超高强钢应力腐蚀临界应力强度K_(Iscc)提高途径的探讨

采用表面裂纹法试验证实,37SiMnCrMoV钢在现行淬火和回火两道工序之间增加一次加热到接近Ac_3点的((?) γ)相区的亚温淬火,可以在保持屈服强度不变的前题下显著地提高Kiscc值。对裂纹试样采用低于屈服应力短时予过载处理,可以极显著地提高Kiscc值。声发射检测表明,予过载处理基本不改变应力腐蚀裂纹扩展前的孕育期,却大大延长裂纹亚临界扩展的时间。由准解理和韧窝的混合断口代替了原来的沿晶断口。     

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。     

热处理对5CrMnMo钢疲劳裂纹萌生及扩展的影响

本文研究了普通淬火回火及等温淬火对5CrMnMo钢疲劳裂纹萌生抗力及扩展速率的影响。结果表明,提高钢的淬火温度,其疲劳裂纹萌生抗力增加,在等硬度条件下,疲劳裂纹扩展速率也减慢了;随着回火温度的提高,疲劳裂纹扩展速率减慢,但疲劳裂纹萌生抗力变化不大;经880℃加热450℃等温6小时再经480℃回火2小时的试样,比试验的其它工艺规范处理的试样疲劳裂纹萌生抗力均高,而且,疲劳裂纹扩展速率也最慢。同时还对出现上述疲劳性能变化规律的机制进行的探讨。     

亚温淬火对30CrMnSiA钢氢脆与回火脆性的影响

本文采用梅氏冲击试样研究氢对30CrMnSiA钢冲击韧性的影响以及亚温淬火对该钢氢脆与回火脆性的影响。对断口进行了宏观分析,对显微组织进行了高倍金相观察。结果表明,充氢能降低钢的冲击韧性,在正常的完全淬火及高温回火之间进行一次亚温淬火不仅提高韧性,减小回火脆性倾向,而且减轻氢对钢的韧性的危害。     

回火工艺及表面状态对2Cr13钢耐腐蚀性的影响

研究回火温度及回火保温时间对2Cr13钢耐腐蚀性能的影响,结果表明,2Cr13钢回火腐蚀区的适用回火温度为540～580℃,同时,回火腐蚀区的出现,不仅取决子回火温度,而且与相应的回火保温时间有关。在一定的温度下,存在着一个导致增大腐蚀速度的临界冒火保温时间,若超过此临界点并继续延长回火保温时间则2Cr13钢的耐腐蚀性能又可得到明显的改善。此外还研究了提高试样表面粗糙度和进行钝化处理对2Cr13钢耐腐蚀性能的影响,试验结果表明,提高表面粗糙度及表面钝化处理,在腐蚀初期,可以改善2Cr13钢的耐腐蚀性能。试验证明,2Cr13钢回火不能避免回火腐蚀区现象。     

加热温度及淬火组织对45钢开裂倾向的影响

45钢淬火开裂倾向很大。参考有关文献资料,对淬火加热温度,组织和硬度与开裂倾向的关系进行了分析和试验。结果表明,合理地选择加热温度,控制淬火组织及硬度,并对回火温度进行适当的调整,可在不降低使用性能的情况下,有效地避免或减少淬火裂纹的产生。     

S—07钢热处理工艺研究

论述了新材料 S- 0 7钢经不同的淬火温度和不同的回火温度热处理对钢的金相组织、硬度、室温及低温力学性能的影响。试验结果表明 ,S- 0 7钢的淬火温度选 10 0 0℃ ,回火温度根据不同硬度要求在 2 5 0～ 6 5 0℃范围选择 ,其综合性能较好。     

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。     

大型轴承圈滚道中频感应加热淬火回火

50CrMnMo钢平面滚子轴承直径达4350mm,精加工后其滚道表面采用中频感应连续淬火、回火至HRC50~55。设备采用BPS-100/2500型中频发电机等,自制R型感应器、回转驱动架等。喷水器与感应器连成一体与滚道保持2~4mm间距;淬火介质为15~20%浓度的肥皂水;淬速200~250mm/min;淬火温度880~950℃;硬度可达HRC57~61。中频感应回火,感应头与滚道间距9~16mm;回火温度220~280℃;回火速度250~300mm/min;回火硬度HRC50~55;椭圆度〈0.7mm;不平度〈0.4~0.6mm。精心操作保持淬火接头不重叠,可避免接头处裂纹。     

信息

抗蠕变钢焊接接头的高温性能抗蠕变钢广泛用于发电站设备,由于铬与钼含量高,焊接后虽经空气中冷却,其显微组织也会淬硬为贝氏体—马氏体或完全为马氏体,为防此问题,焊接前要预热至200～350℃。其均质焊接接头(母材金属与填充金属为相同材料),应按材料化学成份规定焊前预热温度范围,焊接中应尽量减小裂纹敏感性,焊后回火不可能消除接头各部分的硬度差别。对于非均质接头(母材金属与填充金属材料不同),也没有最佳回火温度。由于材料浓度不同,在高温下焊接区与热影响区之间产生剧烈扩散,致使在短的工作时间内出现裂纹。要求其工作温度低于均质…     

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。     

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。     

冷冲模开裂原因分析及消除

冷冲模具在制造过程中开裂,造成较大损失。采用无损检测方法分析得出,淬火过程中热应力和组织应力综合作用是产生裂纹的外因。主要原因是材料的金相组织中存在网状碳化物,造成合金元素分布不均匀。经改进热处理工艺,对毛坯增加正火处理,消除了3.5级的网状碳化物。将回火温度从170℃提高到220℃,保温从2h延长到20～24h。     

提高CrWMn钢强韧性的研究

CrWMn钢是应用最为广泛的合金工具钢之一,经常规淬火和低温回火后硬度虽高达HRC62以上,但脆性较大,严重影响工模具质量、可靠性和寿命。经研究采用复合淬火工艺,即将工件于830℃加热油淬至160～200℃,使过冷奥氏部份转变为马氏体,再立即移入240℃浴槽恒温4～8h,使其余的过冷奥氏体转变为下贝氏体,获得M B下(10～20％)的复相组织,先形成的马氏体分割了过冷奥氏体晶粒,细化了奥氏体有效晶粒尺寸和随后转变产物的亚结构单元尺寸,减小了解理裂纹的平均自由行程或单位裂纹长度,还细化随后形成的贝氏体中的碳化物而显著地改善韧性。此外,贝氏体对裂纹有钝化和阻碍作用,抑制裂纹的扩展。从而使国产CrWMn钢旋刀的损耗比进口同类型刀具低6％。     

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     

空气湿度和环境温度对高强度钢37SiMnCrMoV延迟断裂的影响

本文研究了37钢回火马氏体状态在0.5％K_2Cr_2o_7水溶液、潮湿空气和一个气压干燥氢三种介质中,不同环境温度下的延迟断裂特性;测定了空气相对湿度对37钢延迟断裂的影响。试验结果表明,37钢在三种介质中均有一容易发生断裂的敏感温度40℃。高于或低于这个温度,延迟断裂时间均有明显延长。不同介质对该钢延迟断裂动力学的影响不同,在水质中最快,潮湿空气中次之,一个气压干燥氢中最慢。试验结果还表明,当空气相对湿度大于70％,在载荷应力强度因子较高的条件下发生明显的应力腐蚀延迟断裂。     

2Cr13Ni2不锈钢的热处理工艺研究

经研究证实:2Crl3Ni2不锈钢在480℃回火的二次硬化峰是碳化物的弥散硬化;在不高于480℃回火的基体组织是回火马氏体,在500—700℃回火后具有明显的“二次淬火”效应。在理论分析基础上建立的调质新工艺,能明显地改善钢的性能,具有实用价值。     

C/C复合材料表面烧蚀细观形貌损伤分析

基于C/C复合材料烧蚀表面细观形貌和细观结构上的流场分布规律研究,着重分析了微裂纹尺寸对C/C复合材料中Z向纤维和基体界面上因变温引起的开裂损伤的影响,给出了微裂纹随温度变化的扩展规律及微裂纹特征尺寸随温度变化的表达式;提出了在高温下因变温而造成的损伤模型,为C/C复合材料结构烧蚀计算提供了一种基础性理论。研究结果表明,高温下变温会引起C/C复合材料力学性能的劣化。     

电连接器用250℃导电弹性材料的研究

研究了形变时效和淬火时效对含Ｎｂ和不含Ｎｂ的两种Ｃｕ—ｌ５Ｎｉ－８ＳｎＳｐｉｎｏｄａｌ分解型合金的力学、性能、应力松弛性能和其他物理性能的影响。经５６％形变，４００℃时效３０ｍｉｎ能使这两种合金获得很高的强度和弹性模量；在２００℃具有良好的抗应力松弛性能；加Ｎｂ的合金能改善２５０℃的抗应力松弛性能。淬火时效处理能获得适中的强度和极良好的延性；加Ｎｂ能加速Ｓｐｉｎｏｄａｌ分解，提高时效初期的强度。淬火时效态的两种合金在２５０℃下均显示良好强度和弹性稳定性，十分适合作高温电连接器中的导电弹性元件。文中还对调幅组织的强化和Ｎｂ的作用进行了讨论。     

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。