螺旋式榨油机在我国得到普遍应用。榨螺轴是关键部件。榨螺磨损失效分析有助于选材及提高榨螺寿命,但还缺乏系统深入研究。本文分析了榨油机中油料在榨膛的运动特征及榨螺的受力情况,认为榨膛可以分为三个区,即“进料区”、“预榨区”及“压榨区”。在压榨区,榨膛压力高而且油料变成高紧实度的“不可压缩体”,因此榨螺受到高应力碾研磨损,而且磨损最严重。对榨螺的宏观形貌的观察可资证明。从压榨区的榨螺上取样进行磨面及磨损表层截面的SEM观察表明;榨螺受到形变磨损、切削磨损、撕裂磨损、疲劳断裂磨损及油液的微区高压冲蚀磨损。切削磨损是造成榨螺失效的主要原因。合金白口铸铁具有整体高硬度及含有大量高硬度碳化物,因此制成榨螺抗磨性比渗碳钢更高

煤制天然气是我国煤炭清洁利用的重要发展方向.现有管道用于输送煤制天然气(最高氢分压为0.72 MPa)时需要考虑其中低压氢气的影响,因而需先进行氢致开裂安全性评估.本文利用高压釜环境下恒载荷实验和电化学充氢,模拟研究X-70管线钢和20#钢在不同氢含量下的氢损伤和氢致延迟开裂,并对其在煤制天然气中服役安全性进行评估.在总压12MPa(10 MPa N2+2 MPa H2)的高压釜中放置一个月,两种钢的金相试样均不出现氢损伤,U弯试样不开裂,加屈服强度σs的恒载荷试样不发生断裂.在含0.72 MPa的煤制天然气中长期服役时,进入两种钢的氢含量均远低于σs下发生氢致延迟开裂的门槛氢含量和出现氢损伤的门槛氢含量,因而X-70钢和20#钢在煤制天然气中长期服役均具有高的氢损伤和氢致开裂安全系数

在扫描电镜下原位观察了两种钢的拉伸变形过程，两种钢分别为以铁素体为主、含少量珠光体的纯净高强钢和以珠光体为主、含少量先共析铁素体的车轮钢.纯净钢拉伸时，不论试样厚度满足平面应变与否，均以铁素体的滑移变形为主，并最终导致韧性开裂，裂纹连续扩展，少量的珠光体对整个变形断裂过程几乎没有影响；断口呈现韧窝状.对于车轮钢，当试样厚度很薄不满足平面应变条件时，尽管先共析铁素体很少，拉伸时，仍以先共析铁素体的变形为先导过程，并在先共析铁素体与珠光体的界面处优先开裂，成为不连续微裂纹，断口呈现韧窝和准解理两种混合特征；当试样厚度满足平面应变条件时，则以珠光体中渗碳体片层的脆性开裂为主，断口呈现准解理特征

以X射线衍射仪、扫描隧道电子显微镜、能量散射光谱仪等手段对在悬浮预热器内筒上使用前后的反应烧结碳化硅陶瓷进行分析,研究该陶瓷应用于悬浮预热器上的损毁机制.碳化硅陶瓷中残存金属硅和表面的碳化硅在高温使用工况下首先氧化成SiO2,SiO2在K2O (g)、Na2O (g)、KCl (g)、Na Cl (g)等蒸气以及氯化物作用下黏度降低,形成覆盖于陶瓷表面的氧化层,继而被高速的气固流体冲蚀和磨损掉,并导致新的界面出现.如此循环,使碳化硅陶瓷的外侧逐渐变薄和断裂,直至损毁.提高陶瓷的致密性和降低残余硅含量是改进反应烧结碳化硅陶瓷在悬浮预热器中使用性能的有效途径

采用升降法对CSP工艺生产的2mm厚Ti微合金化高强钢的疲劳性能进行研究.结果发现：高强钢的抗拉强度为830 MPa；疲劳强度为685 MPa，约为抗拉强度的0.83倍；伸长率为18.8%.绘制了高强钢的S-N曲线，并拟合出疲劳寿命与最大应力的关系.通过扫描电镜对疲劳断裂机理进行了分析.宏观疲劳断口可见明显的裂纹源区、扩展区和瞬断区形貌.疲劳裂纹起始于带钢表面微裂纹；疲劳扩展区存在微观疲劳辉纹、二次裂纹和宏观疲劳贝纹线；瞬断区出现撕裂棱，兼有韧窝存在

铜镍铬锰铸钢是一种高强度低合金钢,用于造船工业。它在制造过程中常因裂纹缺陷而报废。本文利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针及俄歇谱仪等手段,研究了铜镍铬锰铸钢裂纹的性质及其产生的原因。试验结果表明裂纹属于沿晶的脆性断裂。裂纹的产生是因为凝固时形成的显微偏析导致γFe+(Fe、Cr、Mn)3C共晶Cr沿奥氏体晶界析出所致。碳扩大凝固温度间隔和降低合金元素的平衡分配系数,因而增加了铬的偏析比。因此降低碳和硫的含量,提高钢液的纯洁度和加速铸件的凝固速度是消除晶间共晶和裂纹的有效措施

本文研究了晶粒大小和Mg对GH169合金持久与缺口周期持久性能的影响。结果表明,微量Mg及晶粒细化会有效地改善该合金的缺口持久敏感性。存在缺口持久敏感性或低塑性的GH169台金,在蠕变疲劳交互作用下将会严重导致材料的弱化而引起过早的断裂,用Mg微合金化和晶粒细化,即使存在一定数量小晶的混晶组织也会显著提高合金的缺口周期持久寿命

通过慢应变速率拉伸试验,在超临界水环境中研究了溶解氧和温度对06Cr17Ni12Mo2Ti不锈钢的应力腐蚀开裂倾向的影响规律.试验结果表明:在含不同溶解氧量(0/200/2000μg·kg-1)的450℃和550℃超临界水环境中,不锈钢都呈现出不同程度的应力腐蚀开裂倾向.随着水中溶解氧含量的增加,不锈钢的应力腐蚀开裂倾向更为明显.随着温度的上升,应力腐蚀开裂倾向反而会下降.在含不同溶解氧量(0/200/2000μg·kg-1)的650℃超临界水环境中,不锈钢只发生塑性断裂,未发现应力腐蚀开裂倾向,并且溶解氧对其影响也不是很明显

借助有机涂层预应变施加方法，跟踪观察户内加速试验过程中受到外加应变的航空有机涂层表面形貌变化，利用环境扫描电子显微镜进行显微组织表征，利用电化学阻抗谱进行特定频率的阻抗模值分析，进而综合研究航空有机涂层在外加应变和热带海洋大气环境耦合作用下的损伤规律和失效模型.研究发现，外加拉应变导致有机涂层的防护性能下降，外加拉应变水平越高，有机涂层损伤越严重，防护性能下降越多.进行户内加速试验过程中，受到外加拉应变的涂层防护性能进一步下降，外加拉应变越大，下降越快.受外加拉应变的涂层防护性能下降的原因是相应的应力水平超过有机涂层材料的断裂强度，从而在涂层内部形成微裂纹，构成外界溶液到达有机涂层/合金界面的通道.受到外加压应变后，有机涂层的防护性能不发生明显变化.进行户内加速试验过程中，受到外加压应变的涂层防护性能缓慢丧失，受到外加压应变水平越高，涂层防护性能下降越缓慢

《工程科学学报》：金属塑性成形中的韧性断裂微观机理及预测模型的研究进展