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650 ℃时效Super 304H耐热钢的显微结构与高温拉伸性能

陈国宏 , 潘家栋 , 刘俊建 , 王家庆 , 白小龙 , 张建华 , 张涛 , 汤文明

材料热处理学报

研究了650 ℃不同时间时效Super 304H钢的显微组织及高温拉伸力学性能特征,探讨其高温拉伸断裂机制.结果表明:高温时效Super 304H钢中析出ε富铜相、Nb(C,N)和M7C3等析出相颗粒.时效初期,M7C3相优先在晶界析出,Super 304H高温强度显著提高,但塑性快速下降.在时效300 ~500 h时,由于M7C3相逐渐粗化,其高温强度及塑性下降较快.继续时效导致细小ε富铜相和Nb(C,N)相在奥氏体晶内持续析出、弥散分布,其高温强度及塑性逐渐稳定.时效态Super 304H钢高温拉伸断裂呈剪切断特征.采用应力三轴度理论解释了650 ℃时效Super 304H钢的高温拉伸变形行为及拉伸断裂机制.

关键词: Super 304H耐热钢 , 高温时效 , 显微组织 , 高温力学性能 , 应力三轴度

T92/Super304H异种钢焊接接头的组织结构和力学性能

张祺 , 王家庆 , 陈国宏 , 刘俊建 , 化建 , 余新海 , 张涛 , 张建华 , 汤文明

中国有色金属学报

采用钨极氩弧焊(GTAW)技术,采用ERNiCr-3和ERNiCrMo-3两种镍基焊丝实施T92/Super304H异种钢焊接,并对接头的显微组织结构及力学性能进行测试分析.结果表明:T92侧热影响区(HAZ)中粗晶区析出大量的第二相颗粒,细晶区则为细小的索氏体组织;Super304H侧 HAZ奥氏体晶粒长大,晶界析出明显;ERNiCr-3焊接的焊缝组织呈胞状结构,晶粒粗大;ERNiCrMo-3焊接的焊缝组织呈柱状晶组织特征.ERNiCrMo-3焊接的接头强度、塑性及硬度较大,拉伸断裂位于Super304H母材;而ERNiCr-3焊接的接头强度、硬度较低,但冲击韧性较高,拉伸断裂位于焊缝.

关键词: T92钢 , Super304H钢 , 异种钢焊接接头 , 微观组织 , 力学性能

高温时效T92/HR3C焊接接头的组织和力学性能

陈国宏 , 余新海 , 王家庆 , 化建 , 刘俊建 , 宋有明 , 张涛 , 张建华 , 汤文明

材料热处理学报

对ERNiCrMo-3镍基焊丝钨极氩弧焊(GTAW)焊接的T92/HR3C异种钢管接头,进行650℃直至1143.5 h的高温时效处理,研究时效过程中接头显微组织结构和力学性能的变化规律。结果表明:时效后接头的室温拉伸断口都位于T92母材。随时效时间的延长,接头各区域的冲击韧性单调降低,但接头强度、T92侧热影响区(HAZ)及母材的硬度先降后升,时效501.1 h后趋于稳定,这归因于不同时效时间下T92侧HAZ及母材中碳化物的形态及聚集状态的差异。HR3C侧HAZ产生时效脆化,其冲击断口呈沿晶断裂的断口特征。

关键词: 异种钢焊接 , 高温时效 , 组织结构 , 力学性能

650℃时效HR3C耐热钢的显微组织与高温拉伸性能

陈国宏 , 潘家栋 , 王家庆 , 刘俊建 , 白小龙 , 张建华 , 张涛 , 汤文明

材料热处理学报

针对650℃直到3000 h时效的HR3C钢,研究其显微组织的变化及对其高温拉伸力学性能的影响,探讨650℃时效HR3C钢的高温拉伸断裂机制.结果表明:高温时效过程中,晶界强化、晶内弥散强化和奥氏体基体脱溶弱化等效应导致时效HR3C钢的高温拉伸力学性能发生明显变化.时效初期(<500 h)HR3C钢高温强度变化不大;时效中期(500~1000 h) HR3C钢高温强度大幅提高,但塑性持续降低;时效后期(> 1000 h),HR3C钢组织结构渐趋稳定,其强度和塑性变化不大.随时效时间延长,HR3C钢高温拉伸断裂机制由正断向剪切断转变.

关键词: HR3C耐热钢 , 高温时效 , 显微组织 , 高温力学性能

T92/HR3C异种钢焊接接头高温拉伸变形及断裂行为

宋有明 , 陈国宏 , 余新海 , 刘俊建 , 王家庆 , 化建 , 张涛 , 张建华 , 汤文明

材料热处理学报

采用500℃和625℃拉伸试验,研究T92/HR3C异种钢管接头的高温变形及其断裂行为。结果表明,在高温拉伸过程中,焊缝、T92侧热影响区(HAZ)及母材(不包含颈缩段)均未发生明显的塑性变形及组织结构的变化,而HR3C侧母材晶粒明显被拉长,HR3C侧HAZ的拉伸变形不明显。HR3C母材塑性变形量随温度升高而明显降低,孪晶回复越少。高温拉伸断口位于T92侧HAZ的细晶区(FGHAZ),呈正断加剪切断的混合断裂方式,均与室温状态下该焊接接头的拉伸变形及断裂行为不同。应力三轴度理论可很好地解释该接头高温短时拉伸变形及断裂特征。

关键词: T92/HR3C异种钢焊接接头 , 高温拉伸 , 塑性变形 , 断裂行为 , 应力三轴度

T92/HR3C异种钢焊接接头的组织结构和力学性能

刘俊建 , 陈国宏 , 余新海 , 王家庆 , 化建 , 宋有明 , 张涛 , 汤文明

材料热处理学报

采用ERNiCr-3和ERNICrMo-3两种镍基焊丝,用气体保护钨极电弧焊(GTAW)法实现T92/HR3C异种钢管焊接.研究了接头的显微组织及其力学性能,以及焊后热处理对接头组织结构及力学性能的影响等.结果表明:T92/HR3C异种钢接头焊缝为胞状树枝晶组织,T92侧热影响区(HAZ)主要由过热区、粗晶区及细晶区构成;HR3C侧HAZ没有明显晶粒长大的现象,但晶界、晶内有碳、氮化物析出.ERNiCrM0-3焊接接头的强度、塑性及硬度较高,拉伸断裂位于母材;而ERNiCr-3焊接接头强度、硬度较低,但冲击韧性较高,拉伸断裂位于焊缝.760℃、30 min焊后热处理,有助于改善两种焊接接头的综合力学性能.

关键词: T92钢 , HR3C钢 , 异种钢焊接接头 , 焊后热处理 , 组织 , 力学性能

钢芯铝绞架空导线微动疲劳断口形貌

王煦 , 陈国宏 , 王家庆 , 张建堃 , 张涛 , 徐光青 , 汤文明

中国有色金属学报

在自制的微动疲劳试验装置上进行钢芯铝绞导线(ACSR)的微动疲劳试验,采用扫描电子显微镜观察分析内、外层铝股线断口特征,研究其微动疲劳断裂机制.结果表明:铝股线的断股大多发生于导线与线夹的最后接触点处.微动振幅为1.0 mm时,在较低循环周次下(1.6×107),铝股线只发生正断;随着循环次数增加,铝股线断股数量增加,且发生45°及“V”形断裂.铝股线疲劳断口由疲劳源区、疲劳裂纹扩展区、瞬断区构成,呈现弯曲疲劳和扭转疲劳两种不同的断裂方式.

关键词: 钢芯铝绞导线 , 微动疲劳 , 疲劳断裂

高压输电耐张线夹的腐蚀行为及其影响因素

陈国宏 , 季坤 , 严波 , 詹马骥 , 王若民 , 张涛 , 杜晓东

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201704016

将JY-120/20型压接管和LGJ-120/20型钢芯铝绞线压制成耐张线夹,采用电化学法以及干湿交替周浸法研究了该线夹在不同pH和温度的5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为,测试了电阻并观察了腐蚀形貌,分析了腐蚀影响因素.结果表明:耐张线夹的电阻随腐蚀时间的延长总体呈增大趋势,但由于腐蚀过程中腐蚀产物的生成与脱落,在增大趋势中出现次级波动;腐蚀优先在压接管内部缺陷处发生,逐渐向无缺陷区域发展,并在腐蚀产物脱落的区域向深处发展;随着腐蚀溶液pH的降低或温度的升高,线夹的腐蚀速率增大.

关键词: 耐张线夹 , 腐蚀速率 , 干湿交替周浸法 , 电化学

Cu-Al 金属间化合物的形成与生长及其对电镀 Cu/Al 层状复合材料电性能的影响

张健 , 王斌昊 , 陈国宏 , 王若民 , 缪春辉 , 郑治祥 , 汤文明

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64462-X

采用纯 Al 片表面浸 Zn 后再电镀厚 Cu 层的方法制备 Cu/Al 层状复合材料。在473~673 K 温度范围内对该复合材料进行退火,研究退火过程中 Cu/Al 界面扩散与反应、界面金属间化合物(IMCs)层的长大动力学以及Cu/Al 层状复合材料电阻率。结果表明,经过473 K、360 h 的退火处理,未观察到 Cu?Al IMCs 层,显示 Zn 中间层能有效抑制 Cu/Al 界面扩散。可是,当复合材料经573 K 及以上温度退火时,Zn 层中的 Zn 原子主要向 Cu 中扩散,从 Al 侧到 Cu 侧形成 CuAl2/CuAl/Cu9Al4三层结构的反应产物。IMC 层遵循扩散控制的生长动力学,Cu/Al复合材料的电阻率随退火温度及时间的增加而增大。

关键词: Cu-Al 金属间化合物 , 层状复合材料 , 电镀 , 界面反应 , 生长动力学 , 电阻率

支柱瓷绝缘子的组织结构及其可靠性

孟将 , 陈国宏 , 王若民 , 缪春辉 , 汤文明

硅酸盐通报

本文研究了包括铝质瓷及硅质瓷质的4种支柱瓷绝缘子的成分、物相、组织结构及性能,采用抗热冲击试验及断裂韧性(KC)测试,评价瓷绝缘子的可靠性.结果表明:A12O3、SiO2含量及氧化铝、残余石英颗粒与基体的界面结合状态,气孔的形态与分布等对瓷绝缘子的强度、KIc等力学性能起着至关重要的作用.除力学性能外,铝质瓷绝缘子的抗热冲击性能主要受其热膨胀系数及弹性模量影响;而硅质瓷绝缘子的抗热冲击性能则主要受其热导率影响.

关键词: 支柱瓷绝缘子 , 组织结构 , 力学性能 , 抗热冲击性 , 可靠性

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