SAF2507双相不锈钢热成形工艺下的析出相与力学性能

采用电子显微镜、X-射线衍射仪金相显微镜和万能材料试验机,以及JMatPro软件模拟平衡合金相图、CCT、TTT曲线等,研究SAF2507超级双相不锈钢在不同热成形工艺条件下析出相的析出规律,以及析出相与力学性能的关系。结果表明：热成形温度为950℃时,在铁素体和奥氏体相界析出σ相,随着热成形温度的升高,σ相逐渐溶解,铁素体含量上升,奥氏体含量下降,SAF2507超级双相不锈钢抗拉强度和硬度呈现先急剧下降后缓慢升高,延伸率和冲击功呈现先急剧升高后缓慢下降的规律。当热成形温度为1050℃时,出现力学性能变化的拐点,此时材料的抗拉强度为860MPa、显微硬度为26.9HRC、延伸率为37.6%、冲击功为148J。     

SAF2507双相不锈钢热成形工艺下的析出相与力学性能

采用电子显微镜、X-射线衍射仪金相显微镜和万能材料试验机及JMat Pro软件模拟平衡合金相图、CCT和TTT曲线等,研究SAF2507超级双相不锈钢在不同热成形工艺条件下析出相的析出规律以及析出相与力学性能的关系。结果表明:热成形温度为950℃时,在铁素体和奥氏体相界析出σ相,随着热成形温度的升高,σ相逐渐溶解,铁素体含量上升,奥氏体含量下降,SAF2507超级双相不锈钢的抗拉强度和硬度呈现先急剧下降后缓慢升高的规律,而延伸率和冲击功呈现先急剧升高后缓慢下降的规律;当热成形温度为1 050℃时,出现综合力学性能变化的拐点,此时材料的抗拉强度为860 MPa,显微硬度为26.9 HRC,延伸率为37.6%,冲击功为148 J。     

冷却速率对2507 SDSS微观组织和力学性能的影响

通过JMatPro软件模拟计算2507 SDSS热力学平衡相图、CCT和TTT曲线确定热处理工艺,采用扫描电镜、X射线能谱仪、万能拉伸机和硬度计等研究冷却速率对2507 SDSS微观组织和力学性能的影响.结果 表明,当冷却速率小于900℃/min时,σ相在α/γ相界和α/α相界处形核析出并朝着α相区域生长,冷却速率越小,σ相形核析出速率越快,σ相体积含量越大;当冷却速率大于900℃/min时,微观组织无σ相析出,仅由α相和γ相组成,σ相导致材料强塑积快速下降,σ相体积含量增大,材料抗拉强度和硬度上升,延伸率和截面收缩率下降,拉伸试样断口断裂形式由韧性断裂逐渐转变为脆性断裂.     

真空钎焊WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层热疲劳试验工艺研究

选用Q235B钢作为基体材料,采用镍包碳化钨颗粒作为硬质相,以BNi-2为钎料,在1 080℃的温度条件下通过真空钎焊技术制备了WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层,对涂层试样进行热疲劳循环试验,循环次数为100次,观察试验后涂层的宏观形貌和微观结构,对涂层的物相组成以及热疲劳裂纹产生的过程进行讨论分析,对包覆涂层热疲劳试验的工艺进行研究.研究结果表明:所得涂层的最佳热疲劳上限保温时间为220 s,下限保温时间为20 s.当上限温度设置为500℃,基本观察不到试样的热疲劳行为;600℃时,涂层出现较粗大的宏观裂纹,在微观界面中观察到裂纹的萌生与扩展;800℃时,涂层出现粗大的贯穿型裂纹,将涂层完全破坏,在微观界面中观察到裂纹的加深加粗及迅速扩展.通过热力学计算可得,当试验上限温度在570℃以下,涂层的热疲劳性能受材料内部的热应力影响较大;当试验上限温度超过570℃时,涂层的热疲劳性能受热应力与粉末氧化的综合作用影响.     

W 含量对 ZrAlWN 复合膜微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

采用反应磁控溅射法沉积了一系列不同 W 含量的 ZrAlWN 复合膜,利用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损仪研究了复合膜的微结构、力学性能和摩擦磨损性能。研究表明,当 W 的原子百分含量小于30.19%时, ZrAlWN 薄膜与 ZrAlN 薄膜微结构相似,为 fcc - ZrAlWN ＋ hcp - AlN 两相共存;当 W 的原子百分含量在30.19%~36.05%时,AlN（110）衍射峰消失,薄膜中出现了 fcc - W2 N（111）和（200）衍射峰,此时薄膜为 fcc - ZrAlWN ＋ fcc - W2 N 结构;随着W 的含量进一步升高,薄膜出现 fcc - W（200）衍射峰,此时薄膜为 fcc - ZrAlWN ＋ fcc - W2 N ＋ fcc - W 三相共存。随着 W含量的增加,复合膜的硬度先增大后减小,当 W 的原子百分含量为30.19%时,硬度高达26.70 GPa.常温下,随 W 含量的增加,复合膜的摩擦系数先升高后降低,但磨损率逐渐减小;高温下,复合膜的摩擦系数随着温度的升高先增大后减小,当温度为700℃时,摩擦系数为0.51.文中还讨论了不同温度下 ZrAlWN 薄膜的摩擦机理.     

30CrMo板增材再制造的温度场及残余应力

基于热-弹塑性理论和有限元法，利用Simufactwelding软件建立30Cr Mo板再制造的热力耦合有限元模型，分析预热温度、再制造路径对熔池温度分布、热循环曲线、800℃～500℃冷却时间t8/5以及残余拉应力峰值、沿路径残余应力分布的影响。结果表明：随预热温度的升高，道间温度和t8/5均有大幅增加；与其他再制造方案相比，相同路径再制造、且预热250℃时，道间温度约245℃、t8/5>3.0s、且差异较小；再制造件的残余应力以X和Y方向为主导，Y方向最大；相同路径再制造、预热温度300℃对应的Y方向残余拉应力峰值最小，交叉路径再制造、预热温度200℃对应的Y方向残余拉应力峰值最小，与不预热相比，峰值分别降低了约8.0%和6.8%；预热300℃条件下，沿路径的残余应力极大值最小，且交叉路径的残余应力极大值略小于相同路径再制造。研究成果可为30Cr Mo钢零件再制造制预热温度、再制造路径的优选，微观组织和性能的调控提供参考。     

液化天然气动力船供气系统动态模拟

本文以液化天然气(LNG)动力船供气系统的工作流程为原型，讨论发动机在工况变化时如何设置控制方案，以达到更好的温度控制效果，满足双燃料发动机的工作需求。使用Aspen HYSYS流程模拟软件对该工作流程进行模拟，研究动态模拟时系统的运行情况。针对供气时的工况变化，改变液化天然气的流量，同时供气温度需要稳定在一定范围内，提出两种维持供气温度相对稳定的调节方案：改变热源的供热量或调节加热介质（水乙二醇）的流量，在HYSYS中分别进行动态模拟。改变热水流量时，输气温度可以控制在20℃-32℃；改变水乙二醇流量时，输气温度控制在22℃-28℃。两种调控方式结合的综合方案中，天然气温度也较好稳定在22℃-28℃之间，并且不需要引入其他外加冷源，响应较快，最适合应用于实际系统中。     

Cu-P基非晶钎料及钎焊Cu/CuCrZr的接头组织研究

无氧Cu和CuCrZr合金的连接是聚变装置中偏滤器部件加工的关键技术问题.本研究采用急冷甩带制备了Cu_(78.9)Ni_(11.3)P_(9.8)和Cu_(79.1)Ni_(5.4)P_(6.3)Sn_(9.2)两种非晶钎料,用于Cu和CuCrZr的钎焊连接.通过X-射线衍射、差示扫描量热和热差分析技术、光学金相和电子探针方法对比研究了两种非晶钎料的晶化与熔化行为、焊缝的元素成分分布、组织形貌和物相组成.结果表明:Cu_(78.9)Ni_(11.3)P_(9.8)和Cu_(79.1)Ni_(5.4)P_(6.3)Sn_(9.2)非晶的晶化模式不同,但两者的晶化和凝固产物均为(Cu,Ni)_3P与Cu固溶体相的混合组织,它们的液相线温度分别为661°C和645℃;两种非晶在735℃钎焊温度下均可获得由Cu固溶体、(Cu,Ni)_3P和(Ni,Cr,Cu)_2P金属间化合物相组成的无裂纹接头组织.其中,Cu_(79.1)Ni_(5.4)P_(6.3)Sn_(9.2)焊缝中的(Ni,Cr,Cu)_2P围绕(Cu,Ni)_3P晶粒呈网状连续析出,而Cu_(78.9)Ni_(11.3)P_(9.8)焊缝中的金属间化合物相不呈网状分布.     

新型霍加拉特催化剂催化燃烧性能研究

本文选用CO、H2、苯、正庚烷作为单一代表物实验，选用苯-正庚烷作为联合代表物实验，考察了氟利昂（R12、R22、R134a）在两种催化剂上的分解情况。实验结果表明：1号和2号催化剂随着温度的升高，催化活性逐渐升高，且在260qC〉7,下都能够有效消除各种有害气体；1号催化剂的催化活性和抗湿性能优于2号催化剂；苯对正庚烷的消除起促进作用，而正庚烷抑制苯的消除；在315℃，R12、R22、R134a在1号催化剂上的分解率高于2号催化剂；在260℃时，R12在1号和2号催化剂上的分解率分别降到了18．7％和1％，R134a的分解率降到了2％，而R22分解率降低较少。     

基于热节点网络法的船用LNG梯级汽化器换热性能分析

将基于梯级汽化理论的LNG梯级汽化器作为研究对象，以热节点网络法为基础，利用一维数值模拟的方法，对其进行热力学分析并建立该汽化器的热阻分析模型，实现该汽化器壳体中LNG、丙烷、海水三种工质耦合换热特性的研究。本文主要研究内容包括LNG腔体、丙烷腔体内气液两相流动换热及海水腔体内单相流动换热，比较了不同LNG质量流量和不同海水质量流量分别对LNG侧及海水侧流动换热特性的影响。研究结果表明：当LNG侧质量流量在2.4kg/s、2.8kg/s、3.2kg/s、3.6kg、4.0kg/s工况下，LNG侧出口温度分别为278K、281.6K、242K、229.8K、222.5K，温度变化显著且呈现先增大后减小的变化趋势；海水侧质量流量在80kg/s、100kg/s、120kg/s、140kg/s、160kg/s工况下，LNG侧出口温度分别为278K、283.2K、287.2K、290.3K、292.2K，增幅并不明显；同时，LNG侧质量流量为4.0kg/s时，其压降为5441Pa，约为2.4kg/s工况下的2.6倍，海水侧质量流量为160kg/s时，其压降为51993Pa，约为80kg/s工况下的3.6倍，两侧压降增幅均较大。