Healing of hydrogen-attacked cracks in split specimens with recovering heat treatment in vacuum

The healing mechanism of hydrogen-attacked cracks in low carbon steel andCr-Mo steel and its influencing factors during the healing process were studied by recovering heattreatment of split specimens in vacuum. The result showed that crack pacing turns much smaller underthe condition of pure heating, especially for crack tips. The healing effect is well related to thelength of cracks with the shorter in priority. By the primary mechanism of thermal diffusion, ironand carbon atoms must diffuse at the high speed in steel to realize that plasticity deformationenergy exceeds and overcomes surface tensile force energy. In addition, phase transformation andstress-stain relationship also have positive effects on the process.

金属材料裂纹自愈合的热处理试验方法及结果分析

该文探究不同热处理方式对金属材料内部裂纹自愈合的影响。选择20钢和45钢这2种材料,采用钻孔压缩法制作内部带有裂纹的试件。试验设有2个变量,分别是加热温度(800、850、900、950和1000℃)和保温时间(30、45、60 min),对比不同加热温度和不同保温时间下,试件内部裂纹的自愈合情况。结果表明,加热温度越高,保温时间越长,内部裂纹的自愈合效果越好。在加热至1000℃、保温时间为60 min的情况下,原裂纹已经完全消失,实现裂纹的自愈合。

SiC/ZrO_(2)复合陶瓷的摩擦磨损性能研究

采用真空热压烧结技术制备SiC/ZrO_(2)复合陶瓷,利用SiC氧化后能愈合裂纹的特性,将复合陶瓷热处理后利用球盘式摩擦磨损试验机进行耐磨性能测试,分析SiC对复合陶瓷摩擦磨损性能的影响,测试复合陶瓷摩擦系数、磨损率,观察复合陶瓷表面形貌、元素分布及分析物相。结果表明,SiC/ZrO_(2)复合陶瓷经过热处理后,表面出现熔融态物相,摩擦系数有下降趋势,但表面气孔的出现及粗造度的增加导致磨损量增加,磨损机制为脆性断裂引起的断裂磨损和磨粒磨损。

金属热处理残余应力与开裂失效关系的探讨

分析金属热处理中的热应力和相变引起的组织应力产生原因,认为金属残余应力(内应力)存在是材料不稳定状态,随着材料的加工和使用条件(特别是温度和环境)变化,这种应力状态会发生改变。论文结合钢铁和铝合金热处理中的开裂问题,提出了金属残余应力与开裂失效的判据——即当材料中的内应力(或应力强度因子)大于该材料局部区域的失效抗力时就出现开裂失效;最后提出一些减少金属开裂和裂纹愈合的可能途径。

氧化铝基陶瓷复合材料表面裂纹的自愈合

系统地研究了不同温度下的热处理对 ＴｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３及 ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３两种陶瓷复合材料表面裂纹及强度的影响．结果表明：在热处理温度为１０００～１４００℃时，两种材料表面压痕裂纹出现不同程度自愈合现象，材料的抗奇强度大幅度提高．裂纹愈合机理主要为扩散作用及材料表面的氧化反应．材料表面反应物层的微观形貌及热物理性能决定了材料抗弯强度的提高幅度．热处理引起的应力松弛也有利于材料强度的提高，但氧化过程中产生的表面气孔会引起材料强度的下降．

45钢内部裂纹愈合的热处理试验研究

对含有内部裂纹的45钢试样采取了不同温度一次加热正火处理和二次加热正火处理,研究了其内部裂纹愈合的可能性。结果表明,采用800℃×30min正火处理,45钢内裂纹有愈合迹象;850℃以上正火处理,在原裂纹附近形成了以先共析铁素体为主的细晶愈合带。随加热温度升高,愈合带逐渐变窄,晶粒长大。愈合过程主要取决于加热温度,而愈合保温时间及愈合次数的影响相对较小。

正火处理对20钢内部裂纹愈合的影响

通过对含有内部裂纹的20钢试样采取一次加热正火和二次加热正火处理,探讨其内部裂纹愈合的可能性。结果表明,850℃×30 min正火,内部裂纹有愈合迹象。900℃以上正火,在原裂纹附近形成了以先共析铁素体为主的细晶愈合带。随加热温度升高,愈合带变窄,晶粒长大。愈合程度主要取决于加热温度,而保温时间的影响相对较小。

20CrMnTi钢内部裂纹愈合的热处理研究

研究了20CrMnTi钢内部裂纹在不同热处理条件下愈合的规律。结果表明,20CrMnTi钢加热至850℃保温20min后空冷,内部裂纹开始愈合。裂纹愈合区由再结晶的细小铁素体组成,并形成愈合带。随加热温度的升高,愈合带逐渐变窄,裂纹愈合程度提高;愈合过程中裂纹形态的变化呈现为:原连续状!断续状!近圆形孔洞!少量小孔洞。小孔洞是钢中的杂质元素、Si、Mn的富集区。

结构钢内部裂纹热处理愈合机制

用钻孔压缩法在20钢、45钢、20CrMnTi钢内部引入裂纹,然后对含内部裂纹的试样进行不同加热温度和不同保温时间的热处理,采用光学显微镜及扫描电镜观察分析了裂纹愈合程度,研究了内部裂纹热处理愈合的形态变化规律。结果表明:结构钢内部裂纹愈合过程主要经历三个阶段;裂纹形变区的再结晶及其晶粒长大是结构钢内部裂纹愈合的主要机制,原子扩散是裂纹愈合的物质基础;裂纹愈合的内在驱动力为裂纹引起的系统能量的增高;裂纹愈合存在一临界愈合能量场因子,当内在与外界驱动能之和大于临界愈合能量场因子时,裂纹能愈合,反之裂纹不能愈合。

热处理对SiC_W-Al_2O_3复合材料表面裂纹及强度的影响

系统地研究了不同温度下的热处理对SiC晶须增韧氧化铝陶瓷复合材料表面裂纹及强度的影响。结果表明 :在热处理温度为 10 0 0℃时 ,由于扩散作用压痕裂纹开始出现愈合现象 ,在热处理温度为 12 0 0℃以上时 ,材料表面开始发生氧化反应 ,当热处理温度为 140 0℃时 ,材料表面有莫来石相析出 ,形成表面反应物层 ,使得压痕裂纹逐渐愈合 ,材料的抗弯强度大幅度提高。热处理引起的应力松弛也有利于材料强度的提高 ,但氧化过程中产生的表面气孔会引起材料强度的下降。

后期热处理对陶瓷复合材料机械加工损伤的影响

以热压Ｍｕｌｉｔｅ／ＺｒＯ２／ＳｉＣｐ材料为对象，研究不同后期热处理制度对陶瓷复合材料机械加工损伤的影响，结果显示：适当的后期热处理有效地愈合因机械加工引进的材料表面／亚表面裂纹，提高材料的力学性能；对裂纹的愈合机理进行了探讨，认为在本文实验的条件下，主要有玻璃相愈合及氧化钝化裂纹两种方式；后期热处理同时消除或部分消除了机加工表面残余应力。

剖分试样真空回复热处理法研究氢腐蚀裂纹的愈合

采用剖分试样真空回复热处理法对低碳钢和Cr-Mo钢的氢腐蚀裂纹愈合机理进行了研究 .结果表明 ,在单纯高温条件下 ,低碳钢和Cr-Mo钢氢蚀裂纹均有所减小 ,尤其以裂纹尖端愈合较为明显 .愈合程度与裂纹尺寸有关 ,小尺度裂纹优先发生闭合 .分析表明 ,氢蚀裂纹愈合的机制主要是热扩散 ,Fe和C在钢中的扩散是内部裂纹自愈合的必要条件 .在Fe和C原子扩散足够快的情况下 ,氢蚀裂纹愈合的条件是塑性变形能Es 大于裂纹愈合所必须克服的表面张力能 .同时 ,相变、应力应变等因素均对其产生重要积极的作用 .

DMA法评价微胶囊-环氧树脂复合材料自修复率

以脲醛树脂(urea-formaldehydem,UF)为囊壁,正丁基缩水甘油醚改性环氧树脂的修复剂为囊芯,采用原位聚合法合成了UF自修复微胶囊,并以4',4'-二氨基二苯基甲烷(4',4'-diaminodiphenylmethane,DDM)作为微胶囊固化剂一起埋植到环氧树脂基体中,制成微胶囊-环氧树脂自修复材料.该微胶囊的囊芯质量分数为71.02%,平均粒径和囊壁厚度分别是105和3μm,囊壁表面粗糙而致密,与基体的界面结合较好,微胶囊在环氧树脂中分布均匀.UF微胶囊-环氧树脂复合材料经过恒应变损伤后产生裂纹,并在材料内部破裂,导致改性的环氧树脂修复剂从破裂的微胶囊流出至裂纹表面,改性的环氧树脂与设计的固化剂接触,在高温下发生有效的固化交联反应自动修复裂纹.热处理条件(60℃,2 h)可消除材料基体内残留的环氧活性中心与未反应的基体固化剂二乙烯三胺,在高于玻璃化转变温度tg的区域发生后固化反应,是测量UF微胶囊-环氧树脂复合材料自修复率的重要条件.采用动态力学分析(dynamic mechanical analysis,DMA)法测定的复合材料自修复率为103.03%,该方法便速、无损,具有良好的重复性,可用于表征材料自修复率.

热处理工艺参数对结构钢内部裂纹愈合的影响

用钻孔压缩法在试样内部引入裂纹，然后对含内部裂纹的试样进行不同加热温度和不同保温时间的空冷处理，采用金相显微镜及扫描电镜观察分析裂纹愈合程度，研究了热处理工艺参数对20钢、45钢、20CrMnTi钢内部裂纹愈合的影响。结果表明：温度是影响裂纹愈合的主要因素，而加热时间的影响次之；裂纹愈合存在临界温度，此-临界温度应大于该材料的最低再结晶温度。