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预应变对X60管线钢疲劳裂纹形成寿命的影响

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.08.016

采用U型缺口试样研究了X60管线钢经5%、10%和15%的预拉伸应变后的疲劳裂纹形成寿命.结果表明:X60管线钢拉伸变形表现出显著的应变强化效应,但塑性降低;预应变可以延长疲劳裂纹形成寿命,提高疲劳裂纹形成的抗力系数和裂纹形成的当量应力门槛值;裂纹形成的断裂为穿晶解理机制,预应变可导致更多的二次裂纹.

关键词: 管线钢 , 预应变 , 疲劳 , 裂纹形成

常用压力容器钢断裂行为研究

李亚宁 , 董保胜 , 赵新伟 , 罗金恒 , 周根树 , 郑茂盛

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.04.022

利用三点弯曲试验,测试了16MnR、20R和Q235B三种常用压力容器钢的断裂行为和断裂韧度,并用扫描电镜观察了试样的断口形貌.结果表明:三种材料常温下均呈现韧性断裂,所有试样断口均存在裂纹分层现象,其中以16MnR裂纹扩展区分层现象最不明显,而Q235B裂纹扩展区分层现象最明显;当裂纹扩展方向与分层方向不一致时,分层现象的存在阻止了裂纹的扩展,从而提高材料的强度与韧度.

关键词: 压力容器用钢 , 断裂韧度 , 裂纹扩展区

通过对管线钢不同温度的落锤撕裂试验和微观断口分析,研究了DWTT试样断口的分层裂纹及其对断裂的影响.结果表明,分层裂纹是受力变形时管线钢内部的薄弱界面受到三维应力作用的结果.分层裂纹出现于主裂纹起裂或加速之前,裂纹稳定扩展或减速时不会产生新的分层裂纹.分层裂纹的数量、张开程度和分层裂纹间距与主裂纹起裂或加速时的应力状态有关,而分层裂纹的长度与裂纹扩展时裂尖的应力状态有关.分层裂纹表面为解理形貌,解理面较大.韧脆转变温度以下的脆性断裂断口或韧脆转变温度附近混合型断口的脆性断裂区,不出现分层裂纹,仅在韧性断口或断口的韧性区出现宏观分层裂纹.研究表明,产生分层裂纹处的断口,分层裂纹无论是三角形分布或是其它形状分布,该区域均应评价为韧性.

关键词: 管线钢 , 落锤撕裂试验 , 分层裂纹

0.8设计系数用X80管线钢焊接接头的失效评估曲线

杨东平 , 胥聪敏 , 盛燕 , 罗金恒 , 王珂

机械工程材料

根据GB 2038-1991,对0.8设计系数用X80管线钢焊接接头母材及焊缝进行了三点弯曲试验,据此进行断裂韧性及失效评估曲线(建立R6-3失效评估曲线,并与R6-1曲线和R6-2曲线进行了比较)的研究.结果表明:根据J-R阻力曲线测得X80管线钢母材和焊缝的断裂韧度分别为1 080,298kJ·m-2;在高载荷下,母材的R6-3失效评估曲线比焊缝的略高,这是由于母材具有较高的塑性;R6-3曲线的安全范围最大,能够精确反映材料性能、加载类型及构件形状,精度高于R6-1和R6-2曲线的,能够更好地发挥材料的性能.

关键词: 设计系数 , X80管线钢 , 失效评估曲线(FAC) , J-R阻力曲线

J积分法测定Q345断裂韧性及失效评定曲线

李亚宁 , 董保胜 , 赵新伟 , 罗金恒 , 周根树 , 郑茂盛

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2006.03.010

Q345是广泛使用的一种普通低合金钢,其断裂韧性是工程中进行裂纹检测的重要参数.应用J积分法测定了Q345的断裂韧性,并采用R6方法中的选择3曲线和通用曲线绘制了其失效评定曲线.研究发现:所有试样断口均有充分张开的大分层现象,它的存在阻碍了断口沿厚度方向的收缩,从而增加了材料的断裂韧性值.给出了适合Q345特性的失效评定曲线,以便为工程应用提供依据.

关键词: Q345 , J积分 , 断裂韧性 , 失效评估曲线

超细晶铬青铜在盐酸溶液中的腐蚀行为

张雅妮 , 张勇 , 李刚 , 罗金恒

腐蚀与防护

采用自然浸泡试验和电化学测试研究了等径弯曲通道法（ECAP）制备的超细晶铬青铜在盐酸溶液中的腐蚀行为。结果表明，EACP加工可提高超细晶铬青铜在盐酸溶液中的自腐蚀电位，其浸泡失重速率较粗晶合金试样变化不大。腐蚀初期，超细晶铬青铜的腐蚀速率高于粗晶粒铬青铜5％～15％左右，后期则低出粗晶粒铬青铜5％～15％左右。扫描电镜观察显示，EACP加工改变了合金的腐蚀形态；粗晶合金初期的腐蚀形态呈现沿晶腐蚀，随时间延长逐渐向均匀腐蚀过渡；而超细晶合金始终为均匀腐蚀。

关键词: ECAP , 超细晶铬青铜 , 盐酸溶液 , 腐蚀

X70管线钢DWTT试样的分层裂纹及其断口评价

杨政 , 陈宏达 , 赵新伟 , 郭万林 , 罗金恒

钢铁

通过对管线钢不同温度的落锤撕裂试验和微观断口分析，研究了DWTT试样断口的分层裂纹及其对断裂的影响。结果表明，分层裂纹是受力变形时管线钢内部的薄弱界面受到三维应力作用的结果。分层裂纹出现于主裂纹起裂或加速之前，裂纹稳定扩展或减速时不会产生新的分层裂纹。分层裂纹的数量、张开程度和分层裂纹间距与主裂纹起裂或加速时的应力状态有关，而分层裂纹的长度与裂纹扩展时裂尖的应力状态有关。分层裂纹表面为解理形貌，解理面较大。韧脆转变温度以下的脆性断裂断口或韧脆转变温度附近混合型断口的脆性断裂区，不出现分层裂纹，仅在韧性断口或断口的韧性区出现宏观分层裂纹。研究表明，产生分层裂纹处的断口，分层裂纹无论是三角形分布或是其它形状分布，该区域均应评价为韧性。

关键词: 管线钢;落锤撕裂试验;分层裂纹

等通道转角挤压对铬青铜腐蚀行为的影响

张雅妮 , 张勇 , 罗金恒 , 黄敏

机械工程材料

采用电化学测试和浸泡腐蚀试验研究了12道次等通道转角挤压（ECAP）处理前后铬青铜在氢氧化钠溶液中的腐蚀行为。结果表明：ECAP对铬青铜的自腐蚀电位有降低作用;挤压后铬青铜在浸泡过程中的质量损失速率高于未进行挤压粗晶铬青铜的;ECAP并未从根本上改变其电化学腐蚀机制,但却显著改变了其腐蚀形式,未挤压铬青铜的腐蚀形式为沿晶腐蚀,挤压后的腐蚀形式为均匀腐蚀。

关键词: 等通道转角挤压 , 铬青铜 , 电化学 , 浸泡试验

L360MCS级直缝埋弧焊管泄漏事故原因分析

张良 , 罗金恒 , 冯耀荣 , 李金凤

腐蚀与防护

调查了巾508 mm×16 mm的L360MCS直缝埋弧焊(LSAW)钢管发生泄漏事故的情况,对管材进行了材质检验,对泄漏断口进行了金相分析和扫描电镜分析.结果表明硫化物应力腐蚀是该直缝埋弧焊钢管发生泄漏的根本原因.补焊工艺不当使焊缝产生了表面刮痕、马氏体组织和较高的残余应力增大了焊缝的应力腐蚀敏感性.

关键词: 直缝埋弧焊钢管 , 焊缝 , 泄漏 , 硫化物应力腐蚀开裂 , 补焊