高強度緊固件氫脆檢測評估方法研究
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【摘要】:高強度螺栓連接應(yīng)用于各行各業(yè),對日常生活息息相關(guān)。由于其使用領(lǐng)域廣泛,它的質(zhì)量安全問題直接關(guān)系到社會穩(wěn)定、人身財產(chǎn)安全。其中氫脆是影響高強度緊固件質(zhì)量的重要因素之一,常表現(xiàn)為延時斷裂,其危害性極大,是一個不容忽視的重要課題,也已經(jīng)引起了整個緊固件行業(yè)及用戶的廣泛關(guān)注。由于目前對高強度螺栓的氫脆檢測方法較多、各有優(yōu)劣,且耗時較長,所以行業(yè)急需能夠快速、準(zhǔn)確的檢測螺栓氫脆的方法。將經(jīng)過發(fā)黑處理的規(guī)格為M10,等級為10.9級、12.9級高強度螺栓試樣,采用應(yīng)力腐蝕慢應(yīng)變拉伸方法、平行支承面法等結(jié)合氫脆臨界值、疲勞壽命,斷后伸長率等參數(shù),通過機械性能和金相分析進行實驗。將實驗數(shù)據(jù)與結(jié)果進行分析和比較,得出以下研究成果:1.對于高強度緊固件,平行支承面法和階梯法由于試驗過程時間較長,試樣中氫會存在擴散損失,不能很好的確定氫脆臨界值;2.由于拉伸速率越慢,對試樣的拉伸曲線形式、抗拉強度、全尺寸斷后伸長率等參數(shù)影響越大,所以慢應(yīng)變拉伸試驗方法能更好的判斷高強度螺栓的氫脆風(fēng)險,為快速篩選螺栓的氫脆提供支持;3.采用慢應(yīng)變拉伸結(jié)合金相分析的方法可以快速準(zhǔn)確的進行氫脆檢測,縮短了發(fā)現(xiàn)氫脆的時間,提高了效率和檢出率,在現(xiàn)場檢測中有很大的運用前景;4.高強度螺栓的氫脆斷裂與疲勞強度有一定的影響,疲勞試驗結(jié)果可以作為評估高強度緊固件氫脆風(fēng)險的一個重要依據(jù)。本文在高強度螺栓快速檢測氫脆方面做了一定的研究,取得了一定的成果,提出了一套適用于緊固件氫脆檢測,綜合評估氫脆風(fēng)險的方法,制定了兩項非標(biāo)方法標(biāo)準(zhǔn)“快速評定評估氫脆風(fēng)險方法”和“慢應(yīng)變拉伸試驗評估氫脆風(fēng)險方法”。通過后續(xù)的生產(chǎn)應(yīng)用與質(zhì)量分析驗證了方法的可靠性,有效提高了企業(yè)質(zhì)量控制水平,解決了檢測實驗室公共技術(shù)服務(wù)中的實際問題。不僅在檢測方法與技術(shù)上具有先進性,同時為保證高強度緊固件質(zhì)量,杜絕緊固件氫脆引起安全事故提供依據(jù),并為高強度螺栓的裝配使用提供參考。
【關(guān)鍵詞】:高強度螺栓 氫脆 慢應(yīng)變拉伸 金相 疲勞
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH131.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 研究的背景和意義9-10
- 1.2 高強度螺栓用鋼及評價方法現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)10-15
- 1.2.1 高強度螺栓用鋼的特點10
- 1.2.2 高強度螺栓用鋼的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.2.3 高強度螺栓的失效形式11-12
- 1.2.4 影響材料氫脆斷裂的因素12-14
- 1.2.5 氫脆的評價方法和預(yù)防措施14-15
- 1.3 研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)15-17
- 1.3.1 研究內(nèi)容15
- 1.3.2 擬解決的技術(shù)關(guān)鍵15
- 1.3.3 擬采用的技術(shù)路線15-16
- 1.3.4 研究目標(biāo)16-17
- 第2章 氫脆實驗檢測理論研究17-26
- 2.1 氫脆的基本理論17-19
- 2.1.1 氫脆的特征17
- 2.1.2 氫致開裂的分類17
- 2.1.3 氫致開裂機理17-19
- 2.2 氫脆檢測的試驗方法19-25
- 2.3 小結(jié)25-26
- 第3章 試驗方法和檢測設(shè)備26-31
- 3.1 試樣準(zhǔn)備26-28
- 3.1.1 12.9 級六角頭螺栓的確認(rèn)26-27
- 3.1.2 10.9 級六角頭螺栓的確認(rèn)27-28
- 3.2 測試方法28-29
- 3.2.1 氫脆試樣的制備28
- 3.2.2 緊固件氫脆臨界值的確定28
- 3.2.3 氫脆檢測28
- 3.2.4 研究新型氫脆檢驗方法28-29
- 3.3 檢測設(shè)備29-30
- 3.3.1 SEM試驗設(shè)備29
- 3.3.2 高頻疲勞試驗機29
- 3.3.3 高溫蠕變應(yīng)力持久試驗機29-30
- 3.4 小結(jié)30-31
- 第4章 試驗結(jié)果與分析31-57
- 4.1 氫脆試樣制備情況31-35
- 4.2 氫脆臨界值確定35-43
- 4.3 新型氫脆試驗評估方法研究43-57
- 4.3.1 慢應(yīng)變拉伸評估氫脆風(fēng)險43-50
- 4.3.2 慢應(yīng)變拉伸或應(yīng)力持久結(jié)合金相法評估氫脆風(fēng)險50-51
- 4.3.3 結(jié)合疲勞試驗評估氫脆風(fēng)險51-57
- 第5章 生產(chǎn)應(yīng)用57-60
- 5.1 企業(yè)應(yīng)用57
- 5.2 檢測實驗室應(yīng)用57-59
- 5.3 應(yīng)用分析59-60
- 第6章 結(jié)論與展望60-62
- 附錄62-70
- 附錄A 螺栓應(yīng)力截面積62-63
- 附錄B 慢應(yīng)變拉伸試驗評估氫脆風(fēng)險方法63-67
- 附錄C 緊固件快速評定氫脆試驗方法67-70
- 參考文獻(xiàn)70-72
- 致謝72-73
- 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果73
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