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晶界碳化物和动态再结晶对690合金柱状晶凝固组织高温塑性的影响
1
作者 赵霞 王旻 +4 位作者 郝宪朝 张龙 高明 马颖澈 刘奎 《金属学报》 北大核心 2026年第2期339-350,共12页
为研究690合金电渣锭的高温变形特性,提高其锻造质量,采用Gleeble热模拟试验机与立式拉伸试验机对具有柱状晶凝固组织特征的690合金电渣锭(质量为3 t)圆柱螺纹试样进行了900~1250℃的高温拉伸实验。结果表明,合金在900~1050℃热变形时,... 为研究690合金电渣锭的高温变形特性,提高其锻造质量,采用Gleeble热模拟试验机与立式拉伸试验机对具有柱状晶凝固组织特征的690合金电渣锭(质量为3 t)圆柱螺纹试样进行了900~1250℃的高温拉伸实验。结果表明,合金在900~1050℃热变形时,晶界处未溶的M_(23)C_(6)碳化物在阻碍裂纹沿晶界扩展的同时促进动态再结晶;1150~1200℃时,由于温度升高使得动态再结晶速率大幅提高,这2个温度区间的再结晶晶粒增多,使沿晶裂纹被相互隔离,有效阻碍了裂纹的贯通和扩展,使合金保持较高塑性和热变形能力。1100和1250℃变形时,690合金柱状晶凝固组织试样塑性较差,在1100℃条件下,晶界处M_(23)C_(6)碳化物大量溶解,其对裂纹的阻碍作用和对动态再结晶的促进作用消失,柱状晶组织变形协调性差,晶界易产生局部严重塑性变形,使孔洞大量萌生并迅速沿晶扩展,显著降低了试样的高温塑性;1250℃时由于变形温度过高,再结晶晶粒明显粗化,晶界趋于平直化,对裂纹扩展的抑制作用减弱,合金塑性再次降低。 展开更多
关键词 690 合金 高温塑性 沿晶开裂 晶界碳化物 动态再结晶
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压水堆一回路某阀门用690镍基合金的应力腐蚀裂纹扩展行为
2
作者 丁凯 彭骋 +4 位作者 张旭 袁新宇 汪家梅 陈凯 张乐福 《机械工程材料》 北大核心 2026年第3期88-95,共8页
在模拟压水堆一回路水化学环境(325℃、15.5 MPa、1.2 mg·L^(-1)硼、2.2μg·L^(-1)锂、2 mg·L^(-1)溶解氧或1.6 mg·L^(-1)溶解氢)中,采用应力腐蚀裂纹扩展速率在线测量技术,通过裂纹扩展试验对比研究了压水堆某阀... 在模拟压水堆一回路水化学环境(325℃、15.5 MPa、1.2 mg·L^(-1)硼、2.2μg·L^(-1)锂、2 mg·L^(-1)溶解氧或1.6 mg·L^(-1)溶解氢)中,采用应力腐蚀裂纹扩展速率在线测量技术,通过裂纹扩展试验对比研究了压水堆某阀门用国产和进口690镍基合金的应力腐蚀裂纹扩展行为。结果表明:国产690合金和进口690合金内部残余应变均低于10%,在模拟压水堆一回路工况下的裂纹扩展速率均处于10^(-9) mm·s^(-1)数量级,2种合金均具有较低的应力腐蚀开裂敏感性,这与合金中较高的铬含量有关。与进口合金相比,国产690合金的晶粒尺寸较大,Σ3孪晶界占比较高,晶界的位错密度和残余应变水平较低,裂纹扩展速率略低,抗应力腐蚀开裂性能较好;国产690合金的裂纹扩展以穿晶模式为主,而进口合金则呈现明显的沿晶-穿晶混合特征。国产和进口690合金的裂纹扩展速率与应力强度因子呈幂指数关系,国产690合金在不同溶解氧浓度环境中的裂纹扩展速率均较低,溶解氧对其应力腐蚀开裂行为的影响不显著。 展开更多
关键词 690镍基合金 残余应变 应力腐蚀开裂 裂纹扩展速率 压水堆
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FH690特厚钢板晶体学特征与韧性的关系
3
作者 高擎 周文浩 +5 位作者 郝家乐 李玉路 史术华 卢兴福 谢振家 尚成嘉 《钢铁》 北大核心 2026年第1期147-155,共9页
随着海洋工程向深远海和极地拓展,海洋工程装备日益大型化,发展具备690 MPa级高强度、-60℃高韧性的特厚海洋工程用钢的需求十分迫切。然而,随着钢板强度级别和厚度规格的提升,特厚板1/2厚度(1/2T)位置的冲击韧性面临严峻挑战。对比研... 随着海洋工程向深远海和极地拓展,海洋工程装备日益大型化,发展具备690 MPa级高强度、-60℃高韧性的特厚海洋工程用钢的需求十分迫切。然而,随着钢板强度级别和厚度规格的提升,特厚板1/2厚度(1/2T)位置的冲击韧性面临严峻挑战。对比研究了厚度为210 mm的FH690调质特厚海洋工程用钢板在1/4厚度(1/4T)和1/2T位置的显微组织与力学性能,旨在从晶体学特征角度揭示特厚板组织与低温韧性的关联。研究结果表明,厚度为210 mm的FH690工业试验钢板在1/4T与1/2T位置的拉伸性能相近,其屈服强度分别为776、767 MPa,抗拉强度分别为850、856 MPa,断后伸长率分别为20.5%和21.6%。系列温度冲击试验结果显示,虽然1/4T位置的上平台冲击功(约为141 J)高于1/2T位置(约为109 J),但两者的韧脆转变温度(ductile-brittle transition temperature,DBTT)差异不大,分别约为-78、-73℃。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)分析表明,试验钢在1/4T和1/2T位置的显微组织均为回火板条贝氏体,贝氏体基体中弥散分布着细小球状碳化物。透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)分析进一步确认,这些细小碳化物主要为尺寸约为100 nm的M23C6型析出相。晶体学特征分析表明,1/4T位置的原始奥氏体晶粒小于1/2T位置,但1/2T位置的block界面密度显著高于1/4T位置。示波冲击试验表明,在韧脆转变温度附近(-80℃)时,1/4T和1/2T位置的起裂功相近,分别为27、30 J,但1/4T位置的裂纹扩展功显著高于1/2T位置。这表明,高密度的大角度block界面有助于在低温冲击过程中保证起裂功并降低韧脆转变温度,而细小的原始奥氏体晶粒则可显著提升裂纹扩展功。 展开更多
关键词 FH690 特厚板 晶体学 低温韧性 海洋工程用钢 韧脆转变温度 韧化机理 变体选择
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Inconel 690合金在不同磁-热能场时序匹配下的组织演化及性能
4
作者 李俊辉 黄亮 +5 位作者 冒文杰 王圣泽 王睿 何诗语 梅金娜 蔡振 《机械工程材料》 北大核心 2026年第3期123-130,共8页
以固溶态Inconel 690合金为研究对象,在单级脱敏处理的基础上设计了先脱敏后磁场、先磁场后脱敏、脱敏耦合磁场等3种磁-热能场时序匹配试验方案,研究了不同磁-热能场时序匹配下Inconel 690合金的微观结构、物相组成、拉伸性能和导热性... 以固溶态Inconel 690合金为研究对象,在单级脱敏处理的基础上设计了先脱敏后磁场、先磁场后脱敏、脱敏耦合磁场等3种磁-热能场时序匹配试验方案,研究了不同磁-热能场时序匹配下Inconel 690合金的微观结构、物相组成、拉伸性能和导热性能。结果表明:相比于单级脱敏处理,磁-热能场复合处理后Inconel 690合金的平均晶粒尺寸以及退火孪晶的密度和长度均增加;先脱敏后磁场处理合金的平均晶粒尺寸最大。先脱敏后磁场处理合金晶界处的M_(23)C_(6)碳化物与单级脱敏处理合金相似,呈不连续分布;先磁场后脱敏处理合金中的碳化物呈半连续分布;脱敏耦合磁场处理合金的碳化物呈连续链状分布,碳化物析出程度最高,位错密度最高,为1.08×10^(15)m^(-2)。先磁场后脱敏处理合金的抗拉强度与屈服强度最高,分别为657.39,320.47 MPa,断后伸长率为45.78%。磁-热能场复合处理可提升Inconel 690合金的热导率;先磁场后脱敏处理合金的热导率最大,为18.09 W·m^(-1)·K^(-1),较单级脱敏处理提高了15.36%,导热性能最好。 展开更多
关键词 Inconel 690合金 磁-热能场时序匹配 导热性能 碳化物析出 晶粒尺寸
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电流对Q690D钢焊接接头组织与力学性能的影响
5
作者 刘成龙 孙有平 +2 位作者 侯国清 何江美 李旺珍 《钢铁研究学报》 北大核心 2026年第2期286-298,共13页
采用二氧化碳气体保护焊对10mm厚的Q690D高强钢进行焊接试验,利用光学显微镜、扫描电子显微镜以及SmartLab SE型X射线衍射仪等设备,研究了电流对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,焊接接头不同区域的微观组织明显不同,其中焊核区以... 采用二氧化碳气体保护焊对10mm厚的Q690D高强钢进行焊接试验,利用光学显微镜、扫描电子显微镜以及SmartLab SE型X射线衍射仪等设备,研究了电流对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,焊接接头不同区域的微观组织明显不同,其中焊核区以针状铁素体为主,粗晶区和细晶区均由板条马氏体和贝氏体组成,同时热影响区中不完全重结晶区因铁素体-贝氏体混合组织以及低位错密度引发显著软化。随着焊接电流增加,焊核区再结晶程度和位错密度呈先增加后减少趋势。在最佳焊接电流260 A时,焊接接头力学性能最优,其显微硬度分布存在区域差异性,但平均硬度仍处于较高水平;抗拉强度和伸长率分别为724.50MPa和16.08%,断口呈现大量韧窝,但局部区域也观察到准解理特征,表明接头断裂形式为韧-脆混合断裂。 展开更多
关键词 Q690D钢 CO_(2)弧焊 焊接电流 显微组织 力学性能
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AA1060/DP690T磁脉冲焊接接头成形工艺、组织及力学性能研究
6
作者 于朋 张体明 +4 位作者 陈玉华 叶智康 谢吉林 王善林 张世一 《精密成形工程》 北大核心 2026年第2期123-133,共11页
目的 探究工艺参数对AA1060/DP690T异种金属磁脉冲焊接接头界面微观组织和力学性能的影响规律,并揭示基板镀镍处理对接头性能的作用机制。方法 利用磁脉冲焊接设备制备焊接接头,通过显微组织观察、能谱分析、电子背散射技术和剪切强度... 目的 探究工艺参数对AA1060/DP690T异种金属磁脉冲焊接接头界面微观组织和力学性能的影响规律,并揭示基板镀镍处理对接头性能的作用机制。方法 利用磁脉冲焊接设备制备焊接接头,通过显微组织观察、能谱分析、电子背散射技术和剪切强度测试等手段,系统研究了工艺参数对接头界面微观组织和力学性能的影响,除此之外,还研究了镀镍层对接头性能的影响。结果 当放电能量为30 kJ、初始间隙为1.5 mm时,接头剪切强度最高,达到AA1060强度的82.5%。界面金属间化合物(IMC)平均晶粒尺寸(约0.8µm)显著小于AA1060(约15µm)和DP690T(约5µm),铝母材压深(1 000 nm)<IMC层压深(570 nm)<钢母材压深(420 nm),界面呈现典型硬度过渡特征。随着放电能量的增高,IMC厚度由3µm增大到20µm,界面失效模式也由韧性断裂转变为脆性断裂。当放电能量为30 kJ、初始间隙为1.5 mm时,相较于AA1060/DP690T接头,AA1060/镀镍DP690T接头的最大剪切载荷由4.65 kN减小到3.59 kN,降低了22.7%,延伸长度由3.02 mm增大到4.78 mm,增加了57.9%。结论 IMC的中间硬度特性(介于两母材之间)实现了力学性能梯度过渡,从而缓解了铝/钢热膨胀系数差异引发的残余应力,增强了接头的连接性能;镀镍层使接头从强度主导型转变为韧性主导型,更适用于抗冲击的工程应用。 展开更多
关键词 磁脉冲焊接 AA1060/DP690T异种材料 放电能量 初始间隙 微观组织 力学性能
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EH36和EH690异种钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究
7
作者 郭世豪 高旭东 邵永波 《机械强度》 北大核心 2026年第1期63-71,共9页
【目的】EH36和EH690高强钢在海洋平台结构中应用广泛,但其异种钢焊接接头抗疲劳能力较差、易引发疲劳断裂破坏,针对该焊接接头在不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为及寿命特性展开研究,为海洋钢结构的抗疲劳设计及安全性评估提供理论依据... 【目的】EH36和EH690高强钢在海洋平台结构中应用广泛,但其异种钢焊接接头抗疲劳能力较差、易引发疲劳断裂破坏,针对该焊接接头在不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为及寿命特性展开研究,为海洋钢结构的抗疲劳设计及安全性评估提供理论依据。【方法】首先,采用熔化极气体保护焊工艺制备EH36和EH690异种钢焊接接头,并加工标准紧凑拉伸试件。其次,针对焊缝、热影响区及EH36母材,在三级应力比(R=0.1、0.3、0.5)下分别开展疲劳裂纹扩展试验。再次,基于试验数据计算不同工况下的疲劳裂纹扩展速率,并采用Paris公式拟合获取材料常数C、m。最后,结合扫描电子显微镜对疲劳断口微观形貌进行特征分析。【结果】结果表明,在裂纹长度扩展距离相同时,疲劳循环周次随材料屈服强度的增加而增大;热影响区存在的焊接残余拉应力提高了循环应力中的平均应力水平,从而增大了疲劳裂纹扩展速率,降低了构件疲劳寿命;断口表面呈准解理断裂特征。 展开更多
关键词 EH36钢 EH690钢 应力比 疲劳裂纹扩展 微观形貌
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CM690锚链钢冲击性能波动原因分析
8
作者 杨成威 朱鹏龙 +3 位作者 叶玉奎 谢常胜 王凯勋 赵海涛 《金属热处理》 北大核心 2026年第2期53-60,共8页
针对某钢铁公司CM690锚链钢热处理(淬火+回火)后出现的冲击性能波动的现象,对CM690锚链钢不同冲击性能试样进行了断口形貌观察、化学成分测试、原始奥氏体晶粒尺寸测量、显微组织表征、晶体学特征分析及数值模拟分析等,研究了造成冲击... 针对某钢铁公司CM690锚链钢热处理(淬火+回火)后出现的冲击性能波动的现象,对CM690锚链钢不同冲击性能试样进行了断口形貌观察、化学成分测试、原始奥氏体晶粒尺寸测量、显微组织表征、晶体学特征分析及数值模拟分析等,研究了造成冲击性能波动的原因。结果表明,CM690锚链钢热处理后,不同冲击性能试样的化学成分和原始奥氏体晶粒尺寸较为接近;但低韧性试样的显微组织中含有更多的上贝氏体组织及更低的大角度晶界密度,CM690锚链钢冲击性能波动与其显微组织有关。而造成显微组织差异的主要原因源于CM690锚链钢热处理后冲击试样的取样方法。在距淬火圆棒端面不同位置处取样会导致不同冲击试样的淬火冷却速率不同和显微组织差异,从而导致冲击性能波动。 展开更多
关键词 CM690锚链钢 冲击性能 冷却速率 晶体学
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蒸汽发生器690合金传热管微动磨损研究进展
9
作者 庄文华 贺继樊 +2 位作者 杨亚茹 任振兴 魏超 《机械》 2026年第2期1-9,共9页
作为压水堆核电站的第二道安全屏障,传热管束同时承担热量交换与安全隔离的双重职能。然而,流致振动与高温水腐蚀的耦合作用易诱发微动腐蚀,造成管壁减薄威胁核电站安全运行。因此,本文系统梳理了690合金传热管在不同服役工况下的微动... 作为压水堆核电站的第二道安全屏障,传热管束同时承担热量交换与安全隔离的双重职能。然而,流致振动与高温水腐蚀的耦合作用易诱发微动腐蚀,造成管壁减薄威胁核电站安全运行。因此,本文系统梳理了690合金传热管在不同服役工况下的微动磨蚀机制、损伤演化规律与材料氧化行为,并阐明关键影响因素的作用机制与影响程度。研究表明:微动磨损过程中,690合金管磨损区域沿截面方向会形成多层梯度纳米结构,从基体到磨损表面,晶粒逐渐细化、氧含量递增,伴随应变累积。基于此,从表面改性以及微观组织调控提出耐磨性提升策略:(1)在表面沉积强化涂层;(2)通过晶粒尺寸优化、晶界不连续碳化物离散分布及缩短时效处理时间,协同强化硬度与韧性。通过厘清690合金管失效机制,探索优化措施,为高可靠性核用合金的设计与防护提供思路。 展开更多
关键词 微动 氧化 690合金管 传热管 磨损机理
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Inconel690-NiCr涂层管在高温苛性碱溶液中的腐蚀行为研究
10
作者 王瑞 李翔龙 +4 位作者 岳耀民 于洋洋 苗启凯 霍同龙 苏凯峰 《表面技术》 北大核心 2026年第2期24-37,共14页
目的蒸汽发生器传热管是压水堆(PWR)核电站一、二回路的热交换枢纽,其材料耐腐蚀性能影响着压水堆核电站的使用寿命,鉴于此,研究了690-NiCr涂层管在正常工况和非正常工况下的耐腐蚀性能,揭示了温度和pH对690-NiCr涂层管氧化膜形成过程... 目的蒸汽发生器传热管是压水堆(PWR)核电站一、二回路的热交换枢纽,其材料耐腐蚀性能影响着压水堆核电站的使用寿命,鉴于此,研究了690-NiCr涂层管在正常工况和非正常工况下的耐腐蚀性能,揭示了温度和pH对690-NiCr涂层管氧化膜形成过程的影响。方法采用水循环系统的高压釜设备模拟压水堆(PWR)真实工况,利用大气等离子喷涂(Air Plasma Spraying,APS)技术制备Ni-Cr涂层,设计了二回路水环境(285℃)、偏离工况水环境(320℃)、次临界水环境(360℃)以及不同pH值(pH=7.0、pH=9.8、pH=10.6)实验方案;通过SEM、EDS和XRD分析了氧化膜形貌及成分、元素含量和腐蚀机理。结果在二回路水环境下,涂层管在三种pH水环境下的表面氧化物形状相似,表面覆盖颗粒状氧化物并伴随针状氧化物;在320℃偏离工况水环境下,涂层管在三种pH下均形成了形状不规则的颗粒状外层氧化膜和致密的内层氧化膜,外层氧化膜富含Cr,Ni次之,内层氧化膜则相反;在次临界水环境下,涂层管所形成的内外层氧化膜成分差别较小,均富含Cr、Ni元素,不同的是,pH=10.6时的氧含量较低。结论涂层管在二回路水环境中形成了三层氧化膜,外层氧化膜主要为Cr(OH)_(3)、Ni(OH)_(2)和NiO;中间层氧化膜主要由单质Ni、少量NiO和Fe的氧化物构成;内层氧化膜由Cr_(2)O_(3)构成;随着温度的上升,涂层管表面氧化膜厚度增加,外层氧化物颗粒长大,内层氧化膜遭到破坏,保护性变差,基体的腐蚀速率增加。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 690-NiCr涂层管 高温苛性溶液 氧化膜成分 腐蚀机理
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Q690高强钢低温断裂失效评定
11
作者 高杰 尚羽佳 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期175-181,共7页
基于Q690高强钢的低温断裂韧性试验结果,采用失效评定图(FAD)从失效评定点及加载路径两方面对32 mm和50 mm厚度的Q690高强钢母材与焊缝试件进行低温断裂失效评定。结果表明:在相同温度下,50 mm厚度的高强钢比32 mm的更容易达到安全评估... 基于Q690高强钢的低温断裂韧性试验结果,采用失效评定图(FAD)从失效评定点及加载路径两方面对32 mm和50 mm厚度的Q690高强钢母材与焊缝试件进行低温断裂失效评定。结果表明:在相同温度下,50 mm厚度的高强钢比32 mm的更容易达到安全评估临界点,而且焊缝的安全评定点比母材更接近安全评定曲线。随着温度降低,Q690高强钢的安全评定点逐渐接近安全评定曲线,在达到-60℃左右时,变化较快,说明低于该温度材料脆性迅速增强,安全性降低。在加载路径方面,随着温度的降低,材料失效类型逐渐由塑性失效向弹塑性失效以及脆性断裂失效方式转变,失效所需的外部加载相对越来越小,且50 mm试件失效所需的加载大于32 mm试件,与低温导致的材料韧-脆转变方式一致。32 mm的Q690高强钢母材在低于-40℃后,失效模式由韧性失效转变为混合失效模式,而达到-80℃后,进入脆性失效模式,而50 mm的母材在接近-60℃左右时就进入脆性失效模式。相比之下,相同厚度的焊缝比母材更易进入混合失效模式和脆性失效模式。 展开更多
关键词 Q690高强钢 低温断裂韧性 安全评定曲线 失效评定图(FAD)
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690MPa高强钢厚板焊接接头缺陷控制技术研究
12
作者 朱勇 《模具制造》 2026年第2期246-248,共3页
针对690MPa高强钢厚板焊接中的未熔合、气孔和冷裂纹缺陷,分析了材料特性、热输入和残余应力对缺陷的影响,建立了气孔指数和裂纹指数模型进行量化表征。通过多道焊接热输入优化、焊道路径重构和残余应力有限元仿真,提出了“限热—缓冷... 针对690MPa高强钢厚板焊接中的未熔合、气孔和冷裂纹缺陷,分析了材料特性、热输入和残余应力对缺陷的影响,建立了气孔指数和裂纹指数模型进行量化表征。通过多道焊接热输入优化、焊道路径重构和残余应力有限元仿真,提出了“限热—缓冷—应力均化”的控制方法,并结合低氢焊材与焊后热处理抑制缺陷。研究表明,该方法显著提高了焊接接头的强度稳定性和冲击韧性,为高强钢厚板焊接质量控制提供了理论与工艺指导。 展开更多
关键词 690MPa高强钢 焊接缺陷 热输入控制 性能评价
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Q690D高强钢低周疲劳性能及损伤演化规律研究 被引量：2
13
作者 宗亮 刘衡 崔瑶 《工程力学》 北大核心 2025年第11期151-158,共8页
为研究Q690D高强度钢材低周疲劳寿命及损伤演化规律,开展Q690D高强钢母材单调拉伸及圆棒试样低周疲劳试验,标定其Manson-Coffin模型参数,并对其低周循环响应特征展开分析。基于连续介质损伤力学,建立了低周疲劳损伤演化模型,并通过编写U... 为研究Q690D高强度钢材低周疲劳寿命及损伤演化规律,开展Q690D高强钢母材单调拉伸及圆棒试样低周疲劳试验,标定其Manson-Coffin模型参数,并对其低周循环响应特征展开分析。基于连续介质损伤力学,建立了低周疲劳损伤演化模型,并通过编写USDFLD子程序,将所定义损伤变量耦合至有限元软件ABAQUS中,实现钢材试样低周疲劳损伤模拟和寿命预测。在此基础上,结合数值分析结果,讨论了Q690D高强钢在等幅低周载荷作用下的损伤演化及分布规律。通过已有研究中相关钢材低周疲劳试验数据,进一步验证了该模型的有效性。结果表明:Q690D高强钢在低周循环荷载作用下表现为循环软化特征;所建立的模型分析结果与试验数据吻合较好,该方法可实现对低周疲劳荷载作用下钢材损伤演化及损伤分布的有效分析。该研究为Q690D低周疲劳寿命研究提供了数据参考,从连续介质损伤力学角度讨论了钢材低周疲劳损伤演化规律,为钢结构低周疲劳损伤分析提供了技术与理论支撑。 展开更多
关键词 Q690D高强钢 低周疲劳 损伤演化规律 连续介质力学 疲劳寿命预测
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E690海工钢中复合碳化物(Nb,Ti,Mo,V)C在奥氏体中的沉淀析出行为研究 被引量：5
14
作者 姚娜 兴超 《轧钢》 北大核心 2025年第1期29-34,共6页
海工钢中第二相析出物的类型、析出量、尺寸大小、形貌特征和分布对其综合性能有较大影响。基于复合析出相在奥氏体中的固溶析出计算和经典析出动力学理论,系统研究了复合析出相在E690海工钢奥氏体中的析出行为,并探讨了轧制过程中奥氏... 海工钢中第二相析出物的类型、析出量、尺寸大小、形貌特征和分布对其综合性能有较大影响。基于复合析出相在奥氏体中的固溶析出计算和经典析出动力学理论,系统研究了复合析出相在E690海工钢奥氏体中的析出行为,并探讨了轧制过程中奥氏体形变储能对复合析出相在奥氏体中析出动力学的影响。结果表明:E690海工钢中MC碳化物在1184.5℃开始析出,主要为(Nb,Ti,Mo,V)C;在奥氏体相区,MC碳化物最大析出质量分数为0.0574%,最大析出体积分数为0.000727%,主要为NbC和TiC;复合碳化物(Nb,Ti,Mo,V)C在不同形核机制下的临界形核尺寸随温度的降低而减小,发生晶界形核的临界形核功小于位错形核和均匀形核,(Nb,Ti,Mo,V)C最先在晶界形核,发生均匀形核、晶界形核和位错形核时的最快沉淀析出温度分别为820.5、908.7、818.3℃;随着形变储能的增加,复合碳化物(Nb,Ti,Mo,V)C相对形核率呈增加趋势,析出孕育期明显缩短,复合析出相的沉淀强化作用增强。 展开更多
关键词 E690海工钢 (Nb Ti Mo V)C 析出动力学 形核机制 形变储能
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电磁耦合能场对690合金导热性能和力学性能的影响 被引量：1
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作者 朱勇辉 付帅 +1 位作者 陈浩瀚 黄坤兰 《核动力工程》 北大核心 2025年第3期137-146,共10页
针对690合金传热管换热效率难以达到设计值的难题,基于仿真与实验相结合的方法,采用电磁耦合处理工艺,通过施加不同参数的电场和磁场对690合金传热管开展导热性能和力学性能的研究。结果表明,当施加的电磁场参数为1.5 V-1.5 T时,690合... 针对690合金传热管换热效率难以达到设计值的难题,基于仿真与实验相结合的方法,采用电磁耦合处理工艺,通过施加不同参数的电场和磁场对690合金传热管开展导热性能和力学性能的研究。结果表明,当施加的电磁场参数为1.5 V-1.5 T时,690合金传热管的导热系数提升19.6%,抗拉强度和维氏硬度也分别提升6.8%和4.3%;仿真计算的热应力比修正后的Peierls应力大一个数量级,表明电磁耦合处理能够有效驱动690合金内部位错移动;经能谱分析,电磁耦合能场能够促进晶间碳化物(M_(23)C_(6))的析出,从而实现690合金传热管导热系数的提升。本工作充分验证了电磁耦合处理工艺提升690合金传热管导热性能的可行性,可以有效提高690合金传热管的换热效率。 展开更多
关键词 电磁耦合处理 690合金 热学性能 力学性能 多物理场仿真
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磨料水射流强化对Inconel 690合金低周疲劳性能的影响
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作者 王宁 朱贤皓 +5 位作者 姚树磊 武秋宇 潘妃 于浩 张显程 涂善东 《机械工程学报》 北大核心 2025年第24期63-74,共12页
研究淹没式磨料水射流强化对Inconel690材料低周疲劳性能的影响。对Inconel690试样进行磨料水射流表面强化,开展强化前后试样在应变控制下的低周疲劳试验,运用Matlab程序进行内应力划分,分析水射流强化对内应力演化的影响,并结合扫描电... 研究淹没式磨料水射流强化对Inconel690材料低周疲劳性能的影响。对Inconel690试样进行磨料水射流表面强化,开展强化前后试样在应变控制下的低周疲劳试验,运用Matlab程序进行内应力划分,分析水射流强化对内应力演化的影响,并结合扫描电子显微镜分析疲劳试验过程中合金的裂纹扩展规律。结果表明,强化后Inconel690试样的表面及次表面硬度明显提高,引入一定深度的残余压应力,材料的表面发生明显的塑性变形,塑性变形层深度可达到35.63um。强化前后的试样循环变形响应均为先快速循环硬化再持续循环软化,直到最终断裂;水射流强化后材料的最大应力数值提高,塑性应变下降;此外,强化试样的背应力贡献值都有所提高,反映了水射流强化引入了一定厚度的塑性层和高密度位错层,不同尺度的不均匀组织增多,并且这一影响持续到循环加载的中后期。强化试样的疲劳裂纹源由试样的边角或表面转移到试样的次表面和试样边角的内部,与原始试样的疲劳辉纹相比,强化试样的疲劳辉纹相对间隔比较大。 展开更多
关键词 磨料水射流 Inconel690合金 低周疲劳 循环变形 内应力
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690合金UFP-TIG堆焊层在模拟压水堆一回路水中的应力腐蚀性能
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作者 陈忠兵 鲁立 +4 位作者 齐铂金 从保强 祁泽武 尚建路 梁振新 《电焊机》 2025年第6期1-9,共9页
采用慢应变速率拉伸、U型弯曲和紧凑拉伸试验,模拟压水堆核电站一回路高温高压水环境,测试Inconel 690合金超音频脉冲方波电弧(Ultrasonic Frequency Pulsed Square Wave Arc,UFP)钨极氩弧焊堆焊层应力腐蚀性能,并与恒流(Constant Direc... 采用慢应变速率拉伸、U型弯曲和紧凑拉伸试验,模拟压水堆核电站一回路高温高压水环境,测试Inconel 690合金超音频脉冲方波电弧(Ultrasonic Frequency Pulsed Square Wave Arc,UFP)钨极氩弧焊堆焊层应力腐蚀性能,并与恒流(Constant Direct Current,DC)钨极氩弧焊堆焊层进行比较。结果发现,慢应变速率拉伸试验中,UFP试样和DC试样均未产生局部不连续的脆性开裂迹象。U型弯曲试验中,2个DC试样弯曲后浸泡前存在裂纹,浸泡后,该2个试样上产生多处裂纹,最长分别为304μm和550μm,另一个DC试样和全部3个UFP试样浸泡前无缺陷,浸泡后表面平整、完好,未发现腐蚀损伤和其他缺陷。紧凑拉伸试验中,不同取样方向试样、不同溶解氢含量时裂纹扩展速率不同,DC试样和UFP试样平均裂纹扩展速率分别为(1.766~2.088)×10^(-3)mm/y和(2.372~2.889)×10^(-3)mm/y。若以核电机组设计寿命60年计,则服役期内裂纹扩展长度分别为0.11~0.13 mm和0.14~0.17 mm。综合裂纹萌生与扩展试验结果,认为Inconel 690合金UFP-TIG工艺堆焊层在模拟压水堆一回路水中应力腐蚀敏感性极低。 展开更多
关键词 超音频脉冲方波电弧 Inconel 690合金 应力腐蚀 压水堆一回路水环境 慢应变速率拉伸试验 U型弯曲试验 紧凑拉伸试验
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690合金显微组织演变对其导热性能的影响
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作者 丰涵 朱永昌 +3 位作者 宋志刚 顾洋 刘哲 杨德博 《特殊钢》 2025年第2期109-115,共7页
根据焦耳炉电极材料使用工况,开展了690合金电极组织演变对其导热性能的影响。使用纯金属冶炼了典型成分的690合金,并通过锻造、热轧、冷轧获得不同状态的690样品。通过SEM、EBSD、XRD和闪光法测量导热系数等手段,测试了不同状态690样... 根据焦耳炉电极材料使用工况,开展了690合金电极组织演变对其导热性能的影响。使用纯金属冶炼了典型成分的690合金,并通过锻造、热轧、冷轧获得不同状态的690样品。通过SEM、EBSD、XRD和闪光法测量导热系数等手段,测试了不同状态690样品的晶粒尺寸、晶界类型、晶界分布、位错密度、析出相种类,明确了焦耳炉电极用690合金材料在不同加工状态下的显微组织演变及其对导热性能的影响规律。结果表明:热轧态690合金的热导率最高,锻态次之,而冷轧态690合金的热导率最低。其原因为:(1)不同变形工艺下的690合金晶粒尺寸和晶界总面积有显著变化,冷轧态合金具有最小的晶粒尺寸和最高的晶界总面积;(2)锻态、冷轧态690合金晶界以小角度晶界为主,690合金低ΣCSL晶界均以Σ3晶界为主;(3)冷轧态690合金具有最高的位错密度;(4)冷轧态690合金热导率大幅下降的主要原因在于高的晶界总面积比例和冷轧后的高位错密度。 展开更多
关键词 690合金 焦耳炉 显微组织 热导率
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拉伸速率对高强Q690钢高温强度影响的试验研究
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作者 王卫永 高明龙 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期992-1000,共9页
随着高强钢的应用,探明高强钢高温下的强度是进行结构抗火设计的基础。为了探明不同拉伸速率对高强Q690钢材强度测量结果的影响大小,对Q690钢开展0.001、0.02和0.2min-1三种拉伸速率下的高温拉伸试验,得到应力-应变曲线和钢材高温下的强... 随着高强钢的应用,探明高强钢高温下的强度是进行结构抗火设计的基础。为了探明不同拉伸速率对高强Q690钢材强度测量结果的影响大小,对Q690钢开展0.001、0.02和0.2min-1三种拉伸速率下的高温拉伸试验,得到应力-应变曲线和钢材高温下的强度,与已有试验结果进行对比分析。不同高强钢在高温下的力学性能折减系数不同,现行规范建议的力学性能折减系数不适合预测高强Q690钢在高温下的强度,基于试验数据拟合了Q690钢高温下强度折减系数的预测公式。结果表明,当温度低于400℃时,Q690钢的屈服强度和抗拉强度能保持在常温的80%以上。当温度低于500℃时,拉伸速率对强度的影响较小;当温度高于500℃时,较高的拉伸速率下测定的强度较高,不同拉伸速率对强度影响显著,最大差异可达15%。所有的试件在断裂前都经历了明显的颈缩,表现出良好的延展性。 展开更多
关键词 高强Q690钢 强度 拉伸速率 温度
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