理化检验—物理分册

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理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 0-0.

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碳纤维与芳纶纤维增强环氧树脂复合材料的动态力学性能

蔡玄龙, 倪妮, 张兆峰

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 1-4,8. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307001

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分别使用高速拉伸试验机和霍普金森拉杆装置对碳纤维、芳纶纤维增强环氧树脂平纹复合材料的动态力学性能进行测试。结果表明:在拉伸过程中,碳纤维和芳纶纤维呈脆性断裂特征,两种材料的弹性模量几乎不受应变率的影响,抗拉强度随着应变率的增加而升高,且与应变率的对数呈线性关系。

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衬底对粉末试样能谱分析结果的影响

陈茜, 李少杰

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 5-8. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307002

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选择不同的衬底对粉末试样进行能谱分析,研究了衬底对粉末试样能谱分析结果的影响。结果表明:当衬底中的元素与试样中的元素存在特征X射线谱峰重叠现象时,面扫描谱图中元素的亮点分布异常,导致无法获得理想的能谱分析结果。列举了几种常用衬底及与其谱峰重叠的元素,有利于快速地选择合适的衬底,以获得理想的能谱分析结果。

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不同基体材料阀门表面等离子堆焊Co106F粉末

王学朋, 何涛, 刘海波, 戴万祥, 李振华, 邓德伟

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 9-14,18. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307003

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采用等离子堆焊技术在基体材料为304不锈钢、F51双相不锈钢、A105碳钢的阀门表面堆焊了Co106F粉末。采用金相检验、线扫描分析、硬度测试等方法对3种基体材料阀门表面的堆焊层进行分析。结果表明:3种基体材料阀门表面堆焊层的熔合线平直,但存在缺陷;在熔合线到基体之间,3种基体材料阀门表面堆焊层中的Co、Cr、Fe等元素均发生了扩散现象;等离子堆焊Co106F粉末后,基体材料为A105碳钢阀门表面堆焊层的硬度显著增大。

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准直管直径和摆动角度对残余应力测试结果的影响

黄丹蓝, 李丽敏, 王颖, 张鸿通

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 15-18. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307004

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采用不同准直管直径和不同摆动角度对无应力粉末、细晶材料、较大晶粒材料进行残余应力测试,研究了残余应力测试结果的影响因素。结果表明:不同准直管直径和不同摆动角度对无应力粉末及细晶材料的残余应力测试结果影响不大,对较大晶粒材料的残余应力测试结果影响较大;采用较大的准直管直径并增大摆动角度,可以改善较大晶粒材料的衍射峰峰形及对称性,提高其测试结果的准确性。

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HRB600级钢筋最大力总延伸率的测试方法及不确定度评定

吴伟, 郭跃华

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 19-21. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307005

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采用引伸计法与手工法对HRB600级钢筋的最大力总延伸率进行测试,分析了两种不同的测试方法对测试结果的影响,对手工法测试最大力总延伸率的不确定度进行了评定。结果表明:手工法测试最大力总延伸率的结果大于引伸计法测试最大力总延伸率的结果;测试位置对手工法的测试结果有较大的影响,随着与断口的距离逐渐增大,试样的最大力总延伸率逐渐变小;当区间的置信概率为95%时,手工法测试最大力总延伸率的不确定度评定结果为4%。

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一种铝导线火灾熔痕的彩色金相检验方法

王伟

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 22-25. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307006

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采用彩色金相检验方法对铝导线的火灾熔痕进行分析,选用阳极覆膜法对铝导线火灾熔痕的显微组织进行着色。结果表明:铝导线火灾熔痕着色后的显微组织色彩鲜艳,且晶界完整清晰;铝导线一次短路熔珠晶粒为狭长的柱状晶,晶粒细长,二次短路熔珠晶粒为粗大的等轴晶;火烧熔痕晶粒为粗大的等轴晶,晶粒内部枝晶组织明显;一次短路熔珠的气孔形状较二次短路熔珠的气孔形状更加规则,火烧熔痕中不存在气孔。

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Ti3Zr2Sn3Mo25Nb钛合金表面细晶的表征方法

朱昊, 陈帅, 漆玉婷, 曹小建

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 26-29,33. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307007

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采用超声冲击的方法对Ti3Zr2Sn3Mo25Nb钛合金进行表面强化,采用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射仪、X射线衍射仪等设备对其表面细晶进行表征。结果表明:超声冲击后,钛合金表面获得了深度约为35 μm的强塑性变形层;钛合金表面可观察到明显纳米级的非晶团簇和密集的滑移线,细晶形成的主要原因为位错滑移,位错滑移的主方向为<111>;超声冲击后,材料的表面残余压应力约为250 MPa,晶格常数略有降低,β相的特征峰强度变大,α相的特征峰宽度变大。

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铝合金疲劳极限的测试方法

卢祥丰, 郑许, 张江斌, 莫红楼, 陆科呈, 彭斐

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 30-33. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307008

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依据3种标准方法对6082-T6铝合金母材和焊接材料进行疲劳极限测试,使用升降法和波动法获得材料的中值疲劳极限,使用标准正态偏量法和单边误差限法获得材料的安全疲劳极限。结果表明:依据 HB/Z 112—1986 和GB/T 24176—2009,采用升降法测得的中值疲劳极限结果相同,采用波动法测得的中值疲劳极限结果差异在一个应力台阶以内;采用标准正态偏量法测得的安全疲劳极限结果较单边误差限法测得的安全疲劳极限结果高。

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光纤预制棒中元素的线分析定量化方法

李明辉, 吴金金, 魏慧欣, 郜鲜辉, 宋武林, 丁雨葵

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 34-38. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307009

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采用电子探针显微分析法对光纤预制棒进行元素线分析定量化,光纤预制棒心部Yb和Al等元素的含量较低、基体效应的复杂影响以及测试条件的差异等因素导致线分析定量化结果误差较大。采用多点法的测试结果对光纤预制棒中Yb、Al元素的线分析定量化结果进行校正。结果表明:在两点法的基础上引入修正因子,可以简化测试过程,快速、准确地得到元素线分析定量化结果。

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汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温双头螺柱断裂原因

张志达, 张炜, 许龙发

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 39-42,46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307010

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某火力发电厂汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温双头螺柱发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析、力学性能测试等方法对螺柱断裂的原因进行分析。结果表明:螺柱的第一扣螺牙根部存在粗晶区,组织由回火贝氏体转变为马氏体相位的贝氏体,材料塑性、韧性下降,脆性增加,在高温应力和交变载荷的作用下,粗晶粒区发生沿晶开裂并不断扩展,最终导致螺柱发生脆性断裂。建议严格控制冶炼工艺和热处理工艺,规范螺柱安装、拆卸程序,采用无损检测、硬度测试等方法对螺柱进行出厂检验,以保证其使用性能。

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某型飞机襟翼导轨支架开裂原因

赵晨迪, 孙一, 杨秀锋, 罗博

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 43-46. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307011

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某型通用飞机在飞行时其左侧襟翼导轨支架发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、硬度测试及有限元分析等方法研究了该支架开裂的原因。结果表明:裂纹起源于襟翼导轨支架下部拐点的尖角处,断口呈疲劳条带特征,说明该支架发生了疲劳开裂;襟翼收放产生的交变应力和高循环次数是造成支架疲劳开裂的主要原因。采用安装加强补片的方法可以提高支架应力集中区域的强度。

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用作滚道的行星轮内孔表面黑点产生原因

晁永强, 刘聪颖, 王涛, 马宏利, 赵龙, 解明雨, 何建飞, 杨德文, 曹云

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 47-50,54. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307012

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对某批次用作滚道的行星轮进行磨削烧伤检测,在其内孔表面发现黑点。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析、金相检验、黑点数量统计等方法对行星轮内孔表面产生黑点的原因进行分析。结果表明:行星轮内孔表面存在非金属夹杂物,磨削烧伤检测过程中,非金属夹杂物被腐蚀并形成黑色孔洞,其宏观表现为黑点。

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40Cr钢承重连接杆开裂原因

汪春梅, 王春燕, 章发, 介瑞华, 钱万来, 杨伟勇

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 51-54. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307013

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在对经调质处理的40Cr钢承重连接杆进行精加工时,发现其外表面发生横向开裂。采用宏观观察、化学成分分析、气体分析、金相检验及硬度测试等方法分析了该连接杆开裂的原因。结果表明:该连接杆开裂的原因是热处理工艺不当,导致组织未被淬透;在零件内槽变形处的加工精度不足,产生了应力集中,导致弧形裂纹延伸至表面。采用调整淬火工艺参数、将冷却介质改为水基淬火液、优化工件车削精度、将过渡区域改为圆角等方法可以提高产品的合格率。

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20Cr13钢主动齿轮断裂原因

张健

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 55-57,60. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307014

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某主动齿轮根部在紧固过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜分析等方法对主动齿轮断裂的原因进行了分析。结果表明:原材料存在过烧组织,导致部分晶界融化重熔,重熔区域存在Cr元素偏聚;晶界因过热析出大量铁素体,组织过烧和过热会使晶界结合力丧失,降低其塑性,最终导致主动齿轮发生断裂。

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60Si2Mn钢盘条断裂原因

韩冬, 顾凤义, 温国栋

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 58-60. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307015

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某60Si2Mn钢盘条在卷簧过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、夹杂物分析、扫描电镜分析等方法对该盘条的断裂原因进行分析。结果表明:在卷簧前及卷簧初期的拉拔过程中,盘条表面受到了严重的挤压或擦蹭,使组织变形,并形成了隐晶马氏体;在后续的拉拔过程中,盘条内部应力集中处萌生了微裂纹,裂纹不断扩展,最终导致盘条断裂。

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悬式瓷绝缘子断裂原因

孙庆峰, 吴良建, 鲁旷达, 刘学广, 金江舟, 徐冬梅

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 61-63. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307016

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在某500 kV变电站运行过程中,其悬式瓷绝缘子发生断裂。采用宏观观察、渗透检测、扫描电镜及能谱分析等方法对该悬式瓷绝缘子断裂的原因进行分析。结果表明:该悬式瓷绝缘子瓷件本体存在夹杂、裂纹缺陷,且瓷件和铁帽胶合部位发生开裂;在长期露天环境下运行,受环境和载荷等外在因素的影响,水分子通过胶合开裂部位进入瓷体,引起瓷体发热,瓷件内部的热效应作用诱导裂纹加速扩展,瓷件强度显著下降,最终瓷绝缘子在应力最为集中的颈部位置发生断裂。

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双联行星轮断齿原因

高彬科, 张弛, 王群, 梁会雷, 李平平

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 64-67. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307017

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某型矿车电动轮上的双联行星轮在运行过程中发生断裂。采用宏观观察、扫描电镜分析、金相检验、硬度测试等方法分析了该行星轮断裂的原因。结果表明:行星轮断齿处呈典型的疲劳断裂特征;裂纹源位于距离齿根次表面约2 mm位置,裂纹源处存在平行于齿宽方向的大尺寸纺锤形氧化铝夹杂物,裂纹从该处萌生并扩展,最终导致行星轮发生断裂。

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0Cr17Ni4Cu4Nb钢电渣坯裂纹产生原因

刘桂江, 孙常亮, 滕正德, 翟让, 赵华龙, 刘红林

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 68-70,74. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307018

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0Cr17Ni4Cu4Nb钢电渣锭开坯后,在钢坯角部有裂纹产生。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验等方法对该钢坯裂纹产生的原因进行分析。结果表明:开裂钢坯中的碳、氮、镍等元素含量较低,导致材料的铁素体含量较高,铁素体条带宽度较大;铁素体富集区的塑性较差,最终导致钢坯发生开裂。提高钢坯中的碳、氮、镍等元素的含量,可以改善钢坯的表面质量,避免产生裂纹。

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球化退火后轴承套圈锻坯表层的显微组织

胡伟勇, 王峰, 黄涛, 薛晶, 梁小燕, 郦剑

理化检验—物理分册. 2023, 59(7): 71-74. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl202307019

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为满足加工工艺的要求,对轴承套圈锻坯进行了球化退火处理。对球化退火后轴承套圈锻坯表层的显微组织进行分析。结果表明:如果炉气碳势控制不当,在锻坯表面会形成脱碳层;随着炉气碳势逐渐降低,对应生成不同的球化组织,二者之间的对应关系符合扩散定律菲克方程的误差解;结合Fe-Cr-C三元相图,不同炉气碳势会导致碳含量不同;绘制了碳浓度曲线,表层组织的转变符合该曲线的变化规律。

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2023年, 第59卷, 第7期　
刊出日期：2023-07-08

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