高强度螺栓用30CrMnSiA钢的工艺氢脆

用ITHAC—11型快速定氢仪测定了30CrMnSiA钢在热处理及表面处理后氢含量的变化,确认了电镀是钢中渗氧的主要环节,氨盐镀锌后氢含量达9.14PPm。测定了镀锌、镀镉件去氢退火的温度和保温时间对氢含量的影响,提出了较为安全的去氢退火工艺。测定了不同氢含量的缺口试样延迟断裂下临界应力6_c;给出了装配条件下高强度螺栓不产生氢脆断裂的限定氢含量;确定了载荷应力水平、应力集中系数及氢含量对氢脆敏感性的影响;并对氢脆延迟断裂断口特征进行了分析。     

四种超高强度钢的氢脆敏感性

本文采用缺口拉伸和缺口持久拉伸试验测定国产28Cr3SiNiMoWVA、30Cr3SiNiMoVA,37SiMnCrMoVA和D6AC四种超高强度钢在淬火态,淬火回火态经电解渗氢和镀镉状态下的瞬时断裂强度及氢致延迟断裂的临界应力值。试验结果表明,28钢不论在淬火状态或者淬火低温回火状态,都具有突出优异的抗氢脆性能,远远超越其它三种钢。其中30钢次之,D6AC钢较次,37钢最差。淬火态以D6AC钢具有最低的抗裂性能,37钢次之。深入研究28钢之合金化和氢脆敏感性之间关系以及扩大其应用范围具有学术的和工程实际的意义。     

磷化处理对28Cr3SiNiMoWVA钢氢致延迟开裂的影响

本文研究了用精旋压冷变形成型后经磷化处理的高强钢28Cr_3SiNiMoWVA简体氢致延迟断裂的倾向性。磷化处理使钢中氢含量略有增加,可达2.84ppm,带磷化层时达16ppm,呈现氢致延迟开裂的现象。用片状缺口试样恒载持久拉伸试验测量其氢致延迟开裂的临界应力。实验表明,尽管自磷化简体上切割的试样含氢量较高,其氢致延迟断裂的倾向性却很小。钢的材质及旋压冷变形纤维组织是氢脆不敏感的原因。     

高强度钢37SiMnCrMOV应力腐蚀开裂及其断口形态

用表面裂纹法进行高强钢37SiMnCrMoV板材在K_2Cr_2O_7、NaNO_2、NaCl等五种水介质中的应力腐蚀开裂试验。试验结果表明,此钢在水介质中具有敏感的应力腐蚀开裂的倾向,例如在K_2Cr_2O_7水溶液中K_1scc值仅为空气中K_1c值之0.29。探讨予防裂开的措施。采用扫描电镜在断口上同时观察到沿晶和韧窝二种类型的断口形态。对此断裂机理进行了讨论。     

氢对马氏体不锈钢2Cr13机械性能的影响

针对高压角阀阀铊2Cr13钢在含氢介质中的早期断裂,本文研究了氢对该钢机械性能的影响。试验结果表明,2Cr13钢在淬火后不同温度回火状态下渗氢处理,使其拉伸强度,屈服强度和硬度有不同程度的降低,冲击韧性和断裂韧性不变。当250℃回火后,硬度高于HRc47以上时,其静弯曲破断功大幅度下降,回火温度升高,则下降数值减少。经生产考核证明,加大阀铊退刀槽缺口半径,提高回火温度,降低硬度到HRc40以下,则可避免阀铊断裂事故。     

富氢燃气与空气低压补燃特性研究

氢氧火箭发动机在飞行过程中排出富氢燃气与周围低压空气发生补燃,直接改变发动机周围的热环境,影响发动机各组件性能。通过试验及仿真研究了不同燃气温度、燃气组分对于富氢燃气低压补燃特性的影响。富氢燃气与空气的低压补燃试验表明:常压下富氢燃气温度高于932 K时发生补燃,低于877 K时不发生补燃;富氢燃气温度高于950 K,环境压力60 kPa时富氢燃气发生补燃,30 kPa时不发生补燃;仿真与试验对比分析发现最大化学反应速率超过10~(-9)情况下能观测到宏观的富氢燃气与空气的补燃现象,燃气温度和氢气含量越高,其与空气发生补燃的临界压力越低。当压力低于10 k Pa时,燃气温度1 200 K,氢气含量87. 4%也无法与空气发生补燃。     

改善高强钢抗氢致延迟断裂性能的热处理新工艺

本文用实验证实,回火马氏体态的高强度结构钢之氢脆敏感性可以通过亚温淬火工艺得到显著改善,即在正常的淬火和低温回火之间增加一次加热到稍低于Ac_3点的(α γ)两相区淬火可以使30CrMnSiA钢氢致延迟断裂临界应力σ_c提高几倍,同时还保持原有的强度水平。     

45NiCr1Mo1VA(D6AC)钢在人造海水介质中的应力腐蚀断裂研究

45NiCr1Mo1VA(D6AC)钢是用于制作宇航压力容器的低合金超高强度钢?本文研究了该钢在人造海水介质中的应力腐蚀断裂行为,用螺栓加载的WOL试样测定了其采用三种热处理制度时所对应的应力腐蚀强度因子Klscc,给出了这三种热处理制度所对应的 K-lg(da/dt)曲线和K1i/K1f-孕育期之间关系的曲线。     

铬锰硅钢的氢脆及防止措施

一、引言在航空航天工业中,尤其是飞机制造的材料选择上,大量采用高强度的铬锰硅钢来承担一些关键、重要零部件.据统计国产军机的紧固件在70%以上都采用铬锰硅钢系.该合金钢的强韧比高,工艺性能和物理性能均优良,但是抗氢脆性能力差.在电镀、焊接后常出现裂纹,经过大量研究结果说明,这种裂纹的出现,多数是由于钢中含有过量的氢造成的.一旦形成裂纹再去氢也无济于事,解决的办法只有从防止过多的氢进入钢中着手.二、氢脆的特征1.宏观特征钢出现氢脆时,由于延、塑性能下降,故宏观断口比较齐平,裂纹源大多在表皮下三轴拉应力最大处,常见的缺口试样分布是,缺口的半径大时,断裂源远离缺口伴径小时则靠近缺口.此外,应力增大时裂纹源向缺口底部靠近.2.显微特征 氢脆断口没有固定的特征.它与裂纹前沿的应力强度因子 K_1值及氢浓度C_H有关.当应力强度因子K_1较大时,以韧窝形式     

储氢合金燃烧剂基本性能研究

用X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、差示扫描量热法(DSC)、氧弹量热分析等方法对储氢合金的相结构、热性能和其他基本性能进行了测定,并对不同温度下储氢合金在干燥空气中的储存稳定性进行了表征.结果表明,Al的含量不改变储氢合金中H的储存形式；储氢合金在干燥空气中有良好的储存稳定性；储氢合金A20、A30的放氢温度分...     

B65A-S钢动态力学性能及本构模型的研究

为了研究B65A-S钢的动态力学行为,采用Instron液压试验机和分离式霍普金森压杆试验装置,在不同应变率和不同温度条件下对圆柱形试样进行准静态和动态加载试验。试验结果表明,材料的屈服强度与流动应力随着温度升高而降低;在温度一定时,随着应变和应变率的增大,材料的流动应力增高,具有典型的温度软化、应变强化和应变率强化特性。最后基于Jonson-Cook本构模型对试验数据拟合,得到B65A-S钢的Johnson-Cook本构模型参数。     

某车型差速器螺栓断裂分析

分析了某车型差速器六角螺栓的加工工艺过程、断口形态以及含氢量，认为造成六角螺栓在装配过程中发生延迟断裂的原因是氢脆所致。采取了改进除氢工艺及调整热处理工艺两项措施后，该六角螺栓未发生断裂故障。     

三种超高强度钢的水质应力腐蚀开裂特性

用表面裂纹法测定了37SiMnCrMoV、28Cr3SiNiMoWVA和30Cr3SiNiMoVA钢的应力腐蚀开裂特性。三种钢在回火马氏体的高强度状态下以28钢具有最高的应力腐蚀临界应力强度值,Kiscc=126.6kg/mm~(3/2),30钢次之,Kissc=73.0kg/mm~(3/2),37钢最差,Kiscc=54.5kg/mm~(3/2)。三者之Kiscc/Kic比值分别为0.49,0.28,0.29。尽管28钢之强度水平较37钢低约10公斤/毫米~2,但是抗应力腐蚀开裂性能则遥遥领先。这一性能对于用超高强度钢制成高压容器在防止水压试验和贮存中的低应力破断具有十分重要的意义。因而,28钢是一个值得深入研究和推广应用的钢种。     

低合金超高强度钢的晶界性质对应力腐蚀断裂行为的影响

在３０Ｃｒ３ＳｉＮｉＭｏＶ、３７ＳｉＭｎＣｒＭｏＶ和４２ＣｒＭｏ三种钢上用俄歇能谱等方法研究了原奥氏体晶界的性质对应力腐蚀断裂行为的影响。结果表明在淬火或低温回火马氏体组织中的原奥氏体晶界上，存在着一个用电镜也难以观察到的碳化物薄层，它是导致钢容易发生应力腐蚀沿晶脆断的主要原因。高温回火后，晶界碳化物聚集粗化以及晶内碳化物的大量析出，导致沿晶断裂倾向性减小和断裂抗力ＫＩＳＣＣ值升高     

热处理对37SiMnCrMoV钢水质应力腐蚀裂纹扩展动力学的影响

采用声发射检测裂纹扩展,用照相机跟踪摄照裂纹长度,测定了37SiMnCrMoV钢经不同温度回火、亚温淬火和高温淬火等热处理后的水质应力腐蚀裂纹扩展特性。结果表明,预制裂纹试样水质应力腐蚀开裂都经历孕育期。孕育期的时间比裂纹亚临界扩展的时间大9—13倍。试样经930℃淬火、300℃回火、可获得很好的抗应力腐蚀性能。在现行的930℃淬火、270℃回火这两道工序之间增加一次870℃的两相区加热淬火,可有效地改善钢的性能:屈服强度保持160kg/mm~2,K1_c值由190kg/mm~(3/2)增至208kg/mm~(3/2),还显著地改善其抗应力腐蚀开裂的性能,增长孕育期,减慢裂纹扩展速率,亚温淬火对回火脆敏感的400℃回火试样亦有明显的效果。高温淬火试验结果表明,在1000至1200℃之间尚存在一个能获得很好性能的淬火温度。     

固体发动机金属壳体的低应力破坏问题

在板体发动机壳体设计中,需选用强度高的材料。但随着钢的强度的提高,其抗裂纹扩展的能力(即断裂韧度)就相应降低。即使壳体上存在较小的缺陷,也可能发生低应力破坏。文章在统计分析了两种406钢制壳体发生低应力破坏情况的基础上,就强度与韧度、无损探伤、断裂韧度测试、壳体安全使用、以及应力腐蚀和氢脆等问题作了论证,探讨了提高壳体安全可靠性的途径。     

16MnR低合金钢管板带极堆焊工艺研究及应用

某裂解反应器设计压力0.94MPa,设计温度340℃,工作介质为甲醇、氢、一氧化碳等,换热器管板基体材料为16MnR低合金钢。为提高设备抗高温氢、一氧化碳等介质的腐蚀性能,要求在其表面堆焊耐蚀不锈钢堆焊层。因此,管板不锈钢堆焊质量是整个换热器制造的关键。本文通过对焊接方法、材料及工艺的选择等方面的研究确定出最佳的焊接工艺规范参数。试验证明此工艺方法合理、可行,施焊效果良好,各项试验结果均符合设计技术要求。     

数据融合的对流层天顶延迟估计方法

为提高对流层天顶延迟(Zenith tropospheric delay，ZTD)的估计性能，提出了基于数据融合的ZTD估计方法。估计干延迟采用Saastamoinen模型，估计湿延迟采用Askne模型，地表气象测量设备提供给两模型所需的气压、温度以及水汽压，Askne模型所需的加权温度、温度变化率和湿度变化率由全球气压和温度2w(Global pressure and temperature 2w，GPT2w)模型提供。当气象测量设备不可用时，上述所有气象参数均来自于GPT2w模型。利用国际GPS服务(International GPS service, IGS)提供的数据进行验证，结果表明：当地表测量设备存在时，所提方法较Saastamoinen模型提高了8mm；当全部气象参数来自GPT2w时，本方法较GPT2w+Saastamoinen模型提高了8.1mm；对于季节分明的测站，误差趋势同样具备季节性；对于海拔高和气候干燥的的测站，估计误差较小。     

超高强高韧马氏体时效钢热变形及航天应用研究

对于航天用超高强高韧C300马氏体时效钢来说,热加工过程中获得等轴细小的再结晶晶粒是实现该钢强韧性最佳匹配的关键环节。采用Gleeble-3800热模拟试验机在温度为850～1 150℃、应变速率为0.01～10 s~(-1)的条件下,对超高强高韧C300马氏体时效钢进行高温轴向压缩变形试验,获得了高温流变曲线,并观察变形后的金相组织。结果表明:C300马氏体时效钢的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小;试验钢在真应变为0.92、应变速率为0.01～10 s~(-1)的条件下,随着变形速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高,最佳热变形温度区间为1 050～1 150℃;测得试验钢的热变形激活能Q值为391.2 kJ/mol,建立了其热变形本构方程。结果能为C300马氏体钢的数值模拟和热加工工艺的制定提供理论基础。     

氢喷射温度对氢氧火箭发动机燃烧稳定性的影响

应用CFD方法对氢氧火箭发动机中高频燃烧不稳定性进行了数值模拟,研究分析了不同工况条件下氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律,得出了压力振荡频率变化规律及稳定性极限图。结果表明：在一定的氢喷射温度范围内会发生不稳定燃烧,且随着混合比的增大,发生不稳定燃烧的氢喷射温度上限增大;不稳定燃烧振荡主频呈倍频关系,且在氢喷射温度（70K～110K）内,振荡主频最大。