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1981年, 第17卷, 第1期 刊出日期:1981-01-18
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钢中氢致裂纹机构研究
褚武扬;肖纪美;李世琼
金属学报. 1981, 17 (1): 10-119.
用抛光的恒位移试样对不同强度(σ_b=900—1800MPa)的四种低合金钢在各种致氢环境(电解充氢、氢气、H_2S气体、水介质、H_2S水溶液、缓蚀剂水溶液、丙酮、酒精等有机溶液)下跟踪观察了氢致裂纹的产生和扩展过程.与此同时也测量了在这些致氢环境中的K_(ISCC)(或K_(IH))和da/dt,并研究了它们随强度变化的规律。 结果表明,当加载裂纹前端的K_I>K_(ISCC)(K_(IH))后,在上面所说的任何一种致氢环境都能产生氢致滞后塑性变形,并由此导致裂纹的产生和扩展。即随着氢的扩散进入,原裂纹前端塑性区及其变形量逐渐增大。对超高强度钢,在滞后塑性区端点形成不连续的氢致裂纹,它们随滞后塑性变形的发展逐渐长大以致互相连接。当强度降低时,氢致裂纹沿滞后塑性区边界连续地向前扩展。这就表明,在Ⅰ型裂纹条件下,氢致滞后塑性是产生氢致滞后裂纹的必要和充分条件。 在所有的致氢环境中,止裂的K_(ISCC)(K_(IH))均随钢的强度下降而升高,da/dt均随钢的强度下降而降低。强度相同时,水中加缓蚀剂和阳极极化使K_(ISCC)升高,da/dt下降,与此相反,阴极极化使K_(ISCC)下降,da/dt升高。而在饱和H_2S溶液以及加载下电解充氢时K_(ISCC)(K_(IH))最低,da/dt最高。 实验也表明,在电解充氢条件下还能以另一种机构
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应力腐蚀开裂过程中的表面形变
张百伟;杜家驹
金属学报. 1981, 17 (1): 18-120.
<正> 应力腐蚀开裂是一种比较复杂的现象,不仅与裂纹尖端的力学状态有关,而且与裂纹尖端附近的腐蚀介质条件及受应力腐蚀的材料的性质和状态有关。按照断裂力学的观点,即使对于厚度满足平面应变条件的试样,在受载后,试样表面层也并不处于平面应变状态,而是处于平面应力状态.对于这种试样进行应力腐蚀试验,单从力学因素来说,裂纹应优先在试样厚度中心部位(处于三轴应力状态)处扩展,在试样表面层,由
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固溶处理对提高定向凝固镍基高温合金蠕变强度的作用
林栋樑
金属学报. 1981, 17 (1): 26-124.
本文研究高温固溶处理对一种定向凝固高强度镍基高温合金的组织和性能的影响。实验结果表明,细小γ′尺寸(α)和体积分数(ν_f)都随固溶温度的升高而增大。随着固溶温度的升高,持久寿命延长,而第二阶段蠕变速率降低。经1210—1250℃高温固溶并900℃,16h时效处理(空冷)后,合金可成倍延长760℃,66kgf/mm~2的持久寿命(τ_f),而第二阶段蠕变速率((?))却随之降低,它们之间的关系符合(?)~(m·τ_f=c,其中m≈1,c=8.0.第二阶段蠕变速率((?))是细小γ′尺寸(α)和体积分数(ν_f)综合作用的结果,且εαα/ν_f~(2/3)。 用透射电镜观察了第二阶段蠕变过程位错亚结构的变化。在中温第二阶段蠕变下,在γ基体上存在高密度的不规则的三维位错网络,而在γ′粒子中,只发现少数位错对;在高温第二阶段蠕变下,在γ/γ′界面上形成规则的二维位错网络。按照位错攀移模型,提出一种第二阶段蠕变机理。
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氢对高比重合金(95%W-3.5%Ni-1.5%Fe)力学性能的影响
朱桂森;刘铭成;林忠杰;俞淑延
金属学报. 1981, 17 (1): 39-126.
研究了液相烧结钨基高比重合金(95W-3.5Nj-1.5Fe)烧结后热处理对力学性能的影响.经过1200℃真空热处理,合金中氢含量降低了70%,强度提高约30%,延性显著增加,同时断裂韧性值也有提高。通过扫描电镜断口金相观察,发现氢含量高的试样显示了基体-钨颗粒相界面断裂,对氢含量低的试样,断口微观形态由沿相界面断裂方式过渡到相界面断裂和部分钨颗粒解理断裂方式,说明削弱了氢脆,加强了相界面结合力,从而改善了合金的力学性能。对氢含量高的试样,作了离子探针分析,其结果指出钨颗粒周围含氢最较高,相界面有氢的富集,它是导致相界面断裂的根源。
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RECo_5热膨胀反常研究
杨应昌;何文望;林勤
金属学报. 1981, 17 (1): 67-72.
本文研究了RECo_5在居里温度附近热膨胀反常的特点。利用高温X射线衍射方法从室温到600℃测定了CeCo_5,Ce(Co_(0.6)Cu_(0.2))_5和Ce(Co_(0.9)Fe_(0.1))_5晶格常数α和c随温度的变化。在居里点附近,CeCo_5的晶格常数c随温度的变化存在明显的拐折,在磁有序区域内具有因瓦反常,而晶格常数α随温度基本保持连续线性的变化,没有反常效应.用Cu原子部分取代Co原子以后,Ce(Co_(0.3)Cu_(0.2))_5沿c轴的热膨胀反常显著减弱。利用中子衍射研究了RE(Co,Cu)_5结构的有序性,从中子衍射的谱线分析表明,在CaCu_5型结构的RE(Co,Cu)_5金属间化合物中,Cu原子优先占据2c位置,由此解释了RECo_5热膨胀反常的原因。
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稀土对Cr18Ni18Si2奥氏体钢热强性的影响
邱巨峰;程万荣;游俊富
金属学报. 1981, 17 (1): 94-129.
<正> 稀土金属对高合金奥氏体钢的热强性,有着良好的作用。但对低合金耐热钢高温强度的影响尚不一致,如15X1M1钢,加入Ce与否,其持久强度均在同一水平;Cr-Mo-V钢中添加0.05%Ce,可使580℃,20kgf/mm~2应力下的断裂时间大大延长,而加入量增至0.10和0.20%时反而减少到与不加Ce的差不多,稀土对其热强性的影响,似无定论。 本文研究了用稀土改善Cr18Ni18Si2钢高温持久强度的问题。对持久试验后的试样进行了金相观察,并对断口进行了扫描电镜鉴定和离子探针分析,以期能对阐明稀土的作用有所助益。 实验用材料为Cr18Ni18Si2奥氏体不锈钢。用高频感应炉冶炼,浇铸两支钢锭,其一于出钢前2min加入0.15%混合稀土金属,锭重20kg。试验钢的化学成分列于表
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