理化检验—物理分册

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理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 0-0.

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残余应力对Oliver-Pharr方法测量弹性模量的影响

常超, 高亮亮, 叶启华

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 1-4. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010001

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Oliver-Pharr方法是利用纳米压痕测量材料弹性模量最常用的方法。选用石英和铝合金两种材料，采用数值模拟法研究材料内部残余应力对Oliver-Pharr方法测量弹性模量的影响。结果表明：由于铝合金在压入过程容易产生pile-up突起现象，Oliver-Pharr方法测量铝合金材料的弹性模量在无残余应力状态下误差较大，当有残余压应力时误差高达41.3%；对于石英材料，Oliver-Pharr方法测量石英材料弹性模量在无残余应力时误差为0.9%，残余拉、压应力都会产生较大的误差。Oliver-Pharr方法在无残余应力时测量类似石英这种较硬材料的弹性模量具有更好的识别精度，而对铝合金这类较软的材料则不适用。在利用纳米压痕法测量材料弹性模量时应充分考虑残余应力的影响。

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焊接模拟参数对Q960EQP钢焊接热模拟试验结果的影响

许峻峰, 钦祥斗, 李建宾

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 5-11,17. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010002

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使用Gleeble3800热模拟试验机，研究了焊接模拟参数对Q960EQP钢焊接热模拟试验结果的影响。结果表明：预热温度、峰值温度、焊接线能量和板厚参数是影响焊接热模拟试验结果的主要参数；峰值温度保温时间对试样的冲击性能有一定的影响，但不改变热模拟试验后的试样显微组织类型；升温速度对试样的力学性能和显微组织影响很小；试样跨度影响试样的极限冷却速度，进行快速冷却试验时，对试验结果影响很大。

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自动末端淬火试验装置的开发及运用

卫志清, 顾佳伟, 何龙, 董爱锋, 张璐, 王德泰, 乐金涛

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 12-17. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010003

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末端淬火试验是测定钢的淬透性的一种试验方法，淬透性的优劣直接影响钢件的使用性能。某公司开发了一种自动检测钢材淬透性的末端淬火试验装置，并选取45钢、34CrMo4合金钢、40NCD7-03钢及某重大工程用钢使用该装置测试淬透性。结果表明：该自动末端淬火试验装置符合GB/T 225-2006等试验方法的要求。45钢的淬透深度约5 mm，34CrMo4合金钢的淬透深度为7~10 mm，40NCD7-03钢的淬透深度大于50 mm，某重大工程用钢在淬火温度为1 050℃下的淬透性最好。

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示波冲击曲线浅析

李小陶

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 18-21. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010004

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介绍了示波冲击载荷-位移曲线及其主要物理特征点。以13MnNiMoR钢板为例，分析了温度对载荷-位移曲线的影响，特别是裂纹形成能量与裂纹扩展能量的变化规律。结果表明：材料韧脆转变始于裂纹扩展能量降低，当裂纹扩展能量消耗殆尽之后，裂纹形成能量开始降低，并主导总冲击吸收能量降低，与断口韧性断面不断减少、晶状断面不断增加相对应。示波冲击曲线可以为优化材料强韧性提供依据，并可用来评价不同材料的韧性水平。

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TC4钛合金表面污染层金相检验参数优选

谭瑶, 王大为, 陈超英, 何军, 朱凯

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 22-24. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010005

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采用正交试验法和逼近于理想值的排序方法（TOPSIS）对TC4钛合金表面污染层的金相检验参数进行综合评价，根据评价结果选出了最优抛光工艺和最优浸蚀剂。结果表明：磨样工艺参数对制样质量的影响程度依次为：压力 > 抛光机转速 > 抛光时间，磨样工艺参数的最优组合为：磨样机转速300 r·min^-1、抛光时间1 min、压力30 N。最优浸蚀剂为，先使用体积分数为2%的HF （质量浓度：40%～42%）+体积分数为4%的HNO₃（质量浓度：65%～68%）+H₂O（余量），再使用质量浓度为2%的NH₄HF₂水溶液。

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GB/T 34645—2017《金属管材收缩应变比试验方法》解读

刘宏伟, 张嘉伟, 李剑, 徐军梅, 杨小娟, 李超

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 25-29,34. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010006

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为填补国内金属管材收缩应变比试验方法的空白，一些公司负责起草了GB/T 34645—2017《金属管材收缩应变比试验方法》。对该标准的编制原则、主要技术指标及与国外标准的区别等进行了详细的说明。GB/T 34645—2017较国外同类标准增加了原理说明、测量基准一致性要求、弹性回滞现象的说明等，可完全满足国内航天、航空及核用重要用途金属管材产品进行收缩应变比试验的需求。

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某锅炉12Cr1MoV钢蒸汽管道开裂原因

蒋桥红, 谢金宏, 巴发海

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 30-34. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010007

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某锅炉12Cr1MoV钢蒸汽管道在使用过程中出现开裂。通过宏观分析、化学成分分析、微观分析、金相检验及力学性能试验等方法对蒸汽管道的开裂原因进行了分析。结果表明：蒸汽管道内壁加工痕迹处本身存在一定的应力集中，在高温环境下发生氧化腐蚀，增加了应力敏感程度。蒸汽管道工作时受到因温度变化而产生的热应力和蒸汽通过时振动引起的交变应力，腐蚀坑在该两种作用力下产生应力集中进而形成微裂纹，微裂纹在高温环境和交变应力的共同作用下扩展，最终穿透管壁。

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冷轧板表面发黑原因

陈小龙, 周从锐, 周明科, 樊雷, 熊良友, 梅鹏, 鲍思前

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 35-38. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010008

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柳钢冷轧板表面出现了不同程度的发黑现象。采用表面粗糙度分析、微观形貌分析、表面残留氧化物分析等方法，对冷轧板表面发黑的原因进行了分析。结果表明：冷轧板表面发黑的原因是冷轧板在酸洗过程中发生了水腐蚀，导致冷轧板表面生成了一层薄的铁的氧化物。采取相关措施降低冷轧板表面残留的Cl^-质量浓度后，冷轧板表面发黑程度明显减轻。

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油动机底座连接螺栓断裂原因

刘嘉伟, 王天剑, 刘禹炯

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 39-41,46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010009

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某电厂检修时发现油动机底座的连接螺栓发生了断裂，采用宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、扫描电镜分析、螺纹根部检查等方法对连接螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：该油动机底座连接螺栓的断裂类型为高周疲劳断裂，属于疲劳引起的脆性断裂。连接螺栓倒角处存在的微小裂纹缺陷，使得该处应力集中从而产生多处裂纹源，且连接螺栓显微组织中块状铁素体的存在降低了连接螺栓的疲劳强度，最终导致连接螺栓断裂。

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Q245R钢锅炉管爆管原因

李建宾, 钦祥斗

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 42-46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010010

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某公司Q245R钢锅炉管在使用仅8个月时发生了横向爆管事故。通过宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜分析、X射线衍射分析等方法对锅炉管的爆管原因进行了分析。结果表明：该Q245R钢锅炉管所通水蒸气中NaCl，Na₂CO₃等杂质较多，使得管道转弯处堵塞变窄，前段管内蒸汽流速和温度异常。在高温高压和腐蚀介质作用下，管内壁不断被氧化，管壁减薄并脱碳，管子强度大幅降低，不足以承受工作压力，最终导致爆管。

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硫磺回收装置反应器开裂原因

卢雪梅, 李燕姣, 岳彬, 闫森智, 宋文明

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 47-50,57. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010011

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某硫磺回收装置在运行过程中反应器出现开裂，介质发生泄漏。通过宏观分析、化学成分分析、金相分析及断口分析等方法对反应器的开裂原因进行了分析。结果表明：该反应器内壁挡板的结构设计不合理，导致挡板上的加强角钢与反应器壁连接处的应力较大，在周期性通入空气的作用下，反应器壁发生了疲劳开裂。

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轮毂螺栓在加工过程中断裂的原因

范德国

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 51-53,57. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010012

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某厂生产的40Cr钢轮毂螺栓在车削过程中出现小批量断裂事故。采用断口分析、化学成分分析、金相检验及硬度测试等方法，对轮毂螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：轮毂螺栓在加热炉中发生局部过烧，使得该部位的晶间结合力降低，导致螺栓在车削过程中发生脆性断裂。

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风力发电机浆叶连接螺栓断裂原因

赵勇, 蒋涛, 张炳奇, 孙越, 杨兵

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 54-57. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010013

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某风力发电机浆叶的连接螺栓在力矩紧固维护过程中发生断裂。通过宏观分析、金相检验、化学成分分析、力学性能试验等方法分析了连接螺栓断裂的原因。结果表明：该连接螺栓的冶金质量较差，存在较多的非金属夹杂物并形成裂纹源。在周期性交变载荷作用下裂纹源不断扩展而未被发现，螺栓剩余工作截面变小，最终在力矩紧固维护时于螺栓与螺母咬合部位第1螺纹根部处发生断裂。

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某工程机械液压缸活塞杆断裂原因

翁圣群, 霍仕伟, 宋振

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 58-60,65. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010014

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某工程机械液压缸活塞杆仅使用200 h就发生了断裂。通过宏观分析、低倍检查、化学成分分析、金相检验和力学性能试验等方法，对活塞杆的断裂原因进行了分析。结果表明：大尺寸夹杂物的存在，使得活塞杆原材料基体不连续，在动态拉-压循环载荷的作用下，于夹杂物处产生微裂纹。加之螺纹加工精度不高，裂纹在使用过程中扩展，最终导致活塞杆发生疲劳断裂。

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离心机转鼓体断裂原因

杨永, 谭德力

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 61-65. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010015

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某公司离心机转鼓体使用仅1 a（年）就发生了断裂，采用宏观分析、化学成分分析、硬度测试、力学性能试验、金相检验、扫描电镜分析及能谱分析等方法对转鼓体的断裂原因进行了分析。结果表明：材料为双相不锈钢的转鼓体在固溶处理时操作不当，使得其显微组织中存在大量硬脆的σ相，转鼓体在高速运转时会产生较大的离心力，在离心力的作用下，σ相密集处会萌生裂纹并扩展，最终导致转鼓体发生断裂。

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气瓶瓶阀断裂原因

邱康勇, 吴继权, 贺艳

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 66-69. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010016

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某公司一正常使用的气瓶瓶阀突然发生断裂，采用宏观分析、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜分析等方法对瓶阀的断裂原因进行了分析。结果表明：组织中局部有铅成球粒状沿晶界分布，造成晶界弱化；且瓶内存在低温介质，在低温环境下瓶阀的力学性能下降。内表面大、小孔过渡区为应力集中部位，裂纹在应力集中部位由内向外扩展，最终导致该气瓶瓶阀发生脆性断裂。

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气化炉急冷口烧蚀原因分析与改进措施

兰洪刚

理化检验—物理分册. 2020, 56(10): 70-73. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202010017

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某公司气化炉急冷口的百叶窗频繁发生烧蚀，从工艺、设备等方面对烧蚀原因进行了分析。结果表明：引起急冷口烧蚀的原因有急冷气通道堵塞、急冷气量不足、环形空间惰性气体不足和环形空间间隙过大等。采取工艺优化、急冷盒改造、急冷盒百叶窗改造等措施，有效地改善了气化炉急冷口的烧蚀情况。

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2020年, 第56卷, 第10期　
刊出日期：2020-10-08

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