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2024年 42卷 1期
刊出日期：2024-02-15
测试技术
缺陷分析
试验研究
专题研讨
试验研究
1
牛瞳, 张娜, 熊希临
基于原位观测及机器学习的7050铝合金腐蚀行为表征
原位观测了T7451及铸态7050铝合金在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为。利用扫描电镜(SEM)分析了腐蚀形貌特征及析出相成分,结合EBSD统计分析了晶粒取向与腐蚀行为之间的关系。并基于196条历史文献数据,运用Pearson相关性筛选及Backforward算法,对腐蚀行为特征进行重要性排序。发现7050铝合金腐蚀行为萌生于析出相周围,腐蚀深度及范围随时间增加,并伴有裂纹萌生。其中<112>、<114>、<324> 3个晶粒取向上分布的析出相最多。通过动电位扫描表明,自腐蚀电流密度随析出相密度增加而增加。并且扫描电镜和机器学习重要性排序表明,Cu、Ti、Fe、Mg等元素均出现在析出相中,其对腐蚀行为的影响也最为显著。该工作能有效指导铝合金耐蚀性设计。
2024 Vol. 42 (1): 1-7 [
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8
韩庆, 荆丰伟, 徐文龙, 王疆伟, 王鹏
Q235钢变形抗力模型及试验分析
利用Gleeble-2000热模拟试验机对Q235钢进行等温热压缩变形试验,为确保试验数据的准确性和试验的合理性,对试验进行了保温时间的选择和重复性检验,合理确定了保温时间和验证了仪器精度。研究了不同的变形条件(变形温度、变形程度和变形速率)对变形抗力的影响,合理选择了变形抗力模型并利用试验数据回归了模型参数,通过现场数据验证,建立的变形抗力数学模型具有较好的预报精度。
2024 Vol. 42 (1): 8-13 [
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14
聂向晖, 杨周瑾, 张继龙, 张辉, 任涛
扫描电镜下的HFW焊缝原位拉伸试验
利用扫描电镜(SEM)下的原位拉伸试验对HFW焊缝不同部位的微观形貌变化进行观察,在试验过程中试样变形主要集中在热影响区,大量的滑移和颈缩变形在热影响区发生,裂纹在热影响区形核,并垂直于拉伸方向扩展,直至试样断裂。HFW焊缝试样的断裂为延性断裂,裂纹呈穿晶型,其形成过程包括:试样弹性伸长、晶内滑移开动、试样缩颈变形、滑移台阶形成和试样开裂。在滑移变形和颈缩的交互作用下,滑移变形不断积累,这是造成裂纹形成及试样断裂的主要原因。
2024 Vol. 42 (1): 14-21 [
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22
刘阿娇, 姚慧琴, 王敬忠, 陈晓山
Q345qNH耐候桥梁钢连续冷却转变行为探讨
针对当前Q345qNH耐候桥梁钢的研究,采用Formastor-FⅡ相变仪,测试了含Nb、V的Q345qNH钢不同冷却速率下发生相转变的温度、时间,分析了显微金相组织、硬度值和相变过程,并构建了Q345qNH钢的CCT曲线。结果表明:当冷却速率为0.3～2 ℃/s时,试验钢组织主要为珠光体和铁素体;冷却速率为2～3 ℃/s时,试验钢组织由均匀的珠光体+铁素体+少量的粒状贝氏体组成;冷却速率为3～20 ℃/s时,试验钢组织由均匀的铁素体基体和均匀的粒状贝氏体组成;随着冷却速率的提高,20～50 ℃/s冷速区间,以铁素体+粒状贝氏体为主导,微观组织中出现板条状贝氏体。硬度和微观组织的关系曲线可以分为3个阶段:铁素体细晶强化阶段、粒状贝氏体增量强化阶段和贝氏体板条形态强化阶段。
2024 Vol. 42 (1): 22-27 [
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28
刘阳, 卢茜倩, 谷海容, 马聪, 陈忠, 田志俊
卷取温度对800 MPa级高扩孔钢组织与性能的影响
利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、冲孔扩孔试验机对不同卷取温度下800 MPa级热轧酸洗扩孔钢的组织、力学性能、扩孔性能进行分析。结果表明:卷取温度为450～600 ℃时,组织主要由铁素体＋贝氏体组成,且随温度的升高,铁素体晶粒增大,贝氏体体积分数减少,材料的屈服强度和抗拉强度提升,伸长率变化不大,扩孔率明显减小。综合考虑,卷取温度为450～500 ℃时,抗拉强度在780 MPa以上,扩孔率达50%以上。
2024 Vol. 42 (1): 28-31 [
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测试技术
32
李春辉, 张聪毅, 王硕, 陈洁明, 刘攀, 张欣耀
成分计算法和差示量热法确定TA24合金相变点
采用成分计算法和差示扫描量热法测试了4种规格11件TA24近α钛合金试样的β转变温度。成分计算法根据合金元素及杂质对相变温度的贡献率来推算钛合金的β转变温度;差示扫描量热法根据钛合金发生相变时的热量变化测得β转变温度。结果表明:在置信度均取95%的条件下,方法间的偏差为(-1.3±5.8) ℃,偏差绝对值为(2.4±3.9) ℃。成分计算法和差示扫描量热法的测试结果相符,其偏差介于-6.9～2.4 ℃,均小于HB 6623.1—1992《钛合金β段变温度测定方法 差热分析法》和HB 6623.2—1992《钛合金β转变温度测定方法 金相法》规定的实验室内两次平行试验的允许差(±8 ℃)。成分计算法可以作为一种便捷有效的TA24钛合金β转变温度的快速预测方法。
2024 Vol. 42 (1): 32-36 [
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缺陷分析
37
孙乾, 徐瑞亮, 尹海元, 李承, 朱高峰, 刘珊珊
低合金钢制方管闪光对焊裂纹的原因分析
针对7.5 mm厚Q355B钢带焊接制方管时横向焊接裂纹问题,经成分分析、力学性能检验、金相组织等检验,结果表明,母材钢带组织为铁素体+珠光体+极少量贝氏体,符合标准要求;方管起裂位置在焊缝热影响区,裂纹末端金属晶粒扭曲,属于应力裂纹撕裂后延展形貌,组织为塑韧性极差的魏氏组织,且焊缝处存在严重割裂基体连续性的大尺寸簇状夹杂物;综合分析,认为焊接功率较大、冷却速度过快,导致焊缝生成粗大的魏氏组织,严重降低焊缝塑韧性,结合焊缝熔池Si、Mn氧化物等夹杂排出不净,割裂焊接处组织连续性,在后续矫正工序拉应力作用下,形成裂纹延展,是造成焊后横向裂纹的主要原因。通过优化闪光对焊工艺,合理控制焊缝奥氏体晶粒尺寸,可有效避免该类问题。
2024 Vol. 42 (1): 37-43 [
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44
张孟九, 谢爱军, 逄宁宁, 王绪珍, 王魁, 王俊杰
50CrV4链板晶界氧化对疲劳强度的影响
50CrV4作为优质的Cr-Mn-V系列合金弹簧钢,经过等温淬火+回火热处理后,获得下贝氏体+回火马氏体+少量残留奥氏体+弥散分布的颗粒状碳化物的复相组织。用50CrV4带钢制成的汽车正时齿形链链板,经过热处理后,保证高疲劳强度的同时,又兼具较好的耐磨性。但是由于50CrV4中Cr、Mn、V的存在,使得50CrV4过冷奥氏体较为稳定,在热轧卷板时,冷却不能过快,否则易出现马氏体和贝氏体,导致卷板过程中开裂,所以在高温区停留时间较长,不可避免地存在不同程度的晶界氧化,对晶界氧化程度不同的50CrV4带钢分别进行晶界氧化深度检测并冲裁成链板,在同样的热处理条件下,制作出成品链条,分别测试链条的拉力和疲劳强度,得出不同程度的晶界氧化对链条拉力和疲劳强度的影响,通过对比分析发现,纵向晶界氧化会造成链条拉力降低和链条疲劳强度降低,横向晶界氧化比纵向晶界氧化对链条的拉力的影响更严重,并且严重降低链条的疲劳强度。
2024 Vol. 42 (1): 44-49 [
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50
郭文静
Q235B钢板折弯开裂原因分析与控制措施
针对用户在使用某厂生产的Q235B热轧卷进行折弯开裂试验时出现的大量开裂问题,借助光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等检测方法,对钢板开裂部位和非开裂部位进行了对比分析。分析结果发现材料中存在有明显的夹杂物诱发裂纹的产生,且材料中硫化锰夹杂含量高。通过现场工艺的调整,控制硫化锰夹杂后,可以显著改善折弯开裂问题,避免了此类问题的再次发生。
2024 Vol. 42 (1): 50-53 [
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54
王世茹, 黎建东, 陈以荟, 粟代平
锅炉过热器管道爆管原因分析
某公司自备电厂锅炉的过热器管道发生爆管。对送检的爆管及爆管附近管段进行宏观检验,化学成分、硬度检验,金相检验,结果表明,爆管的开裂性质为长时高温运行,且爆管在炸裂前出现了超温的情况,在高温下钢的强度急剧下降,管子发生大量的塑性变形,管径胀粗,管壁减薄,随后发生断裂而胀破。相邻管段的组织为块状铁素体及碳化物颗粒,仅有少量的贝氏体区域痕迹,碳化物聚集长大,大部分碳化物呈颗粒状分布在晶界及晶内。金相试验结果表明材质球化等级为4级,已经进入寿命的末期阶段。
2024 Vol. 42 (1): 54-57 [
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专题研讨
58
查燕青, 潘生林, 蒋一昕, 张秀, 封亚辉, 李海敏
一例进口含铜物料固体废物属性鉴别探讨
近年来,以铜精矿名义走私进口含铜废料的情况时有发生。传统的检测方法对于鉴别此类物料有一定的局限性。基于X射线衍射光谱(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、超景深显微镜以及扫描电镜等技术,针对一批申报品名为“铜精矿”的物料进行固体废物属性鉴别,从而确定样品来源,为海关监管和资源利用提供了科学依据。
2024 Vol. 42 (1): 58-62 [
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物理测试
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