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汽车转向节断裂分析 被引量：8
1
作者 张兵 刘昌奎 +1 位作者 孔志强 姜涛 《失效分析与预防》 2018年第6期389-392,402,共5页
转向节是汽车转向桥上的主要零件之一,能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。汽车行驶1万多km后转向节发生断裂。通过宏微观观察、金相组织检查、硬度测试、化学成分分析及H含量测定,对转向节的断裂性质和原因进行分析。结果表明:转... 转向节是汽车转向桥上的主要零件之一,能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。汽车行驶1万多km后转向节发生断裂。通过宏微观观察、金相组织检查、硬度测试、化学成分分析及H含量测定,对转向节的断裂性质和原因进行分析。结果表明:转向节断裂性质为氢致脆性断裂;转向节断裂主要与淬火层硬度偏高和深度偏大有关,淬火层硬度约HRC57.0,且整个截面都已淬透,硬度和深度均明显超出技术要求(HRC 45～52,2～3 mm),淬火层硬度偏高和深度偏大,致使氢脆敏感性增加,最终导致转向节发生氢致脆性断裂。调整淬火工艺,控制淬火层硬度和深度,可以防止此类故障的发生。 展开更多
关键词 转向节 40CR钢 沿晶开裂 氢脆 淬火
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高压压气机转子叶片断裂分析 被引量：5
2
作者 李彦 都建京 +2 位作者 陈星 刘新灵 李佳佳 《失效分析与预防》 2019年第3期188-192,共5页
对断裂叶片进行材质和断口等综合分析,确认高压压气机Ⅰ、Ⅱ级叶片断裂的特征和失效模式,明确叶片断裂失效与材料的力学性能等冶金因素无关。结果显示:高压压气机Ⅰ级叶片断裂为疲劳断裂,为首断件和肇事件;Ⅱ级叶盘所有叶片均为大应力... 对断裂叶片进行材质和断口等综合分析,确认高压压气机Ⅰ、Ⅱ级叶片断裂的特征和失效模式,明确叶片断裂失效与材料的力学性能等冶金因素无关。结果显示:高压压气机Ⅰ级叶片断裂为疲劳断裂,为首断件和肇事件;Ⅱ级叶盘所有叶片均为大应力作用下的疲劳断裂,为受害件。Ⅰ级叶盘叶片断裂与承受较大的共振应力有关,属于结构设计问题。进一步的分析表明,压气机Ⅰ级叶盘叶片叶型厚度超差,使得K=3激起的一阶弯曲共振转速更靠近慢车转速区域。疲劳断裂叶片在裂纹萌生处存在明显的横向加工痕迹,降低了疲劳性能。叶片表面较明显的加工损伤对Ⅰ级转子叶片断裂起到一定的促进作用。 展开更多
关键词 高压压气机叶片 整体叶盘 1Cr12Ni2WMoVNb钢 共振
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不同服役温度时间下IC10高温合金组织演变研究 被引量：4
3
作者 王祎帆 赵文侠 +1 位作者 郑真 刘昌奎 《失效分析与预防》 2020年第1期12-17,共6页
在由于尺寸超差等因素报废的IC10高温合金叶片上进行取样,研究不同服役温度、时间对IC10叶片组织的影响规律以及对显微硬度的影响。结果表明:随热暴露温度和时间的增加,合金中二次γ′相的体积分数逐步降低,在1120℃时,二次γ′相明显球... 在由于尺寸超差等因素报废的IC10高温合金叶片上进行取样,研究不同服役温度、时间对IC10叶片组织的影响规律以及对显微硬度的影响。结果表明:随热暴露温度和时间的增加,合金中二次γ′相的体积分数逐步降低,在1120℃时,二次γ′相明显球化,体积分数开始显著降低,至1200℃时,短时热暴露(40 h)二次γ′相的体积分数降低至12.96%,说明服役温度、时间对IC10合金的组织有着显著影响;经过热暴露实验后的IC10叶片硬度为HV 354.57~407.28,1050℃时,由于基体强度的弱化,试样的硬度低于标准热处理态,随后二次γ′相开始回溶,1200℃之后二次γ′相基本回溶,此时组织为更为均匀细小的三次γ′相,硬度反而升高。 展开更多
关键词 IC10 γ′相 组织演变 显微硬度
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K4125合金涡轮叶片榫齿荧光显示缺陷研究
4
作者 刘丽玉 高翔宇 +1 位作者 孔焕平 刘昌奎 《失效分析与预防》 2018年第6期397-402,共6页
通过对试车后榫齿出现荧光显示的一级工作叶片进行宏、微观分析,对缺陷打开的"断口"进行形貌观察、背散射和能谱分析,检查叶片组织,分析榫齿荧光显示缺陷性质和产生的原因。结果表明:K4125合金涡轮叶片在试车后榫齿出现荧光显... 通过对试车后榫齿出现荧光显示的一级工作叶片进行宏、微观分析,对缺陷打开的"断口"进行形貌观察、背散射和能谱分析,检查叶片组织,分析榫齿荧光显示缺陷性质和产生的原因。结果表明:K4125合金涡轮叶片在试车后榫齿出现荧光显示,是由于榫齿处存在富Hf氧化物夹杂,工作后沿界面张开,形成开口性裂纹;富Hf氧化物夹杂是由于合金在熔炼过程中发生了模壳反应,产生了片状HfO_2夹杂。通过控制合金中Hf的含量、熔炼过程中的真空度,加强熔炼坩埚内残留熔渣清理和加强搅拌、扒渣等手段,可有效预防此类夹杂的产生。 展开更多
关键词 K4125合金 荧光显示 富Hf氧化物夹杂 模壳反应
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复合环形气瓶爆裂原因分析 被引量：1
5
作者 燕翔 刘礼军 姜涛 《失效分析与预防》 2018年第6期383-388,共6页
复合环形气瓶爆破压力58 MPa,未满足60 MPa设计指标。气瓶水压爆破试验前依次经强度试验、气密性检查和疲劳试验。气瓶外层缠绕芳纶纤维,内衬为TC4钛合金超塑成形后激光焊接。运用多种分析手段开展内衬裂纹及断口的宏微观形貌分析、特... 复合环形气瓶爆破压力58 MPa,未满足60 MPa设计指标。气瓶水压爆破试验前依次经强度试验、气密性检查和疲劳试验。气瓶外层缠绕芳纶纤维,内衬为TC4钛合金超塑成形后激光焊接。运用多种分析手段开展内衬裂纹及断口的宏微观形貌分析、特征微区化学成分测定、焊缝金相组织检查。结果发现:在内衬内焊缝收弧焊趾部位存在裂纹源,裂纹源由数个微氧化脆性准解理小平面组成,源区与瞬断过渡区有疲劳条带特征。分析表明,裂纹源形成于焊接过程,在疲劳试验中发生疲劳扩展,而后爆破试验因裂纹前端应力强度因子达到临界值而发生失稳爆裂,裂纹性质为氢脆裂纹,属焊接气体保护不充分引起的环境吸氢。 展开更多
关键词 复合环形气瓶 爆裂 激光焊接 氢脆 疲劳
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淬火水温对7050铝合金组织性能的影响
6
作者 马力 魏振伟 +5 位作者 周杰 李乐宇 邓志伟 范浩 彭文屹 刘昌奎 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1262-1267,共6页
固溶处理是常见的提升7050铝合金综合性能的热处理手段,但由于7050合金存在一定的淬火敏感性,淬火水温是影响其性能的一个重要因素,不同的淬火水温会影响合金获得的固溶体饱和度和析出相尺寸,进而影响合金性能。研究了固溶处理时,冷却... 固溶处理是常见的提升7050铝合金综合性能的热处理手段,但由于7050合金存在一定的淬火敏感性,淬火水温是影响其性能的一个重要因素,不同的淬火水温会影响合金获得的固溶体饱和度和析出相尺寸,进而影响合金性能。研究了固溶处理时,冷却水温度对7050铝合金组织性能的影响。结果表明,随着淬火水温的升高,通过EBSD分析得出合金的大角度晶界比例逐渐提升,位错主要集中在大角度晶界和晶界密集的区域,合金中晶界处不断产生析出相并长大,合金硬度呈现先增加后降低的趋势,耐腐蚀性能随着淬火水温的升高持续变差。50℃水温淬火时合金具有良好的综合性能,显微硬度为1707.16 MPa,腐蚀电位为-0.927 V。 展开更多
关键词 7050合金 淬火水温 析出相 耐腐蚀性 EBSD
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镍基单晶高温合金530℃低周疲劳性能及断裂机制
7
作者 张金刚 陈星 +2 位作者 李振 田福政 刘新灵 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1985-1993,共9页
对镍基单晶高温合金在530℃的低周疲劳断口及断裂损伤机制进行研究。结果表明:在530℃时,单晶高温合金低周疲劳裂纹一般萌生于试样表面、亚表面或内部。亚表面存在铸造缺陷时裂纹从缺陷处起源。在大应变幅(>0.85%)条件下,合金在疲劳... 对镍基单晶高温合金在530℃的低周疲劳断口及断裂损伤机制进行研究。结果表明:在530℃时,单晶高温合金低周疲劳裂纹一般萌生于试样表面、亚表面或内部。亚表面存在铸造缺陷时裂纹从缺陷处起源。在大应变幅(>0.85%)条件下,合金在疲劳循环过程中表现出明显的循环硬化行为,应变幅低于0.85%时循环应力响应曲线基本趋于稳定。镍基单晶高温合金主要通过滑移产生变形,在530℃合金主要通过八面体滑移机制进行断裂,主滑移系为{111}<110>。分析断口特征可知,断口在源区附近未见明显塑性变形,稳定扩展区可见疲劳条带特征,快速扩展区在滑移台阶处存在大量交叉滑移带。通过电子背散射衍射分析发现,不同滑移面交界处的断口表面存在明显塑性变形,靠近断口表面的γ基体及立方γ’相变形严重。该温度下疲劳断口表面未见明显氧化特征。 展开更多
关键词 单晶高温合金 低周疲劳 八面体滑移 循环硬化
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气动杆断裂分析研究
8
作者 刘春江 陈星 姜涛 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期451-455,共5页
某核电用气动执行机构在拆解中,释放弹簧力时有断裂响声,拆解完毕后发现气动杆断裂,气动杆材料40CMD8,为法国材料。本文通过宏观观察、微观观察、金相组织检查和力学性能检测对气动杆的整体断裂特征和材料性能进行了检查,分析了气动杆... 某核电用气动执行机构在拆解中,释放弹簧力时有断裂响声,拆解完毕后发现气动杆断裂,气动杆材料40CMD8,为法国材料。本文通过宏观观察、微观观察、金相组织检查和力学性能检测对气动杆的整体断裂特征和材料性能进行了检查,分析了气动杆的断裂原因。结合人工打断断口形貌确定了气动杆断裂性质为冲击过载断裂;通过不同条件下的热处理模拟试验验证了材料存在回火脆性,回火脆性显著降低了材料的冲击性能,并从气动杆外观检查发现了外力引起的损伤特征。综合分析后可知,气动杆冲击过载断裂是由于气动杆材料存在回火脆性引起的材料冲击性能较低和异常受力有关。 展开更多
关键词 气动杆 冲击过载断裂 回火脆性 冲击韧性
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