理化检验—物理分册

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GB/T 24183—2021标准的编制过程及技术解读

吴益文, 尹力, 胡寅诚, 李思瑾, 李剑锋

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 1-3,66. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302001

摘要 ( 100 ) PDF全文 ( 69 )

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对GB/T 24183—2021标准的编制背景、意义及过程进行介绍，并对有关章节的内容进行详细说明。GB/T 24183—2021标准为第一次修订，为了充分了解国际标准，以薄钢板和铝合金板为试样进行标准的符合性试验。该标准为指导和规范金属薄板、薄带的生产和验收提供了有力的技术支撑，同时还可提升金属材料薄板和薄带的研发能力与工艺性能。

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电子探针显微分析仪状态检定方法及JJG 901—1995的修订建议

赵同新, 崔会杰, 孙友宝, 黄涛宏

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 4-8. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302002

摘要 ( 71 ) PDF全文 ( 171 )

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以标准JJG 901—1995和GB/T 15075—1994为指导，根据电子探针显微分析仪不同分项的检定原则，并结合其软件功能，实现了分析仪便捷、快速的状态检定；探讨了JJG 901—1995标准中相对比较陈旧的流程和指标，以及该标准中需要更新的方法和规范。结果可为操作人员掌握电子探针显微分析仪的状态、第三方计量机构的仪器检定工作和JJG 901—1995的更新工作提供参考。

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高强铝合金慢拉伸应变速率与氢脆敏感性的关系

杨晓, 刘岩, 张先锋, 李雪峰, 张欣耀, 高灵清

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 9-11,35. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302003

摘要 ( 124 ) PDF全文 ( 288 )

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以7085高强铝合金材料为研究对象，通过设定不同的慢拉伸应变速率，研究材料的氢致应力开裂，同时对试样断口进行扫描电子显微镜分析，初步探讨了应变速率与氢脆敏感性的关系，为高强铝合金材料氢脆敏感性评价体系的建立提供借鉴。

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飞机树脂基复合材料的初始热损伤检测方法

侯日立, 王春雨, 周平

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 12-15,53. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302004

摘要 ( 72 ) PDF全文 ( 245 )

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采用热损伤试验、力学性能测试、扫描电镜分析、孔隙率检测和硬度测试等方法，研究了飞机树脂基复合材料初始热损伤的损伤机制。结果表明：基于硬度测试的检测方法操作简单，并给出了检测参数与材料力学性能的对应关系，具有较好的推广应用前景。

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火电调峰机组导汽管的疲劳损伤

李军录, 刘长福, 张达勋, 王海峰, 王占强, 白泽红, 赵奇

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 16-19,38. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302005

摘要 ( 69 ) PDF全文 ( 145 )

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为了研究火电机组调峰运行对设备的损伤情况，采用有限元软件对某导汽管在调峰运行工况下的应力变化进行分析，结合材料的疲劳寿命数据对设备的安全状况进行评估。结果表明：仅考虑内压应力时，导汽管内壁应力约为40 MPa，外壁应力约为27 MPa；考虑热膨胀后，导汽管同样位置的内、外壁应力分别达到了98.73，62.159 MPa；导汽管的应力受结构热膨胀应力的影响较大，但应力波动幅度降低；热膨胀应力对导汽管的疲劳寿命影响较大。

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压痕法评价钛铌合金表面(TiNb) C强化层显微硬度及断裂韧性

朱建雷, 向玉春, 陈祥芬

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 20-24. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302006

摘要 ( 108 ) PDF全文 ( 160 )

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采用压痕法研究了钛铌合金表面（TiNb） C强化层内层状组织对显微硬度的影响，在有效测试载荷的作用下，测量大量压痕的尺寸及裂纹长度，再利用经验公式，对断裂韧性进行计算。结果表明：随着测试载荷的增加，在垂直表面方向，“硬壳-软底”结构导致的基底效应逐渐显著，有效测试载荷为2 N，L-II层的平均硬度为2 594.13 HV；在垂直横截面方向，强化层厚度导致的边缘效应逐渐显著，有效测试载荷为1 N，L-III层的平均硬度为2 334.88 HV；L-II层具有较大的颗粒尺寸，其硬度和断裂韧性均优于L-III层。

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国内外标准中裂纹尖端张开位移的计算结果差异

张强, 徐诚, 章伟, 甘美露, 王书强

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 25-27,46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302007

摘要 ( 118 ) PDF全文 ( 62 )

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对12Cr1MoV钢板进行了不同试验温度下的断裂韧度测试，再按照3个标准分别计算了裂纹尖端张开位移，并分析其差异。结果表明：按照ASTM E1820—2020b和GB/T 21143—2014标准计算得到的裂纹尖端张开位移较小，而按照ISO 12135：2021标准计算得到的裂纹尖端张开位移较大。当材料的断裂韧性计算结果在裂纹尖端张开位移的最小允许值附近时，计算依据的标准不同，会导致判定结论的不一致。

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铝合金箔断带原因

窦维买

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 28-30. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302008

摘要 ( 287 ) PDF全文 ( 202 )

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某铝合金箔在生产过程中发生断带，采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对其断带原因进行分析。结果表明：在铝合金箔的厚度较小时，夹杂物影响了轧制过程中的金属流动，形成了孔洞和裂纹，裂纹扩展导致铝合金箔发生断带。

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1 000 MW机组高温再热器入口集箱刚性吊架断裂原因

陈盛广, 冯铁玲, 朱建华, 史志刚, 许春茂, 李楠林, 张允洲, 毕昌宏, 李亚亮

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 31-35. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302009

摘要 ( 87 ) PDF全文 ( 166 )

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某超超临界1 000 MW机组高温再热器入口集箱刚性吊架螺纹吊杆发生断裂，采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、室温拉伸性能测试、金相检验、断口分析等方法对其断裂原因进行分析。结果表明：螺纹吊杆断面附近存在明显颈缩现象，整个断面上均存在蠕变孔洞，蠕变孔洞长大、聚集并形成蠕变裂纹；炉顶大包内实测温度大幅超过了原设计值，在实测温度下轴向应力计算值超标，在高温和高应力作用下，在应力集中的牙根部位发生蠕变断裂。

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锅炉给水预热器管箱高温段环焊缝开裂原因

卢雪梅, 陈梦婷, 李燕姣, 王亮, 宋文明

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 36-38. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302010

摘要 ( 91 ) PDF全文 ( 55 )

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采用渗透检测、金相检验、断口分析和力学性能测试等方法对锅炉给水预热器管箱高温段环焊缝开裂原因进行分析。结果表明：焊后热处理不符合要求，使环焊缝及热影响区形成马氏体；设备在服役过程中，马氏体分解产生析出相，使晶界蠕变能力降低，在高温运行环境下，环焊缝产生再热裂纹并发生沿晶开裂。

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高强度螺柱断裂原因

金双峰, 窦智, 杜帅

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 39-42. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302011

摘要 ( 124 ) PDF全文 ( 80 )

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某高强度螺柱在服役10个月后发生断裂，采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验以及力学性能测试等方法对螺柱断裂原因进行了研究。结果表明：在较大交变载荷的作用下，断裂螺柱螺纹牙底的折叠位置萌生裂纹并扩展，最终发生疲劳断裂。

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某核电机组阀门引漏管开裂原因

叶永魁, 周浩, 侯海彬, 李旺, 梅宝, 史志刚

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 43-46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302012

摘要 ( 116 ) PDF全文 ( 70 )

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某核电机组阀门引漏管发生开裂，采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、维氏硬度测试、扫描电镜和能谱分析等方法对引漏管的开裂原因进行分析。结果表明：引漏管开裂的原因为应力腐蚀，腐蚀介质为氯离子，最后提出了相关建议。

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某QSTE500TM钢零件折弯开裂原因

张敬蕊, 刘兰霄, 吕宝锋, 胡庆利, 沈洁, 罗艺

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 47-50. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302013

摘要 ( 95 ) PDF全文 ( 153 )

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某QSTE500TM钢零件在冲压过程中发生折弯开裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对零件的开裂原因进行分析。结果表明：零件中的硫元素和锰元素含量较高，以及锰元素的偏析是钢中产生带状组织的主要原因；带状组织中分布着非金属夹杂物，夹杂物与基体界面的结合力弱，使零件在变形时产生裂纹；试样中的硫化锰使零件形成了多个小裂纹源，在冲压变形时造成零件折弯开裂。

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某衬筒零件断裂原因

范语萱, 李波

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 51-53. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302014

摘要 ( 109 ) PDF全文 ( 50 )

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采用宏观观察、金相检验、扫描电镜分析、硬度测试等方法对某衬筒零件断裂原因进行分析。结果表明：衬筒端头经过局部淬火处理后，其显微组织变为异常粗大的马氏体，硬度增大且脆性增加；在使用过程中衬筒受到摩擦和挤压的作用，当压力达到一定程度时，衬筒发生脆性断裂。

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1Cr11Ni2W2MoV钢高压涡轮轴裂纹形成原因

李欣, 詹平, 全琼蕊

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 54-57,62. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302015

摘要 ( 83 ) PDF全文 ( 188 )

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某1Cr11Ni2W2MoV钢高压涡轮轴在进行疲劳试验后，其涡轮轴端面和轴体转接处存在沿圆周方向的长度为200 mm左右的穿透性裂纹。采用宏观观察、金相检验、断口分析等方法分析裂纹形成的原因。结果表明：该裂纹性质为疲劳裂纹，涡轮轴的材料正常，裂纹产生的主要原因是涡轮轴的上、下支撑板轴承安装孔同轴度偏差较大，导致涡轮轴在疲劳试验过程中呈偏转状态，最大应力位置发生改变，在端面和轴体的拐角处产生应力集中，促使裂纹形成。

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40Cr钢油缸断裂原因

王晓兰, 陆旭霞, 尹海涛, 季灿南

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 58-62. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302016

摘要 ( 109 ) PDF全文 ( 72 )

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采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析、显微硬度测试等方法分析了40Cr钢油缸断裂的原因。结果表明：油缸断裂主要与硫元素含量超标、硫化物聚集、表面凹坑缺陷及热处理不均匀有关；硫元素易产生“热脆”，聚集的条状夹杂物破坏了基体的连续性，使油缸产生微裂纹，在表面凹坑处产生应力集中，热处理不均匀使组织产生内应力，萌生的裂纹及表面凹坑在以上因素的作用下不断扩展，最终导致油缸断裂。

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某发动机压气机三级转子叶片断裂原因

田浩, 李权, 傅国如, 陈荣, 刘国良

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 63-66. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302017

摘要 ( 84 ) PDF全文 ( 86 )

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某发动机压气机三级转子叶片发生断裂，采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜和能谱分析、金相检验、硬度测试等方法，并结合叶片振动模态分析，对其断裂原因进行分析。结果表明：叶片的断裂性质为疲劳断裂，疲劳起源于叶片叶盆面距离进气边约0.8 mm的腐蚀坑处；腐蚀坑降低了叶片的抗疲劳能力，是叶片发生疲劳断裂的主要原因；叶片在工作转速范围内存在11阶共振，引起叶片疲劳裂纹的萌生和扩展。

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05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套黏连原因

许永春, 李祥军, 李旭健, 李阳, 徐俭, 吴秋丽

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 67-70. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302018

摘要 ( 68 ) PDF全文 ( 161 )

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某05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套在试验过程中发生黏连，采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析、硬度测试等方法分析了该轴和轴套黏连的原因。结果表明：该不锈钢轴和轴套在装配时，操作人员未涂润滑脂，该轴和轴套配合间隙较小，在振动和旋转试验过程中，轴和轴套间存在受力偏载现象，接触部位发生微动磨损，使氧化膜破裂，金属间直接接触，从而导致轴和轴套发生黏连。

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飞机舵机壳体裂纹产生原因

杨兵

理化检验—物理分册. 2023, 59(2): 71-74. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202302019

摘要 ( 100 ) PDF全文 ( 80 )

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某飞机舵机壳体在服役过程中多次发生漏油故障，采用化学成分分析、荧光渗透检测、断口分析、金相检验等方法对漏油壳体进行检测及分析，对不同批次壳体材料进行了力学性能测试。结果表明：在脉冲油压的作用下，舵机壳体传感器孔壁萌生裂纹，并进一步扩展导致漏油；故障批次壳体材料为再结晶等轴晶组织，正常批次壳体材料为枝晶网状晶界组织，组织差异导致材料力学性能的差异，故障批次壳体材料的横向力学性能、断裂韧度以及疲劳性能等均低于正常批次壳体材料；力学性能的降低是传感器孔薄壁部位产生疲劳裂纹的主要原因。

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刊出日期：2023-02-08
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