2025年, 第43卷, 第2期　刊出日期：2025-04-15

  

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  CSP铁素体轧制SPHC3钢相变规律探讨

  杨亚龙, 何小琴, 张阳, 王斌斌, 赵梦莹

  物理测试. 2025, 43(2): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240038

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  为优化铁素体轧制工艺参数,本文结合了膨胀法和金相法,测绘了SPHC3钢的中间坯从奥氏体到铁素体的动态过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。进一步分析得出SPHC3钢在连续冷却过程中的相变规律,并确定了相变点。试验结果表明,变形条件不变,随着冷速提高,冷却时铁素体转变的开始温度(Ar₃)、冷却时奥氏体向珠光体转变的温度(Ar₁)降低,相变温度区间增大。通过不同变形温度、变形量和应变速率的热模拟实验,同时辅以杠杆法对膨胀曲线的进一步处理,研究不同工艺参数对奥氏体向铁素体转变的动态相变点的影响。试验结果表明,在其他变形条件不变时,变形温度升高,Ar₃、Ar₁降低;变形量升高,Ar₃、Ar₁升高;应变速率升高,Ar₃、Ar₁降低。实际生产中可通过降低变形温度,提高变形量,降低应变速率,降低冷速以提高相变温度,使精轧进入铁素体区。
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  加热工艺对M50钢材晶粒度的影响

  徐亮, 惠孟托, 于海鹏, 孙征, 闫曌, 白瑞强

  物理测试. 2025, 43(2): 8-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240033

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  通过实验,采用金相显微镜分析了加热温度和加热时间对高温轴承钢M50钢材晶粒度的影响,并对实验结果进行了讨论分析。实验表明,当加热温度不高于1 100 ℃,加热温度和加热时间对M50钢材晶粒度影响均较小;当加热温度高于1 100 ℃,加热温度升高或加热时间延长,与晶粒尺寸大小呈现正比例关系,即升高加热温度或延长加热时间均会造成M50钢材晶粒长大。因此,在实际生产过程中,加热温度和加热时间的控制,对于晶粒度控制极为重要。
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  含Nb高强IF钢精轧过程再结晶行为

  李奕, 杨莹莹, 焦会立, 王青全, 龚坚, 关建东, 王明哲, 张柏元

  物理测试. 2025, 43(2): 13-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240036

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  为系统研究含Nb高强IF钢UF340热轧精轧过程中的再结晶行为,在首钢迁钢2160热轧产线进行了轧卡工艺试验,并通过场发射扫描电子显微镜对各机架轧制后的材料组织进行表征分析。研究发现,在前两道次精轧过程中,UF340均可独立完成一轮再结晶形核长大,机架间微观组织呈完全再结晶状态;由于Nb的固溶拖拽作用,UF340再结晶被推迟,热轧F3~F5道次仅完成部分再结晶;在后部机架累积轧制变形作用下,UF340经F6道次轧制后再结晶较充分,精轧出口组织由较均匀的等轴晶粒组成,主要织构为{001}<110>旋转立方织构。结合UF340热轧过程,对其进行再结晶热力学计算,计算结果与试验结果一致性较好。依据该计算结果调整精轧各机架负荷分配,使UF340热轧过程中再结晶更为充分,使其边部组织均匀性得到明显改善。
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  正交试验法优化预浸料三点弯曲试验测试条件

  刘茜, 林晓凤

  物理测试. 2025, 43(2): 19-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240031

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  在自动铺带过程中,铺覆适宜性对预浸料的铺放质量有重要影响,因此设计试验进行预浸料铺覆适宜性评价具有重要意义。本文针对预浸料铺覆性的定量表征方法——三点弯曲法进行研究,通过正交试验法探究预浸料铺覆性测试的最佳条件。三点弯曲试验以加载速率、试验跨距、夹具半径作为进口预浸料M91三点弯曲试验的影响因素,以最大弯曲力、试验离散系数作为评价指标,并综合运用极差分析和方差分析方法,确定最佳试验条件。试验结果表明,加载速率变化对预浸料M91的三点弯曲试验有显著影响,试验跨距及夹具半径的变化对试验结果未有显著影响。预浸料三点弯曲试验最佳试验条件为加载速率25 mm/min,试验跨距25 mm,夹具半径3 mm。
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  超声显微镜助力材料分析的一些探讨

  沈海红, 杨博, 夏鹏, 徐磊, 周祥琦, 张玉斌

  物理测试. 2025, 43(2): 24-29.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240025

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  材料的微观分析主要通过破坏的方式进行,如光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等,同时这些破坏手段仅仅针对表面的情况分析,无法反应整个体积内的情形,如何选取和加工分析面直接影响分析结果。普通超声波检测应用历史悠久,但用在材料及零部件毫米级缺陷检测方面,无法达到材料微观分析的要求。超声显微镜(SAM)是一款工作频率为普通超声100~1 000倍的高频超声,配合高精度扫查机构和专用软件的C扫描设备。X/Y轴方向分辨率达0.1 μm,Z轴上分辨率达5 μm精度,可实现微米级缺陷(或组织结构)分析;具备A、B、C、D、X、G、P、3D多种扫查模式,可实现缺陷三维定位、尺寸测量、面积占比分析,准确反映材料内部异常组织情况,可作为材料分析的前期定位筛选手段,也可直接用于材料分析。
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  压缩机活塞杆及螺栓断裂原因分析

  钟辉, 赵睿, 谢金鹏, 钟振前

  物理测试. 2025, 43(2): 30-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230061

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  某尾气回收压缩机在服役过程中发生故障,现场发现压缩机上缸体的12根连接螺栓均发生断裂,压缩机活塞杆发生断裂。为了确定失效原因,防止此类失效事件再次发生,试验对该活塞杆与螺栓的化学成分、力学性能、金相组织和断口形貌进行了分析,确定了断裂原因。结果表明,压缩机螺栓的失效模式为交变载荷超过材料疲劳极限时发生的疲劳开裂,螺纹表面存在超标的全脱碳层是导致螺栓发生早期开裂的主要原因。紧固螺栓发生断裂后,压缩机运行处于失稳状态,活塞杆受力异常发生过载断裂,属于后期损伤。
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  超声相控阵全聚焦缺陷定位技术分析

  杨博, 万策, 王永锋, 沈海红, 徐磊, 张建卫

  物理测试. 2025, 43(2): 38-42.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240028

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  超声相控阵全聚焦法(TFM)是一种利用相控阵探头和全聚焦成像技术相结合的无损检测方法,作为一种新型的无损检测技术,近年来受到了广泛关注。超声相控阵全聚焦法是基于全矩阵数据采集(FMC)技术对获取的检测数据来进行信号处理,与常规超声相控阵检测相比,全聚焦法具有更高的成像分辨率和更准确的缺陷定位。本文详细阐述了超声相控阵全聚焦技术原理、特点以及在实际缺陷检测中的作用,并利用标准试块对常规相控阵检测和全聚焦检测技术进行了对比检测试验分析,对于进一步认识并推广超声相控阵全聚焦检测技术具有一定意义。
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  随钻适配头断裂失效分析

  朱玉宁, 秦才会, 王仡仡, 徐志刚

  物理测试. 2025, 43(2): 43-46.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240035

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  某随钻适配头发生断裂后仪器间的供电与通讯中断,起钻后造成经济损失;通过断口宏观形貌分析、微观形貌分析、金相组织分析、化学成分分析、硬度检测来综合确定适配头断裂原因。分析结果表明:适配头为疲劳断裂,疲劳源位于螺纹根部退刀槽与螺纹倒角相接的长条凸台的锐边缺陷处,该处存在较大的局部应力集中,在钻井工作的交变载荷作用下萌生疲劳裂纹并快速扩展;同时固溶+时效处理下的铍青铜材料缺口敏感,晶界弱化,容易形成沿晶裂纹。
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  变速箱轴承失效机理分析与产品改善

  方静, 范围广, 郭晨, 杨佳倩, 操庆春

  物理测试. 2025, 43(2): 47-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240039

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  为改善某型乘用车在工作过程中频繁发生的变速箱轴承剥落失效现象,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、光学显微镜(OM)等对42套剥落失效轴承进行了失效分析。结果表明:该型号轴承92.9%的剥落,电镜形貌无异常,产品元素分析、显微硬度、碳化物级别均符合标准GB/T 18254—2016或内控技术要求,产品主要失效原因与原材料及热处理质量无明显关联,但与产品设计和润滑环境有关,需要对变速箱受力方式与给油方式进行调整。根据失效件分析结果进行改善后,轴承失效件数量显著减少约60%。
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  浅析DIN 50602-1985钢中非金属夹杂物检验方法

  王宇, 程丽杰, 瞿晓刚, 牛伟

  物理测试. 2025, 43(2): 53-57.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240032

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  对德标DIN 50602-1985《特殊钢中非金属夹杂物的高倍金相检验》的评级图谱分类、夹杂物分类、评定方法进行解析,并与目前国内广泛使用的GB/T 10561—2023以及ASTM E45-2018a方法进行比较。DIN 50602-1985中的K法较GB/T 10561和ASTM E45因其评级图谱分类更多并以综合指数反映夹杂物整体的危害程度,能够更全面准确地反映出夹杂物水平,通过对于标准的解析有利于检验人员正确评级。
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  对拉伸试验机软件有效性确认的探讨

  蔡煜, 徐磊, 李珺, 殷绪强, 王林辉, 朱寅

  物理测试. 2025, 43(2): 58-62.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240029

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  随着计算机处理技术的发展,软件在测试分析中的应用已经变得普遍,相关的标准如API Q1、ISO/IEC 17025-2017也对软件确认提出了要求,因此如何评判测试软件的准确性和可靠性就显得尤为重要。本文以室温电子拉伸机为例,根据GB/T 228.1—2021附录C的控制点,对拉伸软件进行了确认。通过对数据采集分析软件的采样频率、屈服强度、抗拉强度、拉伸速率的自动计算进行了验证,并详细阐述了验证原理以及实施的方法和步骤。经过验证,软件自动采集的各项参数均符合标准要求,表明该验证方法具有可靠性。