2018年, 第54卷, 第4期　
刊出日期：2018-04-08

  

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  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 0-0.

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综述
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  三类内应力之间的关系及其对疲劳的作用

  白涛, 何家文

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 233-238,275. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804001

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  系统阐述了三类内应力的分类和内在关系，指出除了业内熟知的残余应力外，微观应力尤其是第二类内应力亦具有重要的工程应用价值，并给出了第二类内应力可能的测试手段——聚焦离子束（FIB）微创法，最后分别对三类内应力对材料疲劳性能的影响及作用进行了详细的分析和阐述。
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  基于拉伸变形本质行为的试验方法探讨

  李华卫, 王承忠

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 239-243. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804002

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  从位错滑移着手并结合晶体结构的特征，从细观层面和宏观唯象层面详细探讨了拉伸变形的本质行为，即微塑性变形具有不同时性和不均匀性，并贯穿于拉伸应力-应变曲线的各个阶段；着重分析了应变速率对拉伸性能的影响，并从刚度修正、应变速率控制等方面探讨了GB/T 228.1-2010的科学性和其在实际运用方面存在的难点及对应的建议。结果表明：拉伸试验各阶段的塑性变形在不同程度上受到应变速率的影响。
专题讲座
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  机械装备的失效分析(续前)第8讲失效诊断与预防技术(3)

  王荣

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 244-255. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804003

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试验技术与方法
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  火电厂汽水管道热胀位移异常综合评估及处理

  刘明, 郭延军, 何桂宽, 陈锐

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 256-261,264. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804004

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  基于火电厂汽水管道热胀位移异常的重要危害，总结了以往相关项目的原因分析及处理经验，归纳了可能影响热胀位移异常的主要因素；并结合管道应力计算分析进行了全面的危害性评估，建立了完整的汽水管道热胀位移异常评估及处理流程；最后进行了典型案例分析，为以后类似故障的处理提供参考。案例分析结果显示：管道支吊架实际工作载荷与实际需求载荷偏差较大，是引起大部分管道热胀位移异常的主要原因。
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  里氏硬度计工程应用的影响因素及实用性探讨

  赵远, 李辉, 龙华明, 岳庚新, 于达

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 262-264. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804005

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  以里氏硬度计为研究对象，对其在工程应用中的影响因素及实用性方面进行了研究。结果表明：里氏硬度计ST（钢及铸钢）和SS（不锈钢及耐热钢）两种模式的试验结果差值很小，模式选择对实际工作影响不大；检测面经百叶轮打磨与抛光状态的里氏硬度试验结果差值很小，工件打磨状态亦不会对检验结果造成太大的影响；相比布氏硬度计，里氏硬度计的检测误差较大，现场硬度检验时，若条件允许，建议尽可能使用布氏硬度计。
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  直线截点法测定金属平均晶粒度的不确定度评定

  吕秀乾, 石正岩, 翟海萌

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 265-268. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804006

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  采用直线截点法对某金属晶粒的平均截距进行了测量，并对测量过程中的每个不确定度分量进行了评定，然后根据不确定度传播规律求出了平均晶粒度的合成标准不确定度，并最终给出了扩展不确定度。结果表明：在该试验条件下，试验金属平均晶粒度测定的扩展不确定度U=0.1，包含因子k=2，平均晶粒度级别数G=8.4±0.1；该次评定测量不确定度较小与所测金属晶粒大小均匀、晶界清晰、仪器状态良好、检测人员水平接近、直线截点法本身的测定精度较高等因素有关，试验过程中要注意这些因素的控制。
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  GCr15钢轴承套圈球化退火表层脱碳分析

  胡伟勇, 王峰, 项文建, 饶竹贵, 黄涛, 梁小燕

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 269-271,275. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804007

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  对GCr15钢轴承套圈的脱碳组织形貌进行了讨论，分析了全脱碳与局部脱碳的形成机理。结果表明：球化退火时炉气碳势偏低是造成GCr15钢轴承套圈表层脱碳的主要原因，选择性结晶是局部片层状珠光体形成的原因之一。
质量控制与失效分析
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  粉末冶金排气门座圈失效分析

  李丹, 董玉军, 何建勋

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 272-275. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804008

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  粉末冶金排气门座圈在出厂检验时发现其密封面存在缺肉现象。通过化学成分分析、硬度检测、密度检测及金相分析发现，失效座圈的化学成分、硬度、密度及显微组织均与正常座圈的非常接近，且均在控制要求范围内。利用Nano CT成像扫描系统和扫描电子显微镜（SEM）观察发现，零件内部无明显缺陷和气孔，但缺陷处有磕碰痕迹，同时该部位未形成有效的烧结联结。通过对生产工序的检查发现，传送导轨上的海绵缓冲垫破损，使座圈生坯在压制工序后的出料过程中与传送导轨发生磕碰，产生损伤，烧结后座圈密封面出现缺肉现象。
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  H13钢注塑热流道喷嘴断裂失效分析

  欧海龙, 金林奎, 邹文奇, 廖森梁, 黄持伟

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 276-279. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804009

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  采用宏观检验、化学成分分析、硬度检测、金相检验等方法对某H13钢注塑热流道喷嘴在装配过程中发生断裂的原因进行了分析。结果表明：该热流道喷嘴断裂主要是由于零件在氮碳共渗处理时，渗氮层内的氮势过高使其内孔螺牙表层开裂和剥落，造成零件在装配时发生脆性断裂；同时内孔螺纹底槽圆角半径极小，应力集中程度显著增大，增加了零件开裂的倾向；热流道喷嘴外表面的加热带在焊接加工后，未进行去应力退火处理，使材料的强韧性大幅度降低，进一步增加了零件脆性开裂的倾向；热流道喷嘴的设计硬度偏高，虽然材料的强度提高了，但其韧性也会有所降低。最后针对上述断裂原因提出了改进措施。
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  垃圾焚烧炉高铬白口铸铁炉排片腐蚀穿孔失效分析

  王勇

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 280-283,289. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804010

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  某垃圾焚烧炉投入运行17 440 h后，其高铬白口铸铁炉排片发生腐蚀穿孔失效，通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、硬度试验、扫描电镜及能谱分析等方法，分析了该炉排片腐蚀穿孔失效的原因。结果表明：机组运行时冷却风量不足，焚烧垃圾中的氯、硫等腐蚀性元素导致炉排片在铬元素偏析位置发生高温腐蚀反应，腐蚀产物在高温烟气的快速冲刷下不断脱落，使炉排片壁厚不断减薄，最后在薄弱部位发生腐蚀穿孔失效。
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  某高温重载自润滑关节轴承超载试验失效原因分析

  司明明, 朱皓驵, 王飞, 王文东

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 284-289. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804011

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  某高温重载自润滑关节轴承台架超载试验后，轴承内圈产生局部裂纹和断裂失效。采用宏观分析和微观分析等方法分析了轴承内圈出现裂纹和断裂的原因，并利用ANSYS有限元分析技术加以考察和验证。结果表明：该关节轴承出现裂纹和断裂是因为内外圈边缘和销钉槽部位未进行倒角处理，从而导致较大的应力集中；根据出现裂纹和断裂的原因以及ANSYS有限元分析结果，优化了该关节轴承的结构，减小了局部应力集中，有利于关节轴承台架试验的正常进行和轴承疲劳寿命的提高。
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  20SiMn钢水轮机主轴超声波探伤不合格原因分析

  王勇胜, 孙欣, 郭立波

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 290-292,295. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804012

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  针对某厂生产的20SiMn钢水轮机主轴大型锻件在超声波探伤过程中发现的报废性缺陷，对探伤不合格部位进行了定位解剖、酸浸低倍检验、扫描电镜断口分析、能谱分析以及金相分析，查找出了导致该主轴超声波探伤不合格的原因。结果表明：主轴锻造用钢锭中高级别的一般疏松缺陷造成探伤时超声波声能大幅度衰减，导致无法探明主轴心部的质量；此外，钢锭心部硫化物夹杂聚集导致锻造变形时形成裂纹源，进而造成心部裂纹缺陷。
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  采煤机摇臂惰轮断裂失效分析

  王洋, 王培科, 孙萌

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 293-295. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804013

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  利用宏观检验、磁粉探伤、化学成分分析、金相以及硬度检验等方法对某采煤机摇臂惰轮的疲劳断裂进行了失效分析，确定了疲劳源微裂纹产生的原因。结果表明：惰轮在加工完成后的返修过程中挡圈槽处产生了切削微裂纹，微裂纹在摇臂惰轮工作时的交变载荷作用下不断扩展，最终导致惰轮疲劳断裂。
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  1 000 MW核电汽轮机空心螺栓断裂原因分析

  李如源, 刘海涛, 张玉忠

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 296-299,307. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804014

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  采用宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、断口宏微观分析等方法，对某台1 000 MW核电汽轮机径向可倾瓦轴承空心螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓的失效类型为过载断裂；螺栓质量不合格是导致其断裂的主要原因，一方面螺栓内螺纹退刀槽尺寸不符合标准要求，使螺栓承载面积显著减小，另一方面螺栓强度及硬度偏低，也降低了螺栓的承载能力。
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  AZ40M镁合金锻件不规则形状缺陷分析

  刘俊, 王英英

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 300-303,307. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804015

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  采用宏观及显微分析、能谱分析、密度测试、硬度试验等方法，对某AZ40M镁合金锻件低倍试片上的不规则形状缺陷进行了分析。结果表明：该不规则缺陷为铝、锰、铁元素组成的化合物偏析，属于区域性偏析；该偏析对材料的局部密度和硬度均匀性均有影响；同时由于该区域含有大量的铁元素，其耐蚀性能也大大降低。
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  主汽门阀盖螺栓断裂失效分析

  邱康勇, 张杰, 吴继权

  理化检验—物理分册. 2018, 54(4): 304-307. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201804016

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  某电厂在停炉检修时发现一主汽门阀盖螺栓断裂失效，采用宏观分析、化学成分分析、硬度试验、金相分析、断口以及能谱分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓断裂的主要原因为螺栓显微组织粗大且不均匀，在长期高温和应力作用下，局部位置的晶界发生蠕变产生蠕变孔洞；然后在腐蚀介质的作用下，裂纹从晶界蠕变孔洞处萌生并沿晶界扩展，最终造成一次性沿晶脆性断裂。