缘挤压撕裂破坏,最终导致柱脚丧失承载力而失效。在此基础上,提出了适用于冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚的抗拔和抗压承载力的修正计算公式,可为该光伏支架的柱脚设计提供技术参考。

30CrMo高强度合金钢焊接工艺的研究

通过对高强度合金钢焊接试片进行拉伸、弯曲以及疲劳强度等力学试验和分析,确定合理的焊接工艺方案,保证了30CrMo高合金钢部件的焊接质量。

铜在高强度合金钢及焊缝金属中的作用

评述了铜对高强度低合金钢及焊缝性能的影响 ,详细阐述了铜在钢中的溶解特性和沉淀强化机理。

高强度合金钢深孔薄壁件加工工艺方法

通过分析40CrNiMoA深孔薄壁件的加工难点,从深孔加工方法及刀具、珩磨和定位装夹等方面入手,采用拉镗拉铰加工内孔后进行立式珩磨,再以内孔定位车削外形。该方法解决了40CrNiMoA深孔薄壁件的加工问题,质量稳定可靠,完全满足生产需求,可为加工类似难加工材料深孔薄壁件提供参考。

中碳高强度合金钢37SiMn2MoV的焊接

针对转炉拖圈上的耳轴与耳塞的强拘束状态下的37SiMn2MoV高强合金钢的焊接,进行了焊接性分析,并制订了可行的焊接工艺。实践表明,焊后能满足使用性能要求。

新型高密度高强度合金钢绝热剪切微观组织研究

新型高密度高强度合金钢密度介于钨合金与超高强度合金钢之间,具有良好的强韧性,在武器战斗部壳体材料领域有着较高的应用潜质。利用分离式霍普金森压杆装置对新型高密度高强度合金钢帽形试样进行动态压缩试验,研究其在动态压缩载荷下的绝热剪切行为及微观组织变化。结果表明:试样在加载气压为0.38~0.4 MPa(打击速度为17.93~18.75 m/s)动态压缩下,发生了绝热剪切行为,有绝热剪切带生成,剪切带中心区域析出相剪切破碎,周围基体发生了大变形扭曲;裂纹沿着剪切带扩展,最终相互连接,材料断裂失效;当加载气压高于0.4 MPa(打击速度大于18.75 m/s),试样断裂。

具有很高延塑性的超高强度合金钢

美国Carpenter技术公司新近开发成功一种延展性和塑性都很高的超高强度合金钢“AerMet340”，其化学成分含（％）Ni12、C015．6、Cr2．2、M01．85。该合金的抗拉强度极限高达2379MPa，硬度HRC56，断裂韧性为34ksi伍，屈服强度2068MPa。这一合金的延伸率高达11％，面缩率为53％，而且旋转弯曲疲劳试验的疲劳强度为965MPa。

20Mn2B调质高强度合金钢的焊接

大起集团于2002年10月接到合同号20021—211X，LS-518J型136t履带起重机三台臂架的制造任务，该起重机由大连N理工大学大连工程机械研究所设计，用户为中国海洋石油股份公司(CNOOC)，安装在海上采油平台。制造技术要求依据：《美国国家标准钢结构焊接规范ANSI／AWSD1.1－98》的规定，由监理进行现场监督检查。

高强度合金钢氢致断裂有限元模拟分析

探究高强度合金钢中氢脆断裂失效分析的数值方法。运用ABAQUS有限元软件建立二维CT试样氢扩散和内聚力(CZM)分析耦合模型,根据HEDE机制理论,模拟了45CrNiMoVA高强度钢CT试样裂纹尖端氢致断裂的萌生和发展。模拟结果显示:金属中的氢原子在静水应力梯度的驱动下倾向于集中在高静水应力区域。随着模型初始氢含量的增加,氢原子在裂纹尖端聚集降低了材料的断裂能从而降低了材料的内聚力强度,使内聚力单元在较低的应力下发生失效,引起氢致裂纹萌生,使材料发生断裂。

921A调质高强度合金钢塑性收缩量

以921A调质高强度钢在热传导温度场影响下产生的塑性收缩量为主要研究对象,选取船舶局部典型结构进行片体试验,结合分段建造施工工艺要素进行数据测量。进行数据处理,确定921A钢在建造过程中产生的收缩量和收缩因数,并转化为相应的精度加成因数,最终得到精度补偿量,可为实际船体结构建造策划设计的精度控制提供依据。

高强度合金钢40CrMnMo大轴件焊接修补方法

高强度合金钢40CrMnMo焊接修补,采用焊前预热,施焊过程控温,选用匹配焊材和小线能量多焊道施焊方法,焊后热处理,有效地控制了冷裂纹和应力变形,轴件再经打磨、修磨,抛光等方法后获取重新使用寿命,节约了大量的人力、物力,值得推广应用。

高强度合金钢用高碱度渣精炼时非金属夹杂物演变机理的实验室研究

通过采用高碱度渣完成了高强度合金钢中非金属夹杂物演变机理的实验室研究讨论，目的在于形成低熔点的夹杂物以提高钢的抗疲劳性能。试验发现：钢／渣反应时间对夹杂物类型、组成和形态影响较大。随着反应时间从30rain延长至180min，固体MgO—Al2O3，以及MgO一基夹杂物最终转变成低熔点的（〈1773K）CaO—MgO—Al2O3，系夹杂物，而夹杂物形态变化路径为块状／角状一近似球状一球状。通过热力学计算得到A1：03／MgO·Al2O3／MgO和MgO／MgO-A1203／CaO·2Al2O3稳定图。结果表明：在钢一渣反应前期阶段将会形成MgO和MgO·Al2O3，夹杂物，因为Mg在钢水中的的活度远大于ca在钢水中的活度。然而，随着Ca活度的增加，固体MgO·Al2O3和MgO夹杂物将不可避免地并且逐步转变成复杂液态夹杂物，甚至当溶解[Ca]低到0．0002％时。因此，通过高熔点固体MgO·Al2O3，或MgO一基夹杂物核心周围被低熔点CaO—Al2O3外表面层环绕，描述CaO—MgO—Al2O3体系夹杂物的SEM—EDS图，其在热轧过程中被软化，因此有助于提高钢的抗疲劳性能。建立的模型阐明了夹杂物的变化机理，定性讨论了夹杂物的转变动力学，分析速度控制环节。从中发现了Mg和Ca在固体夹杂物核心的扩散，并且在夹杂物演变过程过程中，外表面层形成CaO—Al2O3可能是限制环节。然而，仍需进一步定量讨论有关夹杂物演变动力学的研究。

高强度合金钢应力腐蚀性能研究

通过真空熔炼法制备高强度合金钢,采用慢应变速率拉伸测试法检测应力腐蚀敏感性。结果表明,随着材料强度的增加,应力腐蚀敏感性变大,断口出现沿晶形貌,属于脆性断裂;不同材料进行充氢试验后,慢拉伸试样的H残留量随着Mo含量的增加而增加,说明Mo含量对H残留有一定的影响。