通过扫描电镜观察、金相分析、硬度测量等手段对Cr-Mo钢精密滚珠丝杠表面硬化层出现的淬火裂纹进行了失效分析。结果表明,Cr-Mo钢表面感应淬火裂纹的产生原因与钢材冶炼时局部缩孔形成的疏松缺陷、钢中存在带状组织和感应加热淬火工艺的不合理有关。

以DC53模具钢为研究对象，通过硬度测试、冲击试验研究了预调质处理对其组织和性能的影响，并对其冲击断口形貌进行了分析。结果表明：对于经过球化处理的DC53模具钢，在最终热处理前进行预调质处理，能显著降低其硬度，并提高其冲击韧性；预调质处理后在400℃回火的钢能获得相对比较理想的硬度和韧性配比。

研究激光金属成形DZ125L高温合金的组织,其形成的非平衡组织致密,一次枝晶间距约5μm;生成的过饱和固溶体抑制γ′相析出,且晶界析出点状不连续MC碳化物。这无法满足高温合金直接使用要求,需进行必要热处理。因此研究了5种热处理状态下的组织和显微硬度,结果表明均匀化和固溶处理十分必要,但需严格控制时间;时效处理时间可以适当减少。经过热处理试样的硬度比未经过过热处理试样硬度低,主要原因是激光金属成形组织细密,晶界析出大量强化相MC碳化物。

采用较大光斑的激光束对65Mn弹簧钢表面进行淬火。通过金相显微镜、显微硬度计等实验仪器研究65Mn弹簧钢在经过激光淬火后显微组织和显微硬度的变化。实验结果表明经过激光淬火之后,65Mn弹簧钢表面出现一层显微硬化层,其显微组织主要有大量细小的针状马氏体和弥散的碳化物;硬化层深度约为300μm,硬化层硬度为772.5~978.5HV0.2,约为基体的4.2~5.4倍。

采用管-板自动焊工艺,对钛管-板模拟件焊缝进行了自熔焊和自动填丝焊修复,并使用无损检测和光学金相显微镜手段,研究了焊缝修复后的接头成形。结果表明:自熔焊和自动填丝焊修复后的焊缝成形良好,组织中未发现焊接缺陷,焊缝余高、焊缝宽度和角焊缝厚度满足标准要求。开发的一整套凝汽器钛管-板密封焊缝自动修复工艺,解决了手工修复过程中二次污染、可靠性差、效率低等问题,能够满足现场检修的需求。

为确保低碳钢液压缸焊接工艺的可靠性,对其环焊缝的显微组织和硬度变化规律进行了研究。试样采用线切割进行截取,避免焊缝的二次热影响效应。截取后的试样通过热压镶嵌操作完成焊缝采样,通过不同颗粒度的水砂纸分别对镶嵌试样进行粗磨和细磨。抛光剂选用Cr2O3,腐蚀溶液选用4%硝酸酒精溶液。在金相显微镜400倍放大条件下观测不同焊缝区域的显微组织,分析组织形貌以及形成原因。设定不同方向的显微硬度测试路径,得出硬度变化规律,预测焊缝力学性能;受焊缝热源影响,热影响区组织有分成了过热区和正火区部分,该部分组织低于奥氏体相变温度,保留了少量的奥氏体晶核;焊缝区奥氏体晶核的数量逐渐增多,在熔池凝固的阶段中完成了相变过程。

针对在犁尖部件的局部区域堆焊硬质合金层仍无法解决现有国产犁尖整体耐磨性不足的问题,该研究对高速液压翻转犁犁尖部件整体采用渗碳-淬火-回火处理,并探讨了该工艺对犁尖微观组织与耐磨性的影响机制。研究结果表明,经渗碳-淬火-回火(Carburizing-Quenching-Tempering,CQT)工艺处理后的犁尖(CQT态犁尖)近表层最大碳质量分数约为0.70%,渗层深度约为2.5 mm,其表层组织为针状马氏体(高硬度)+残余奥氏体+少量碳化物,芯部组织则以板条马氏体(高强韧性)为主,这与经淬火-回火(Quenching-Tempering,QT)工艺处理后的犁尖(QT态犁尖)中的板条马氏体+先共析铁素体组织明显不同,微观组织的改善使CQT态犁尖近表层的显微硬度较QT态犁尖提高56%。同时,与QT态犁尖相比,CQT态犁尖芯部的屈服强度和抗拉强度分别提升16%和20%。摩擦磨损试验及田间试验表明,CQT态犁尖的平均摩擦系数较QT...

研究了在5k W激光功率下,激光扫描速度对304不锈钢薄板搭接接头组织和性能的影响。实验结果表明,焊缝区出现分层现象,层界存在着向两侧层中心延伸的树枝晶组织,层中心为细小的等轴晶。熔合线附近为树枝晶组织,垂直于熔合线向焊缝中心生长。不同扫描速度下,焊缝区的硬度均低于母材硬度,随着扫描速度的提高,焊缝区的硬度值趋于稳定,焊缝中心的硬度值,呈现下降趋势。扫描速度不同,焊接接头强度也不同,扫描速度为72mm/min时,焊接接头的抗拉强度接近于母材的强度。

采用扫描电镜和透射电镜对7075铝合金缸体出现的断裂现象进行了显微组织观察和失效分析。结果表明,7075铝合金缸体疲劳裂纹的萌生与阳极氧化膜有关,其表面的微孔洞在循环应力作用下容易产生应力集中,从而成为疲劳裂纹形核的场所。防止措施建议将过渡圆弧半径加大以降低应力集中,减少疲劳裂纹萌生的可能性。

采用扫描电镜和透射电镜对7075铝合金缸体出现的断裂现象进行了显微组织观察和失效分析。结果表明,7075铝合金缸体疲劳裂纹的萌生与阳极氧化膜有关,其表面的微孔洞在循环应力作用下容易产生应力集中,从而成为疲劳裂纹形核的场所。防止措施：建议将过渡圆弧半径加大以降低应力集中,减少疲劳裂纹萌生的可能性。