2021年, 第57卷, 第10期　
刊出日期：2021-10-08

  

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  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 0-0.

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试验与研究
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  典型热处理后不同冷作模具钢的残余奥氏体及对冲击韧性和尺寸稳定性的影响

  吴正环, 谷历文, 黄历锋, 李荣锋, 阮锋, 邱华兴, 范其香, 王权

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 1-5,11. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110001

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  以DC53钢、Cr8Mo2SiV钢、Calmax钢等3种典型的冷作模具钢为研究对象，对比了其在典型热处理工艺处理后的残余奥氏体含量与分布、冲击韧性、尺寸稳定性，并总结出了残余奥氏体对后两者的影响规律。结果表明：DC53钢和Cr8Mo2SiV钢的残余奥氏体含量远高于Calmax钢的，400 ℃低温回火处理会大幅提升残余奥氏体含量；典型热处理后冷作模具钢的冲击韧性与残余奥氏体含量成正比，与回火温度成反比。DC53钢和Cr8Mo2SiV钢的尺寸变化均遵循直线上升的规律，但Calmax钢的的尺寸变化规律不明显。
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  GCr15钢轴承套圈表面脱碳层形成机理

  胡伟勇, 王峰, 黄涛, 薛晶, 梁小燕, 郦剑

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 6-11. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110002

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  根据相图热学平衡原理和不同气氛碳势的影响，提出了GCr15钢轴承套圈表面脱碳层的形成过程和形成机理。结果表明：炉内气氛碳势等于或大于GCr15钢二相区平衡奥氏体碳含量时，获得正常显微组织；随碳势降低，套圈表面先出现半脱碳层，显微组织变化表现为渗碳体数量减少、铁素体（叠加原始铁素体）增加及团块片状珠光体生成；碳势继续降低后，套圈由外到里生成全脱碳层+半脱碳层。
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  加热过程中H₂O(g)含量对55SiCr弹簧钢表面氧化层及脱碳行为的影响

  龚志翔, 高振波, 吴家明, 许兴, 孙凯, 孙志威, 何静

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 12-17. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110003

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  对55SiCr弹簧钢铸坯试样进行热重（TG）试验，研究了不同气氛下H₂O（g）含量对55SiCr弹簧钢表面氧化层及脱碳行为的影响。结果表明：混合气氛下55SiCr弹簧钢的脱碳程度高于空气下的，铁素体脱碳层厚度随混合气氛中H₂O（g）含量的增加而增大，试样在850 ℃时铁素体脱碳层厚度均出现峰值。与干空气相比，混合气氛下H₂O（g）的存在改变了氧化层的组成与结构，使氧化产物比重向FeO比重增加，而FeO的结构较为疏松，会使脱碳程度增加。
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  P22钢的里氏硬度与布氏硬度的转换关系

  张启礼, 金学峰, 翟孟杰, 诸美杏, 黄耀杰, 张凤林

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 18-22,26. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110004

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  在电站锅炉实际检测中，通常会将现场检测的里氏硬度转换成布氏硬度，但现有的换算关系缺乏材料针对性，且硬度范围也较窄。对P22钢进行了顶端淬火和整体热处理试验，获得硬度范围更宽、分布更均匀的里氏硬度与布氏硬度，然后建立里氏硬度与布氏硬度之间的转换关系。结果表明：P22钢的里氏硬度与布氏硬度之间呈二次回归关系，其转换关系为H_BW=0. 001 6H_LD²-0. 66H_LD+155. 7。
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  穿条式隔热型材蠕变系数的影响因素及应用

  黄显芝, 关耀威, 刘英坤

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 23-26. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110005

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  蠕变系数A作为评价隔热型材复合稳定性的指标具有重要意义，通过纵向剪切试验研究了穿条式隔热型材蠕变系数的影响因素及应用。结果表明：蠕变系数A与纵向剪切特征值T_C和纵向剪切标准差S_T高度相关，而与隔热条截面高度h无关。蠕变系数A不应单独使用，需要联合T_C和S_T才能更有效地对隔热型材的复合稳定性作出评价。现行国家标准中蠕变系数A的合格值空缺，需要大量试验数据来支持后续的修订工作。
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  汽车薄板拉-压高周疲劳试样的形状和尺寸选取

  苏洪英, 刘仁东, 芦延鹏, 丁庶炜, 李萧彤, 张南

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 27-31. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110006

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  针对两种不同强度级别、不同厚度的汽车薄板材料，设计出不同试验段宽度、不同平行长度、不同圆弧半径的疲劳试样，在不使用防屈曲装置的情况下，进行不同应力水平、应力比R=-1的高周疲劳试验，并通过相同应力循环形式下不同尺寸试样的疲劳寿命循环次数，来确定汽车薄板材料疲劳试样的形状和尺寸。结果表明：对于厚度0. 8～3 mm的汽车薄板，等截面疲劳试样比圆弧形疲劳试样更适合进行汽车薄板拉-压高周疲劳试验，推荐的等截面疲劳试样尺寸（a为试样厚度）为试验段宽度b=（1～3）a，试样平行长度L_c=（1～3）b，圆弧半径r=（3～10）a。
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  金属板材室温拉伸试验室间比对及分析

  刘武

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 32-36,39. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110007

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  以金属板材室温拉伸试验室间比对试验为实例（拉伸试验项目为抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率），阐述了试验室间比对试验的策划及试样制备，并对试验结果进行了分析，还研究了中位值及标准化四分位距法在试验室间比对能力评价中的应用。结果表明：将中位值作为指定值，标准化四分位距作为能力评定标准差可以减少极端异常值对指定值及结果分散程度的影响，使得统计分析结果及判断更符合客观实际。标准化四分位距法可以在试验室间比对试验中被广泛应用。
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  冲击缺口类型对34CrNi1Mo钢韧脆转变温度的影响

  王勇

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 37-39. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110008

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  对34CrNi1Mo钢分别进行V形和U形两种缺口类型的冲击试验，并绘制出剪切断面率与试验温度的曲线。通过曲线及韧脆转变温度的对比，分析缺口类型对34CrNi1Mo钢韧脆转变温度的影响。结果表明：不同缺口类型对34CrNi1Mo钢的韧脆转变温度有较大影响，U形缺口试样测得的韧脆转变温度低于V形缺口试样测得的韧脆转变温度。
标准化
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  ISO 8794:2020《钢丝绳插编索具》国际标准的修订及技术创新

  张冬梅, 吴益文, 王晶, 赵磊, 陈庆东, 戚立雪, 张蓓兰

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 40-42. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110009

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  钢丝绳插编绳索具有广泛的工程应用背景，其安全性非常重要。指出了ISO 8794：1986存在的问题，介绍了ISO 8794：2020从修订案提出到完成标准修订并出版的历程以及ISO 8794：2020的技术优点。ISO 8794：2020对中国钢丝绳插编索具产品的质量提升有积极作用，同时提升了中国在国际钢丝绳索具检验方面的影响力和话语权。
质量控制与失效分析
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  TC6钛合金压气机叶片裂纹产生原因

  詹平, 谢善, 李欣

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 43-46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110010

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  某型航空发动机在完成总运转时间2 081 h后进行拆解检查，在一件TC6钛合金高压压气机Ⅵ级转子叶片上发现沿叶片纵向分布有两条裂纹。通过宏观观察、断口分析、金相检验、能谱分析及硬度测试等方法对裂纹产生原因进行了分析。结果表明：该裂纹为试车过程中产生的疲劳裂纹。发动机在完成阶段性试车后进行拆解检查，复装后叶尖间隙不满足设计要求，导致在随后的试车过程中叶尖与机匣封严涂层发生严重刮擦，造成局部超温、掉块，形成疲劳裂纹源并最终扩展为裂纹。
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  扩孔钢酸洗后表面色差形成原因

  胡少梅, 董亚慧, 王清义, 郝永峰, 窦文亚

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 47-50,54. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110011

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  HR440/580HE扩孔钢酸洗后表面出现色差缺陷。通过化学成分分析、微观分析及能谱分析等方法对色差的形成原因进行了分析。结果表明：热轧板色差是因为局部团簇状氧化铁皮分布导致可见光漫反射，团簇状氧化铁皮越多，漫反射越严重，形成了反光差异，视觉感官为颜色深浅不一的条带状色差；热轧板表面残存铁橄榄石氧化铁皮，比普通氧化铁皮更难去除，造成酸洗效果差异，形成酸洗板表面色差。
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  某直升机连接螺栓断裂原因

  林楚新, 林森, 孙国峰

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 51-54. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110012

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  某型直升机固定尾减速机钛合金内侧压板的3件35Ni4Cr2MoA钢连接螺栓在试车时发生了断裂。通过宏观观察、断口分析、金相检验、力学性能试验和氢含量测试等方法，分析了连接螺栓的断裂原因。结果表明：连接螺栓的失效模式为疲劳断裂，压板孔壁与螺栓杆部的局部挤压损伤形成了疲劳裂纹源，试车过程中裂纹不断扩展，最终导致了连接螺栓的断裂。
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  某井S135钢级钻杆挤扁原因

  高斌强, 陈猛, 赵梅

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 55-59. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110013

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  某井钻井作业时发生了多次钻杆挤扁现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、金相检验等方法对钻杆挤扁的原因进行了分析。结果表明：钻杆管体与卡瓦之间的啮合接触不均匀造成应力分布不均匀，当局部的接触应力超过了钻杆管体的屈服强度而使钻杆管体发生塑性变形挤扁，卡瓦牙板磨损较为严重是导致应力分布不均匀的主要原因。
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  Q550D钢拉伸试样断口分层原因

  牛盼杰, 陈艳伟, 曾宋文

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 60-62,67. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110014

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  某Q550D钢拉伸试样在拉伸试验后出现拉伸断口分层现象。通过宏观观察、金相检验、硬度测试、能谱分析等方法，对拉伸断口的分层原因进行了分析。结果表明：Q550D钢板坯在连铸过程中采用了不适宜的连铸工艺，造成连铸钢坯在上、下1/4处出现成分正偏析，在连铸钢坯的1/2处存在负偏析、夹杂物，后续经轧制后在板材的1/4厚度处存在较严重的贝氏体偏析带，在心部区域有大量的B类夹杂物，最终导致拉伸试样断口出现分层现象。
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  直升机主桨毂顶盖连接螺栓断裂原因

  徐其航, 林若波, 魏协奔, 黄建新, 申利凤

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 63-67. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110015

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  某直升机主桨毂顶盖连接螺栓在定检时发现一根已断裂。采用宏观观察、微观分析、金相检验、能谱分析、硬度测试及受力分析等方法对连接螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：主桨毂顶盖连接螺栓的断裂性质为疲劳断裂。主桨毂顶盖连接螺栓侧面存在磨损，断裂螺栓的偏斜角度增大从而受到较大的附加弯矩，附加弯矩产生较大的剪切应力，叠加使用过程中的循环应力，使得连接螺栓沿根部发生疲劳断裂。
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  LF2铝合金燃油导管接头焊缝开裂原因及改进

  丁亚红, 顾伟, 李洪林, 何军, 朱凯

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 68-71. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110016

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  焊接于LF2铝合金燃油系统导管上的传感器管接头，使用一段时间后在焊缝焊趾处出现裂纹。采用宏观观察、断口宏观、金相检验、焊接质量检查及焊接结构改进验证试验等方法对开裂原因进行了分析。结果表明：该LF2铝合金燃油导管接头的开裂性质为疲劳开裂。裂纹起源于导管外表面应力集中处，燃油管管接头焊缝焊趾处应力水平较高，且受到与导管轴向垂直方向的振动应力的叠加，最终导致焊缝开裂。
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  生产过程中风力发电机塔筒钢板开裂原因

  刘占龙, 贾璐菲, 王瑞皓, 曾雅卓

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 72-75. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110017

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  某风力发电机塔筒钢板在压制成筒形过程中发生开裂。通过宏观观察、断口分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验及低倍检验等方法对风力发电机塔筒钢板的开裂原因进行了分析。结果表明：钢板板坯上存在裂纹类的缺陷，在加热炉中发生了氧化和脱碳，经过轧制后形成了折叠裂纹。在随后的钢板压制成筒形过程中，钢板外弧表面受到拉应力作用而发生开裂。
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  插秧机拉簧的断裂原因

  杨金艳, 李磊, 刘小娴, 孙永放

  理化检验—物理分册. 2021, 57(10): 76-79. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202110018

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  某用于插秧机的拉簧，在运行过程中发生早期断裂。通过宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、能谱分析、金相检验及非金属夹杂物检测等方法对拉簧的断裂原因进行了分析。结果表明：拉簧的断裂性质为疲劳断裂。热处理工艺不当是拉簧发生疲劳断裂的根本原因，冷拉后直接冷卷成型的拉簧组织为纤维状组织，该组织抵抗疲劳能力太弱，导致拉簧往复循环近百次，就发生了疲劳断裂。