2017年, 第53卷, 第2期　
刊出日期：2017-02-08

上一期    下一期

• 全选
  |

目录
• Select
  目录

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 0-0.

  摘要 ( 13 ) PDF全文 ( 10 )   可视化   收藏
专题讲座
• Select
  机械装备的失效分析(续前)第4讲金相分析技术(上)

  王荣

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 77-84,109. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702001

  摘要 ( 134 ) PDF全文 ( 15 )   可视化   收藏

  金相分析技术是目前应用最为广泛的金属材料分析技术之一，可以分为宏观金相分析技术和微观金相分析技术。首先介绍了宏观金相分析技术，并举例介绍了其在失效分析中的应用。然后详细介绍了微观金相分析技术，包括微观金相分析所使用的光学金相显微镜组成、金相试样制备的详细过程及注意事项、以及金相试样的侵蚀方法等。最后，通过大量的、具有代表性的典型实例重点介绍了两种显微金相分析技术，即光学显微技术和电子显微技术在失效分析中的应用。实践证明：金相分析技术经常会以其丰富的内涵和外延揭示出构件失效现象的本质，在机械装备的失效分析中具有非常重要的作用。
试验与研究
• Select
  锆合金中氢化物的微观力学性能

  张诚, 刘敬茹, 杨云, 宋西平

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 85-88. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702002

  摘要 ( 125 ) PDF全文 ( 54 )   可视化   收藏

  通过吸氢试验在轧制退火态Zr-4锆合金表面制备了氢化物，并使用X射线衍射仪对其物相组成进行了分析，然后使用纳米力学探针结合扫描电镜观察研究了Zr-4锆合金中析出氢化物的微观力学性能。结果表明：Zr-4锆合金中析出的氢化物主要为δ-氢化物，其断裂韧度K_IC为（1.93±0.29）MPa·m^0.5，远低于α-Zr相的；其杨氏模量为95.113 GPa，与α-Zr相的相当；同时测得该δ-氢化物的纳米硬度为4.047 GPa，高于α-Zr相的；说明Zr-4锆合金中析出的δ-氢化物为硬脆相。
• Select
  缺口形状对铁基烧结材料冲击韧度的影响

  孙芳芳, 马少波, 毕岗, 王峰, 李其龙

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 89-92,96. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702003

  摘要 ( 120 ) PDF全文 ( 187 )   可视化   收藏

  冲击韧度是评价材料性能的一个重要指标，同种材料在不同缺口形状下的冲击韧度是不同的。对不同缺口形状的铁基烧结材料进行了室温冲击试验，研究了缺口形状对冲击韧度、冲击断口形貌以及断口附近裂纹微观形貌的影响，试样的缺口形状有半圆型、U型、Ⅰ型、V型和无缺口5种，其中V型缺口的缺口角度又有45°，90°，120° 3种。结果表明：无缺口试样的冲击韧度最大，其平均值为9.86 J·cm^-2，远远超出有缺口试样的；半圆型缺口试样的冲击韧度为2.70 J·cm^-2，U型缺口试样的冲击韧度为2.46 J·cm^-2，较半圆型缺口试样的略小；Ⅰ型和3种V型缺口试样的冲击韧度相差甚小，且比U型缺口试样的要低；无缺口试样的冲击断口有明显塑性变形，断口附近产生的裂纹多，分布范围较广；有缺口试样的冲击断口塑性变形不明显，断口附近裂纹少，且分布范围局限在断口处。
• Select
  显色法检测表征304不锈钢的疲劳损伤过程

  刘薪月, 程从前, 李会芳, 许军, 赵杰

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 93-96. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702004

  摘要 ( 67 ) PDF全文 ( 315 )   可视化   收藏

  采用显色法对304不锈钢疲劳过程的表面损伤进行颜色检测及表征，结合扫描电镜观察，分析了不同损伤阶段的显色特征，以及表面粗糙度和应力幅对显色检测结果的影响。结果表明：随着试样变形程度的增大，显色经历了大面积均匀显色、局部区域显色和带状显色3个阶段，分别对应了表面钝化膜破坏及微裂纹萌生、主裂纹形成和长裂纹扩展3个阶段；试样表面越粗糙、疲劳试验应力幅越大，显色检测值也越大。
• Select
  热处理工艺对12Cr1MoV钢显微组织和力学性能的影响

  宋文强, 李尚林

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 97-100. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702005

  摘要 ( 153 ) PDF全文 ( 831 )   可视化   收藏

  通过热模拟试验对12Cr1MoV钢进行了不同工艺的正火+回火热处理，研究了热处理工艺对该钢显微组织及力学性能的影响。结果表明：12Cr1MoV钢正火+回火后的正常显微组织为回火贝氏体+铁素体或回火贝氏体+铁素体+珠光体或铁素体+珠光体；如果回火温度过高或正火冷却速率不足，则分别会导致钢中出现两相区组织黄块马氏体和钒的碳化物沿晶界及晶内聚集长大的情况，显著降低钢的力学性能。
试验技术与方法
• Select
  离子束截面抛光-电子探针仪分析在SiC_p/Al复合材料相结构研究中的应用

  胡莹, 张澜庭

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 101-104. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702006

  摘要 ( 112 ) PDF全文 ( 14 )   可视化   收藏

  SiC颗粒增强铝基复合材料（SiC_p/Al），由于其结构复杂且各组成单元之间的物理、化学性质存在明显的差异，因而在试样制备、微观结构表征等工作中存在一定困难。利用离子束截面抛光（CP）制样技术结合电子探针X射线分析仪（EPMA）分析，提出了一种适宜解析这种复合材料微观相结构的方法。试验结果证实：该方法效果明显，结果直观、可靠；并可推广到类似材料的微观结构精细解析研究中。
• Select
  水浸超声C扫描系统在等离子喷涂靶材缺陷检测中的应用

  张科, 陈钦忠, 李强

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 105-109. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702007

  摘要 ( 154 ) PDF全文 ( 100 )   可视化   收藏

  通过控制等离子喷涂工艺，在靶材涂层内部分别人为制备孔洞、密度分布不均匀两种典型缺陷，并进行水浸超声C扫描成像及波形分析。结果表明：检测结果与人工设计缺陷基本相符，验证了水浸超声C扫描系统用于检测等离子喷涂靶材缺陷具有足够的灵敏度及可靠性，这对于喷涂靶材产品的质量控制具有重要意义。
• Select
  燃煤锅炉中煤粉流量的超声波在线检测

  侯怀书, 陈朝雷, 朱兵兵, 严祯荣

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 110-113. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702008

  摘要 ( 97 ) PDF全文 ( 231 )   可视化   收藏

  以ECAH理论模型为基础，分析了煤粉气固两相流中煤粉体积分数与超声波衰减系数之间的关系，通过两支同轴且轴线与煤粉管道轴线成45°夹角的超声波探头测试煤粉的流速与煤粉颗粒的体积分数，实现了煤粉气固两相流中煤粉流量的在线检测。结果表明：采用超声波方法在线检测气固两相流中的煤粉流量与实际试验测试平台所设定的给煤量吻合较好，表明了该方法在线检测煤粉流量的可行性与可靠性。
• Select
  扁钢布氏硬度试验的测量不确定度评定

  吴伟

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 114-117. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702009

  摘要 ( 150 ) PDF全文 ( 126 )   可视化   收藏

  依照GB/T 231.1-2009《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》对扁钢进行了布氏硬度试验（HBW10/3 000），并对试验结果的测量不确定度进行了评定和总结。结果表明：当包含因子k=2时，采用考虑硬度计最大允许误差的方法测量不确定度评定结果为（323±9）HBW10/3 000，采用考虑硬度计系统误差的方法测量不确定度评定结果为（323±6）HBW10/3 000，两种方法评定结果的差异与源的不确定度大小有关；在日常使用中，布氏硬度计应进行定期的期间核查和检定校准，确保硬度计各部分都在国家标准规定范围内正常工作。
标准化
• Select
  金属材料抗拉强度数值修约要求和适用范围

  徐芳

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 118-119,122. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702010

  摘要 ( 308 ) PDF全文 ( 393 )   可视化   收藏

  抗拉强度如何进行数值修约直接影响测试结果，在介绍国标（GB）、航标（HB）和美标（ASTM）对抗拉强度数值修约规定的基础上，通过分析同一组抗拉强度原始试验数据按不同标准进行数值修约结果的差异性，给出了不同标准规定的数值修约方法的适用范围。结果表明：按不同标准修约得到的结果差异较大，需按照所依据的抗拉强度检测标准中规定的修约规则进行修约。
试验设备及应用
• Select
  Quanta 400F扫描电子显微镜的故障分析与保养维护

  姚丽娟, 龙伟, 靳长清, 金耀华, 朱满

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 120-122. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702011

  摘要 ( 153 ) PDF全文 ( 399 )   可视化   收藏

  Quanta 400F扫描电镜为常规的大型精密仪器，在运行过程中常常会出现各种设备故障。做好扫描电镜日常管理工作，可提高其各部件的使用寿命。主要介绍了该扫描电镜一些常见的故障及排除方法，包括冷却循环系统故障和真空系统故障；另外还介绍了扫描电镜易耗损件的保养维护措施，包括灯丝和物镜光阑的保养及维护。
实验室管理
• Select
  基于实例分析的实验室间比对有效性评价

  朱顺

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 123-126. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702012

  摘要 ( 52 ) PDF全文 ( 64 )   可视化   收藏

  基于实例分析，结合F检验法、t检验法和E_n值法对两实验室间比对结果评价的有效性进行了分析。结果表明：通过有效性评价，科学利用比对结果，及时发现问题并开展纠正措施，有助于实验室技术能力的提升，降低实验室间的差异，从而提高实验室的检测和管理水平。
质量控制与失效分析
• Select
  铸态高铝锌基合金ZA27电梯曳引机蜗轮失效分析

  张杰, 黎晓华, 吴继权

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 127-131. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702013

  摘要 ( 91 ) PDF全文 ( 15 )   可视化   收藏

  通过现场勘查，结合电感耦合等离子发射光谱仪（ICP-OEM）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等仪器检测分析，同时运用有限元分析方法，分析了某铸态高铝锌基合金ZA27电梯曳引机蜗轮轮齿断裂产生的机理及原因，并探讨了轮齿齿面点蚀形成的机理。结果表明：该曳引机蜗轮轮齿断裂是疲劳断裂，齿根处为交变载荷的应力集中点，该处的铸造缺陷加速了疲劳裂纹源的形成；轮齿齿面点蚀坑的形成与其次表面的铸造缺陷有关。
• Select
  高强钢板制管开裂原因分析

  雷娜, 吴科敏, 赵乃胜, 崔全法

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 132-135. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702014

  摘要 ( 105 ) PDF全文 ( 177 )   可视化   收藏

  采用宏观分析、化学成分分析、金相检验、断口分析、室温拉伸试验等方法对某卷高强钢板制管成型过程中发生开裂的原因进行了分析。结果表明：高强钢板中较多的非金属夹杂物和中心偏析引起的应力集中是导致其制管开裂的主要原因；此外，钢板宽度方向上的力学性能不均匀也促进了高强钢板的制管开裂。最后根据高强钢板开裂原因提出了改进措施。
• Select
  带式输送机滚筒轴断裂失效分析

  朱慧慧, 罗小平

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 136-139,143. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702015

  摘要 ( 96 ) PDF全文 ( 15 )   可视化   收藏

  某快递物流公司的带式输送机用滚筒轴在运转时经常发生断裂，严重影响物流线的正常运行。通过宏观分析、金相检验、扫描电镜断口分析、化学成分分析以及受力分析等方法，对滚筒轴断裂原因进行了分析。结果表明：由于滚筒轴未进行调质处理，降低了材料的强度和疲劳性能；轴表面在加工时留下粗糙刀痕，成为疲劳裂纹源；滚筒轴轴径变化处的过渡圆角半径偏小，造成该处应力集中严重；滚筒轴在工作中处于不停的运转中，极易在轴肩角应力比较集中的位置发生疲劳断裂。最后提出了相应的改进措施。
• Select
  叉车桥壳端轴断裂分析

  杨冬梅, 肖武, 董新权

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 140-143. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702016

  摘要 ( 118 ) PDF全文 ( 13 )   可视化   收藏

  某叉车桥壳端轴在使用约1 000 h后发生断裂，通过对断裂件的断口、化学成分、力学性能、显微组织等进行分析，找出了断裂原因。结果表明：该叉车桥壳端轴断裂属于疲劳断裂；断裂处过渡圆角半径过小且加工刀痕明显，导致此处产生应力集中；另外热处理工艺控制不当；一方面导致材料显微组织严重不均匀产生较大的内应力，另一方面未进行调质处理使材料力学性能和疲劳强度大幅度下降；上述因素是造成桥壳端轴疲劳断裂的主要原因。
• Select
  电真空无氧铜棒表面起泡原因分析

  李湘海, 蒋长乐

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 144-146,149. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702017

  摘要 ( 150 ) PDF全文 ( 8 )   可视化   收藏

  某公司使用TU1无氧铜棒生产电真空器件，封装过程中铜棒表面起泡。采用低倍检验、金相检验、化学成分分析、扫描电镜以及能谱分析等方法对起泡原因进行了分析。结果表明：TU1无氧铜棒在挤制过程中尾部切除不完全，存在皮下缩尾缺陷，皮下缩尾缺陷中的氧化物夹杂是导致铜棒表面起泡的主要原因。
• Select
  34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头异常现象成因分析

  俄馨, 史伟, 杨莉, 齐红梅

  理化检验—物理分册. 2017, 53(2): 147-149. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201702018

  摘要 ( 97 ) PDF全文 ( 13 )   可视化   收藏

  某批34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头在调质处理后的机加工过程中，在轴承孔内靠近法兰一面发现多条白色带状异常区域，通过低倍检验、化学成分分析、硬度试验和金相检验等方法对其成因进行了分析。结果表明：在34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头铸造过程中，由于20钢内冷铁支架固定不稳，浇铸时受钢液的冲刷作用坍塌堆积于铸件内，并在随后机加工过程中在轴承孔内靠近法兰一面露出表面，从而形成异于基体的白色带状异常区域。