2019年, 第55卷, 第2期　
刊出日期：2019-02-08

  

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  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 0-0.

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专题报道（硬度新标准解析）
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  GB/T 231.1-2018《金属材料 布氏硬度试验第1部分:试验方法》解析

  张凤林, 董莉, 高怡斐

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 71-78. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902001

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  国家标准GB/T 231.1-2018是在GB/T 231.1-2009的基础上，修改采用国际标准ISO 6506-1：2014得到的。通过与旧标准进行对照，对新标准修改内容包括引言、范围、规范性引用文件、原理、试验设备、试样、试验程序、试验报告、附录B等进行了详细的介绍和解析。结果表明：引入JJG 150、规定试验前应进行日常检查、规定压痕测量装置应具有均匀的视场照明、规定硬度换算值应注明来源、将“日常检查”由资料性附录改为规范性附录等内容都是新标准的重要修改；与旧标准相比，GB/T 231.1-2018是一个明显的进步。
试验与研究
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  等离子喷涂MCrAlY涂层的高温氧化性能

  陶翀, 宋丹

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 79-83. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902002

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  采用大气等离子喷涂（APS）设备制备了两种含有不同氧化物（Cr₂O₃和Al₂O₃）陶瓷成分的MCrAlY （MCrAlY-CrO和MCrAlY-AlO）涂层，并使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计等仪器设备，分析了涂层的微观形貌、物相组成及硬度，并对两种涂层进行了高温氧化试验。结果表明：大气等离子喷涂得到的两种MCrAlY涂层中含有Cr₂O₃，Ni₃Al，Al₂O₃和部分非晶相，其结构为平行于涂层与基体结合面的层状结构，涂层中含有半熔化颗粒、微裂纹及灰黑色氧化物；在高温氧化试验中，MCrAlY-CrO涂层与MCrAlY-AlO涂层均表现出较好的耐高温氧化性能，这是因为在高温状态下涂层表面分别生成了铬和铝的氧化产物，对涂层起到了保护作用。
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  风电主轴强韧性的提高

  史可庆, 刘哲, 董双双, 赵刚, 桑学科, 毕京华, 魏迪, 任丽芹, 毕啸, 吕书杰

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 84-88,96. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902003

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  针对某公司风电主轴产品强韧性性能测试结果存在不合格风险的问题，对该产品进行了成分分析、性能检验、金相检验等一系列的理化检验，并分析了得到的检验数据结果，着重对有效提高产品强韧性的措施进行了分析与讨论，综合考虑用户需求和经济效益等因素，最终决定调整产品原材料的成分含量，在原本的42CrMo4钢成分中加入质量分数为0.15%~0.20%的钒元素。结果表明：钒元素在钢中可以起到细晶强化和弥散强化的作用，使得该风电主轴产品的强韧性得到提高，保证了产品的质量。
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  热处理工艺对780 MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响

  赵楠, 王兵, 薛峰, 赵燕青, 邢承亮, 海岩

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 89-92. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902004

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  采用DIL805L型淬火膨胀仪测定了780 MPa级低碳贝氏体钢的连续冷却转变（CCT）曲线，研究了冷却速度对该钢组织转变和硬度的影响。结果表明：780 MPa级低碳贝氏体钢在冷却速度小于5℃·s^-1时，转变产物为贝氏体；当冷却速度大于5℃·s^-1时，转变产物中开始出现马氏体组织，且随着冷却速度的增加，马氏体逐渐增多，贝氏体逐渐减少；随着冷却速度的增加，试验钢的显微硬度逐渐增大，在冷却速度为5℃·s^-1时，硬度值有明显大幅度的增加；透射电镜分析结果显示冷却速度为5℃·s^-1时，在贝氏体组织内，位错堆积，并在晶界处最先形成马氏体。
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  积雪覆盖对光伏方阵辐照度的影响

  马宁, 王炳楠

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 93-96. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902005

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  在光伏发电中，积雪覆盖对于辐照度的影响非常显著，直接影响到光伏方阵的发电量。通过设计针对性的测试方案，开展了户外实证测试，研究了积雪厚度对光伏方阵平面接收辐照度的影响，并分析了影响光伏方阵表面积雪融化速度的因素。结果表明：光伏方阵辐照度的损失随其表面积雪厚度的增加而急剧增加，方阵表面积雪的融化速度主要受光伏组件的结构和功率密度的影响；在北方特别是冬季降雪量较大或降雪频次较高的地区，需要根据当地气候条件在组件选型时加以考虑，或采取适当的减少积雪覆盖时间的措施，以减少发电量损失，提高发电收益。
综述
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  润滑剂摩擦学性能评价方法研究进展

  刘泊天, 高鸿, 张静静, 李岩, 邢焰

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 97-101,110. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902006

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  概述了润滑剂的润滑性能评价要求，介绍了四球试验机法、球-盘试验机法、环-块试验机法、V形块试验机法在润滑油、润滑脂的摩擦学性能评价试验中的应用，分析了各类方法在各项测试中的优劣势，并对评价方法的局限与改进进行了评述：四球试验机法适用范围最广；球-盘试验机法只适用于润滑脂；环-块试验机法和V形块试验机法则更适用于极压性能的评价。此外，将摩擦学方法与仪器分析方法相结合，可实现对摩擦磨损形成过程与润滑机制的进一步探索。
标准化
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  不锈钢硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验国内外标准对比解析

  张艳, 万章, 王晓峰, 吴磊, 徐鹏程

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 102-107. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902007

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  不锈钢硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验作为一种广泛应用的晶间腐蚀试验方法，各国对其制定了不同的标准。以GB/T 4334，ASTM A262，ISO 3651-2，RCC-M等标准为例，从试样制备、敏化处理、试验过程和结果评定4个方面对比分析了国内外各标准的差异。结果表明：国标和国外标准的规定不尽相同，实际操作过程中可适当相互借鉴；国标对试样制备的表述最为详细，试样表面粗糙度对试验结果的影响并不明显；国标对敏化处理制度的规定最为严格；弯曲参数的选择对试验结果存在一定的影响，过小的弯曲半径容易导致误判。
实验室管理
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  高频往复试验机的期间核查

  丁杨

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 108-110. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902008

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  结合柴油润滑性能评定试验用高频往复试验机的工作原理，以温度、冲程、频率、时间以及试验机性能作为反映设备稳定性和准确性的技术指标，阐述并例举了该设备的期间核查内容和方法，对核查结果进行了分析和评价，并指出了核查时应注意的问题，确保了该设备在检定期内的准确度。
质量控制与失效分析
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  GIS用不锈钢板簧断裂分析与预防

  杨娇龙, 马晓红, 史润军, 张树成, 孙明道, 张田甜

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 111-115. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902009

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  GIS用不锈钢板簧在进行200次操作试验时发生断裂，通过宏观分析、化学成分分析、断口分析、金相分析、力学性能试验等方法对板簧断裂原因进行了分析。结果表明：板簧表面存在的微小缺陷、显微组织中的沟状组织及夹杂物、含有氯离子的腐蚀环境以及应力共同作用，导致板簧发生了应力腐蚀开裂。最后针对板簧断裂原因提出了预防措施。
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  某油田锅炉给水预热器开裂失效分析

  张益铭, 韩军, 张乐

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 116-119. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902010

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  某油田甲醇厂锅炉给水预热器在投入使用14个月后，管箱内外壁近焊缝处出现了多处裂纹。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验以及能谱分析等方法，对该锅炉给水预热器管壁开裂原因进行了分析。结果表明：预热器管壁材料的铬元素和镍元素含量过低，导致材料硬度增大，韧性降低；同时，材料中磷元素含量超标，进一步降低了材料的塑性和韧性；晶界贫铬区极易遭受腐蚀并产生微裂纹，在锅炉给水预热器材料本身存在的残余应力和工作内压引起的应力作用下，晶界微裂纹不断扩展连接，最终引发预热器管壁开裂失效。
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  超临界循环流化床锅炉末级过热器爆管原因分析

  庄文斌, 张国良, 秦永亮, 郑坊平

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 120-124. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902011

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  通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、力学性能试验、断口分析及能谱分析等方法，对某超临界循环流化床锅炉末级过热器爆管原因进行了分析。结果表明：爆管类型为应力腐蚀开裂，应力是导致爆管的主要因素，主要来自管屏整体在运行过程中由于受热不均匀而产生的热胀应力和角焊缝的焊接残余应力。最后提出了相应的预防措施。
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  镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂失效分析

  穆盈, 施小立, 祁凤君, 廖经友, 刘艳文, 李晓玲

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 125-128. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902012

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  某镍钛合金医疗器械产品，在疲劳测试过程中发生早期断裂失效。通过扫描电镜及能谱仪等对产品断裂原因进行了分析。结果表明：产品发生早期断裂失效是由于其原材料多股丝表面存在机械抛光凹陷，降低了材料的疲劳抗力，致使产品在周期性疲劳应力作用下发生了早期疲劳断裂失效；严格控制产品原材料表面质量，是提高镍钛合金丝材产品疲劳抗力的重要途径。
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  石化重催装置安全阀弹簧断裂原因分析

  张辉, 卢忠铭, 李茂东, 倪进飞, 杨波

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 129-132. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902013

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  广州某石化厂重催装置安全阀弹簧发生了多处断裂，致使整套装置非计划停机。采用宏观检查、化学成分分析、硬度测试、金相检验、断口扫描电镜及能谱分析等方法，对弹簧断裂原因进行了分析。结果表明：弹簧表面长时间暴露在湿H₂S环境中，加之弹簧断裂区显微组织为硬而脆的马氏体，弹簧工作过程中受到较高的剪切应力；三者共同作用，使弹簧于表面偏析和夹杂物区域萌生应力腐蚀裂纹，裂纹不断扩展最终导致弹簧断裂失效。
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  粗轧机球墨铸钢水平辊开裂原因分析

  浦红, 方政, 程志远

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 133-136. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902014

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  某材料为球墨铸钢的粗轧机水平辊在使用很短时间后即发生径向开裂，采用宏观检验、化学成分分析、硬度试验、金相检验等方法对水平辊的开裂原因进行了分析。结果表明：不良的组织状态是导致水平辊开裂的主要原因；水平辊生产过程中未进行高温扩散退火，导致水平辊组织偏析严重，呈枝晶状分布，枝晶间隙碳化物粗大，数量较多，而枝晶杆处部分碳化物呈断续网状分布；另外，铸造过程中钢液石墨化工艺控制不佳，导致石墨数量少，球化效果差。
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  GCr15轴承钢管穿孔内翘皮缺陷成因分析

  彭可武, 卢秉军, 齐峰, 王德勇

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 137-140. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902015

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  通过工艺对比试验、化学成分分析、金相分析、扫描电镜及能谱分析、超声检测分析等方法，对某GCr15轴承钢管穿孔过程中产生的内翘皮缺陷成因进行了分析。结果表明：该穿孔内翘皮缺陷是由轴承钢棒严重的中心疏松缺陷在穿孔过程中撕裂扩展而产生的；通过超声探伤检测控制轴承钢棒质量，可避免类似缺陷的产生。
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  耐热铸铁排气支管开裂失效分析

  忻晓霏

  理化检验—物理分册. 2019, 55(2): 141-143. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201902016

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  某排气支管采用QTRSi4Mo耐热铸铁一体铸造成型，在运行约2 000 h后发生开裂。利用直读光谱仪、拉伸试验机、扫描电子显微镜、光学显微镜等设备，对排气支管的开裂原因进行了分析。结果表明：排气支管开裂主要是由于材料内部存在较多的疏松缺陷，降低了材料的强度，在服役过程中的振动力作用下，排气支管于缺陷处发生了开裂。