試樣缺口對(duì)18CrNiMo7-6和300M鋼氫脆的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-11 14:43
氫脆是金屬材料使用過程當(dāng)中的重大隱患。本文研究了試樣缺口對(duì)18CrNiMo7-6和300M兩種鋼氫脆行為的影響,重點(diǎn)是18CrNiMo7-6齒輪鋼,以300M為先行材料。18CrNiMo7-6鋼因其優(yōu)異的性能被應(yīng)用于風(fēng)電齒輪中。但是表面夾雜的存在會(huì)對(duì)18CrNiMo7-6鋼的使用造成影響,比如成為氫陷阱,誘發(fā)氫脆。通過無損的方式對(duì)18CrNiMo7-6鋼試樣進(jìn)行檢測(cè)時(shí),一旦發(fā)現(xiàn)夾雜就會(huì)判定材料不合格,需要回爐重造。這樣的情況就會(huì)造成資源和時(shí)間上的浪費(fèi)。在本實(shí)驗(yàn)室的日常業(yè)務(wù)處理中,遇到了多起18CrNiMo7-6鋼的氫脆失效案例,這些案例的共同點(diǎn)是氫脆源為表面存在的較大尺寸的夾雜。實(shí)際應(yīng)用中,并不是所有的夾雜物都會(huì)對(duì)18CrNiMo7-6鋼的氫脆造成影響。從實(shí)際失效案例來看,只有夾雜靠近表面或者表面存在的夾雜到了一定大小才會(huì)對(duì)18CrNiMo7-6鋼的氫脆性造成影響。但是表面夾雜涉及到的相關(guān)因素太過于復(fù)雜,很難做到對(duì)其進(jìn)行預(yù)制模擬,很難實(shí)現(xiàn)有關(guān)夾雜尺寸與氫脆關(guān)系的研究。鑒于此原因,本文退而求其次,試圖在試樣表面預(yù)制缺口,并通過應(yīng)力環(huán)來提供靜載荷,以探究充氫后的表面預(yù)制缺口試樣中缺口深度與...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 氫脆機(jī)理與判斷
1.2.2 氫脆影響因素簡(jiǎn)述
1.2.3 應(yīng)力集中與缺口敏感性
1.2.4 300 M鋼的特性及氫脆現(xiàn)象
1.2.5 18CrNiMo7-6鋼的應(yīng)用及氫脆現(xiàn)象
1.2.6 應(yīng)力環(huán)的研究與應(yīng)用
1.3 研究目的與方案
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究方案
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 化學(xué)成分
2.1.2 試樣棒熱處理
2.1.3 試樣加工
2.2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)
2.3 應(yīng)力環(huán)適用配件的設(shè)計(jì)
2.3.1 千分表夾具設(shè)計(jì)
2.3.2 計(jì)時(shí)裝置加入
2.4 充氫實(shí)驗(yàn)
2.4.1 酸洗充氫
2.4.2 電化學(xué)充氫實(shí)驗(yàn)
2.5 應(yīng)力環(huán)加載實(shí)驗(yàn)
2.6 金相與斷口實(shí)驗(yàn)
2.6.1 金相實(shí)驗(yàn)
2.6.2 斷口實(shí)驗(yàn)
第三章 300M鋼氫脆特性
3.1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.1 V型缺口試樣與標(biāo)準(zhǔn)試樣
3.1.2 表面預(yù)制缺口試樣
3.2 酸洗充氫結(jié)果
3.2.1 V型缺口試樣
3.2.2 表面預(yù)制缺口試樣
3.3 電化學(xué)充氫結(jié)果
3.3.1 V型缺口試樣
3.3.2 表面預(yù)制缺口試樣
3.4 金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5 斷口形貌分析
3.5.1 未充氫試樣
3.5.2 酸洗充氫
3.5.3 電化學(xué)充氫
3.6 結(jié)果分析與討論
3.6.1 氫脆的判定與分析
3.6.2 試樣缺口影響
3.6.3 結(jié)果應(yīng)用舉例
3.7 小結(jié)
第四章 18CrNiMo7-6鋼氫脆特性
4.1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1.1 V型缺口試樣與標(biāo)準(zhǔn)試樣
4.1.2 表面預(yù)制缺口試樣
4.2 酸洗實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 V型缺口試樣
4.2.2 表面預(yù)制缺口試樣
4.3 電化學(xué)充氫結(jié)果
4.3.1 V型缺口試樣
4.3.2 表面預(yù)制缺口試樣
4.4 金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 斷口形貌
4.5.1 未充氫試樣
4.5.2 充氫試樣
4.6 結(jié)果分析與討論
4.6.1 氫脆發(fā)生的判定
4.6.2 酸洗與電化學(xué)結(jié)果
4.6.3 試樣缺口影響
4.6.4 結(jié)果應(yīng)用舉例
4.7 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 研究結(jié)論
5.2 研究中的不足點(diǎn)
5.3 后續(xù)改進(jìn)建議
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬緊固螺栓發(fā)生氫脆斷原因分析[J]. 袁明波. 中國(guó)金屬通報(bào). 2018(10)
[2]金屬緊固螺栓發(fā)生氫脆斷的原因分析[J]. 姜琛. 世界有色金屬. 2018(14)
[3]煤制氣環(huán)境中氫含量對(duì)X80管線鋼氫脆敏感性的影響規(guī)律[J]. 史昊,邢云穎,王修云. 腐蝕與防護(hù). 2018(05)
[4]機(jī)械裝備的失效分析(續(xù)前) 第8講 失效診斷與預(yù)防技術(shù)(2)[J]. 王榮. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2018(02)
[5]風(fēng)電齒輪軸滲碳淬火縱向裂紋分析[J]. 孔德群,任政,何建群. 熱處理技術(shù)與裝備. 2017(01)
[6]機(jī)械裝備的失效分析(續(xù)前) 第3講 斷口分析技術(shù)(下)[J]. 王榮. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2016(12)
[7]電化學(xué)充氫下2.25Cr1Mo0.25V鋼氫脆敏感性研究[J]. 胡海軍,李康,武瑋,程光旭,弓衛(wèi)軍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[8]不同電化學(xué)充氫狀態(tài)下X70和X80管線鋼的斷裂特性[J]. 原佳強(qiáng),王莉萍. 金屬熱處理. 2015(12)
[9]淺談?dòng)绊憥追N常見鋼氫脆的因素[J]. 龐勃. 科技風(fēng). 2014(22)
[10]氣體滲碳淬火件的氫脆問題[J]. 李志義,馬學(xué)文,李曉澎. 熱處理. 2012(03)
博士論文
[1]不銹鋼微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)其氫脆性能的影響[D]. 范宇恒.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]微觀結(jié)構(gòu)對(duì)高強(qiáng)鋼氫脆敏感性的影響及機(jī)理[D]. 姜岳峰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[3]高強(qiáng)度螺栓用鋼的氫擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)及氫致延遲斷裂控制技術(shù)研究[D]. 孫永偉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
碩士論文
[1]高強(qiáng)度鋼電鍍鎘過程中滲氫機(jī)理研究[D]. 吳欣欣.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[2]應(yīng)力環(huán)的設(shè)計(jì)制備及其在18CrNiMo7-6鋼氫致斷裂研究中的應(yīng)用[D]. 付洋洋.機(jī)械科學(xué)研究總院 2018
[3]鋼中氧化鋁類夾雜的形成機(jī)理和去除效果的基礎(chǔ)研究[D]. 李陽(yáng).安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[4]齒輪滲碳鋼18CrNiMo7-6的制備及組織性能分析[D]. 肖廣林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]超高強(qiáng)度馬氏體時(shí)效不銹鋼鋼絲缺口效應(yīng)研究[D]. 朱宏飛.昆明理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3674852
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 氫脆機(jī)理與判斷
1.2.2 氫脆影響因素簡(jiǎn)述
1.2.3 應(yīng)力集中與缺口敏感性
1.2.4 300 M鋼的特性及氫脆現(xiàn)象
1.2.5 18CrNiMo7-6鋼的應(yīng)用及氫脆現(xiàn)象
1.2.6 應(yīng)力環(huán)的研究與應(yīng)用
1.3 研究目的與方案
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究方案
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 化學(xué)成分
2.1.2 試樣棒熱處理
2.1.3 試樣加工
2.2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)
2.3 應(yīng)力環(huán)適用配件的設(shè)計(jì)
2.3.1 千分表夾具設(shè)計(jì)
2.3.2 計(jì)時(shí)裝置加入
2.4 充氫實(shí)驗(yàn)
2.4.1 酸洗充氫
2.4.2 電化學(xué)充氫實(shí)驗(yàn)
2.5 應(yīng)力環(huán)加載實(shí)驗(yàn)
2.6 金相與斷口實(shí)驗(yàn)
2.6.1 金相實(shí)驗(yàn)
2.6.2 斷口實(shí)驗(yàn)
第三章 300M鋼氫脆特性
3.1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.1 V型缺口試樣與標(biāo)準(zhǔn)試樣
3.1.2 表面預(yù)制缺口試樣
3.2 酸洗充氫結(jié)果
3.2.1 V型缺口試樣
3.2.2 表面預(yù)制缺口試樣
3.3 電化學(xué)充氫結(jié)果
3.3.1 V型缺口試樣
3.3.2 表面預(yù)制缺口試樣
3.4 金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5 斷口形貌分析
3.5.1 未充氫試樣
3.5.2 酸洗充氫
3.5.3 電化學(xué)充氫
3.6 結(jié)果分析與討論
3.6.1 氫脆的判定與分析
3.6.2 試樣缺口影響
3.6.3 結(jié)果應(yīng)用舉例
3.7 小結(jié)
第四章 18CrNiMo7-6鋼氫脆特性
4.1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1.1 V型缺口試樣與標(biāo)準(zhǔn)試樣
4.1.2 表面預(yù)制缺口試樣
4.2 酸洗實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 V型缺口試樣
4.2.2 表面預(yù)制缺口試樣
4.3 電化學(xué)充氫結(jié)果
4.3.1 V型缺口試樣
4.3.2 表面預(yù)制缺口試樣
4.4 金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 斷口形貌
4.5.1 未充氫試樣
4.5.2 充氫試樣
4.6 結(jié)果分析與討論
4.6.1 氫脆發(fā)生的判定
4.6.2 酸洗與電化學(xué)結(jié)果
4.6.3 試樣缺口影響
4.6.4 結(jié)果應(yīng)用舉例
4.7 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 研究結(jié)論
5.2 研究中的不足點(diǎn)
5.3 后續(xù)改進(jìn)建議
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬緊固螺栓發(fā)生氫脆斷原因分析[J]. 袁明波. 中國(guó)金屬通報(bào). 2018(10)
[2]金屬緊固螺栓發(fā)生氫脆斷的原因分析[J]. 姜琛. 世界有色金屬. 2018(14)
[3]煤制氣環(huán)境中氫含量對(duì)X80管線鋼氫脆敏感性的影響規(guī)律[J]. 史昊,邢云穎,王修云. 腐蝕與防護(hù). 2018(05)
[4]機(jī)械裝備的失效分析(續(xù)前) 第8講 失效診斷與預(yù)防技術(shù)(2)[J]. 王榮. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2018(02)
[5]風(fēng)電齒輪軸滲碳淬火縱向裂紋分析[J]. 孔德群,任政,何建群. 熱處理技術(shù)與裝備. 2017(01)
[6]機(jī)械裝備的失效分析(續(xù)前) 第3講 斷口分析技術(shù)(下)[J]. 王榮. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2016(12)
[7]電化學(xué)充氫下2.25Cr1Mo0.25V鋼氫脆敏感性研究[J]. 胡海軍,李康,武瑋,程光旭,弓衛(wèi)軍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[8]不同電化學(xué)充氫狀態(tài)下X70和X80管線鋼的斷裂特性[J]. 原佳強(qiáng),王莉萍. 金屬熱處理. 2015(12)
[9]淺談?dòng)绊憥追N常見鋼氫脆的因素[J]. 龐勃. 科技風(fēng). 2014(22)
[10]氣體滲碳淬火件的氫脆問題[J]. 李志義,馬學(xué)文,李曉澎. 熱處理. 2012(03)
博士論文
[1]不銹鋼微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)其氫脆性能的影響[D]. 范宇恒.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]微觀結(jié)構(gòu)對(duì)高強(qiáng)鋼氫脆敏感性的影響及機(jī)理[D]. 姜岳峰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[3]高強(qiáng)度螺栓用鋼的氫擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)及氫致延遲斷裂控制技術(shù)研究[D]. 孫永偉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
碩士論文
[1]高強(qiáng)度鋼電鍍鎘過程中滲氫機(jī)理研究[D]. 吳欣欣.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[2]應(yīng)力環(huán)的設(shè)計(jì)制備及其在18CrNiMo7-6鋼氫致斷裂研究中的應(yīng)用[D]. 付洋洋.機(jī)械科學(xué)研究總院 2018
[3]鋼中氧化鋁類夾雜的形成機(jī)理和去除效果的基礎(chǔ)研究[D]. 李陽(yáng).安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[4]齒輪滲碳鋼18CrNiMo7-6的制備及組織性能分析[D]. 肖廣林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]超高強(qiáng)度馬氏體時(shí)效不銹鋼鋼絲缺口效應(yīng)研究[D]. 朱宏飛.昆明理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3674852
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