2020年, 第38卷, 第2期　刊出日期：2020-04-15

  

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试验研究
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  Si质量分数对RE-Al-Fe合金的组织及其性能的影响

  范秀风，闫永旺，霍文霞，罗 龙，陈义胜

  物理测试. 2020, 38(2): 1.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190044

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  通过在RE-Al-Fe合金（3%RE-Al-Fe）中加入不同质量分数的硅铁，探究Si质量分数对RE-Al-Fe合金的组织及性能的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别测试样品的显微组织和相结构。试验结果表明：在3%RE-Al-Fe合金中，不添加Si的合金由FeAl3、Fe2Al5和RE-Al-Fe相组成，随着Si的质量分数（2%、4%、6%、8%）逐渐增加，合金中均出现铝铁硅（Al-Fe-Si）相；随着Si质量分数的增加， Al-Fe-Si相的衍射峰先增强后减弱，当Si质量分数达到6%时衍射峰强度最大；随着Si质量分数的增加，硬度值的变化趋势是先增大后减小，当Si质量分数达到6%时硬度值最大为92HV。
  
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  晶粒度对40Cr钢淬火组织的影响

  张华伟，钦祥斗，李建宾

  物理测试. 2020, 38(2): 5.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190047

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  使用热模拟试验机对40Cr钢进行830、890、950 ℃正火试验，得到晶粒度不同的铁素体和珠光体组织，再将正火后的试样加热至850 ℃保温10 min后，以不同的冷却速度淬火，对比晶粒度不同的试样淬火后的组织和硬度变化。结果表明：随着淬火前晶粒尺寸的增大，40Cr钢淬火后的马氏体组织含量增加，贝氏体的含量减少，硬度增大；淬火前40Cr钢的晶粒尺寸越大，淬透性越好。
  
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  奥氏体化温度对15Cr2MnNi2TiA高强钢强韧性的影响

  王 飞， 侯少林， 赵长顺， 李 如，白明喜

  物理测试. 2020, 38(2): 9.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190046

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  采用光学显微镜、扫描电镜分析技术，研究了奥氏体化温度对15Cr2MnNi2TiA低合金高强钢强韧性的影响。结果表明： 在830 ℃奥氏体化温度和170 ℃时效处理下，钢的力学性能达到最佳强韧性匹配，即抗拉强度为 1 339 MPa、屈服强度为1 131 MPa、伸长率为13%、断面收缩率为66%、冲击吸收功为200.2 J、硬度为372HBW。
  
测试技术
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  首钢京唐1420酸轧生产线原料缺陷检测与处理

  桑圣峰，闻 杨，刘学良，柯于军，张建成，孙建爽

  物理测试. 2020, 38(2): 13.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190051

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  阐述了影响首钢京唐公司1420 酸轧生产线稳定运行的重要原料缺陷如翘皮、凹坑和折叠等产生的原因及危害；介绍了原料缺陷的监控设备表面检测仪和孔洞仪的工作原理。使用表面检测仪对酸洗后带钢质量在线检测，有效避免断带事故的发生；使用孔洞仪对轧后带钢质量在线检测，可避免孔洞流向后道工序造成不必要的生产损失。两组在线检测系统为保障产线稳定运行发挥了重要作用，并且提到原料缺陷控制措施，为同类产线生产提供参考。
  
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  冷轧双相钢显微组织检测与分析

  苏崇涛，郭晓静，左海霞，赵广东

  物理测试. 2020, 38(2): 17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190085

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  使用光学显微镜在冷轧双相钢的显微组织检测过程中发现传统的彩色金相技术在显微组织辨识上仍然存在困难，特别是除铁素体和马氏体外还含有贝氏体或残余奥氏体相的双相钢；同时在对第二相面积含量的测量中也存在困惑和困难，彩色金相腐蚀和硝酸酒精腐蚀下的第二相面积含量在不同的腐蚀方法下也存在差异，部分试样只能显示或完成马氏体含量的测量。为解决这些问题，通过扫描电镜、光学显微镜及彩色金相腐蚀技术对含有复杂形态的冷轧双相钢组织形态进行了分析，并辅助多种腐蚀剂对显微组织进行了定性和定量的测量工作。
  
缺陷分析
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  某型装甲车用履带断裂分析

  刘 龙，李 南，罗志强

  物理测试. 2020, 38(2): 22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190083

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  装甲车训练时履带发生断裂，通过宏观检验、化学分析、力学测试、金相检验以及断口分析等手段，对取样的失效件进行综合分析。结果表明：化学成分符合国家标准规定，硬度符合相应技术要求，金相组织均为回火索氏体，未发现异常组织，断口均为韧窝，装甲车履带的失效是由于在湿软且起伏较大的路面行进时，履带所受阻力过大导致履带销变形，进而导致端联器、诱导齿、导齿盖及履带板等相关部件非正常受力，在大阻力行进过程中部件局部位置受力过大，最终导致其过载断裂。建议增加履带销的截面积，评估装甲车行进过程中履带板所受阻力，根据受力情况重新设计履带销的合适壁厚，或采用实心履带销。若实心履带销仍不能满足强度要求，或考虑装甲车的整体负重，建议更换履带销使用材料，选择强度级别更高的材料以保证履带销的整体强度。
  
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  0Cr17Ni7Al弹簧钢丝绕簧断裂分析

  郭燕飞， 陈 涵，孙克强，李居强

  物理测试. 2020, 38(2): 28.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190048

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  7.5 mm]的0Cr17Ni7Al不锈弹簧钢丝在绕簧过程中一件弹簧在弯钩处断裂，通过生产质控过程调查、化学成分分析、金相检验、显微硬度检测和扫描电镜断口观察等方法对弹簧绕簧断裂的原因进行了分析。结果表明：弹簧断裂起源于表面缺陷处，该表面缺陷为钢丝吊装或转运过程中发生剐蹭或磕碰所致，弹簧在绕制弯钩时在该处形成应力集中，在弯曲应力的作用下，裂纹迅速扩展，导致弹簧弯钩过程中发生断裂。建议钢丝使用过程中加强表面质量检验，以免在弹簧表面形成潜在失效断裂的裂纹源。
  
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  40CrNiMo钢轴开裂原因分析

  张全新，朱 斌， 徐鸿昊， 曹征宽

  物理测试. 2020, 38(2): 32.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190055

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  通过对40CrNiMo钢轴取样进行化学成分分析、硬度检测和金相高低倍观察，结合钢轴断口形貌检验，分析讨论了钢轴产生开裂的原因，并针对原因提出了改进措施。结果表明：芯部存在较严重的带状组织偏析是导致钢轴开裂的主要原因，调质热处理过程中形成的上贝氏体进一步降低了材料性能，促进了裂纹形成和扩展。
  
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  Q195热轧带钢冷弯开裂原因分析

  赵海生， 朱海丰

  物理测试. 2020, 38(2): 36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190049

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  Q195热轧带钢冷弯时开裂现象较多，通过化学、力学、金相、电镜能谱分析等检测手段，对开裂样品与合格样品进行了成分、性能、夹杂物、组织等多方面对比分析。分析表明：夹杂物含量高是Q195带钢冷弯开裂的主要原因，但化学成分和基体组织对冷弯性能也有重要影响。
  
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  齿轮钢20CrNiMo轧材表面裂纹缺陷原因分析

  林 鹏，张洪才， 刘 影，许正周

  物理测试. 2020, 38(2): 40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190084

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  针对规格不小于[?80 mm]的齿轮钢20CrNiMo轧材探伤合格率低，轧材表面存在裂纹缺陷问题，对轧材裂纹缺陷进行分析，可知这可能是铸坯裂纹缺陷造成的。为了验证这一观点及查找出确切原因，便于提供解决方法，首先对铸坯表面进行抛丸检查，未发现裂纹缺陷；其次将存在裂纹的铸坯轧制成材的缺陷与轧材表面裂纹缺陷通过金相显微镜进行对比分析，发现裂纹形貌及周围脱碳程度存在差异，分析认为轧材裂纹不是由铸坯缺陷导致的；最后将铸坯开坯后方坯直接挑出缓冷后抛丸检查，发现表面存在严重划伤和凹坑缺陷，划伤缺陷形貌和周围脱碳程度与轧材裂纹相似。结果表明：轧材裂纹及翘皮缺陷是由铸坯开坯过程中产生的划伤和凹坑缺陷导致的，不是由铸坯裂纹缺陷导致的。
  
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  Q235B H型钢冷弯开裂原因分析

  夏 冰， 陈 斌，后宗保，赵志海

  物理测试. 2020, 38(2): 45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190036

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  利用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检测等方法对Q235B H型钢冷弯开裂试样进行分析。结果表明：在冷弯试验过程中，粗大的条状塑性夹杂物和点链状脆性夹杂物与基体的结合性较差，冷弯过程中夹杂物脱落或周围应力集中形成空隙或显微裂纹，随着受力状态的加强导致裂纹扩张形成冷弯开裂的裂纹源，在开裂过程中带状组织和加工痕迹加剧了裂纹的扩大。
  
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  线材拉伸异常断裂分析

  程亚南，陈 斌，蒋 进， 后宗保，王艳阳， 钱 雯

  物理测试. 2020, 38(2): 49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190038

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  为了研究线材拉伸试验过程中试样断裂处位于夹具根部的原因，从而避免这一现象再次发生，影响检验数据，进行了模拟试验及生产应用。结果表明：夹持试样时，没有满足试样夹持部分长度至少为夹具长度的3/4时，线材会出现断裂在夹具根部的现象，使抗拉强度偏低，并且影响断面收缩率、断后伸长率的测量，使断面收缩率和断后伸长率不合格，产生无效数据。因此，在保证上、下夹具同轴度以及加持力正好合适的前提下，通过改变试样夹持部分长度进行拉伸试验，解决了线材拉伸试验断在夹具根部的问题。
  
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  火炮底板开裂分析

  王立辉

  物理测试. 2020, 38(2): 53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190043

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  某公司购买的热轧钢板用于制作火炮底板，经数控火焰切割后，在过渡圆弧角处出现裂纹。采用化学成分分析、力学性能检测、金相检验、扫描电镜观察等方法对裂纹形成原因进行分析。结果表明：底板的化学成分和主要力学性能指标正常，原始组织粗大降低了材料性能。底板经火焰切割后组织变化较大，产生了粗大贝氏体和马氏体等不良组织，综合分析认为，底板断裂的主要原因是经数控火焰切割后组织应力过大和在过渡圆弧角处存在应力集中。通过采用火焰切割前对底板进行正火处理，提高了材料性能，有效避免了底板的开裂失效。
  
专题研讨
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  彩涂板涂层厚度的测量不确定度分析

  陈 斌，汪良俊，后宗保，王晓敏

  物理测试. 2020, 38(2): 58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20190037

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  通过对规格为0.6 mm×1 000 mm的海螺红/白彩涂板进行测量不确定度分析，确定了涂层厚度测量时不确定度的各种影响因素。借助DJH测厚仪对涂层厚度的测量不确定度进行了详细评定。结果表明：人员的测量水平高低对合成不确定度计算结果的影响度较大，仪器的校验对合成不确定度计算结果也有一定的影响。本次评定结果可为实验室日常检测准确性提供参考。