改性纳米SiC粉体强化铸造双相不锈钢的组织与性能

采用冲入法制备改性纳米SiC粉体强化的双相不锈钢材料.通过金相组织观察,力学性能检测以及在扫描电镜下的断口形貌分析,研究了不同改性纳米SiC粉体加入量对铸造双相不锈钢的组织和性能的影响.研究结果表明,经改性纳米SiC粉体强化后的双相不锈钢组织明显细化,力学性能得到显著提高.断口结果分析表明,经过强韧化处理后,双相不锈钢的断裂方式为典型的韧性断裂.     

掺纳米Si3N4粉体的水泥性能研究

将纳米氮化硅粉体按不同比例掺入到水泥中,对其进行改性的研究。探讨其对水泥综合物理力学性能及耐腐蚀性的影响,采用SEM对改性水泥的水化产物形貌进行测试,并对改性机理进行了初步研究。试验结果表明：纳米Si3N4粉体对水泥净浆和胶砂的28d改性最佳掺量均为6％。此时,水化1d、3d、7d和28d的净浆,其抗压强度分别较空白样提高了75．0％,40％,49．0％和22．9％;胶砂的抗压强度分别较空白样提高了68．6％,104．6％,99．4％,33．0％,抗折强度分别提高了42．9％,86．1％,22．1％,3．8％。纳米Si3N4粉体的掺入提高了水泥的耐腐蚀性能。     

纳米晶304不锈钢断裂表面的粗糙度分析

对普通铸态粗晶304不锈钢(CP-SS304)进行深度轧制,制备出纳米晶304不锈钢(BNSS304)板材,将两试样经过同种磨削加工后在室温下恒速率拉伸.通过激光共聚焦显微镜对断裂试样不同位置表面轮廓的观察,得到试样断口附近和夹持端的表面粗糙度.结果表明,拉伸断裂后BNSS304在任一位置的粗糙度均小于CP-SS304.越靠近断口,表面粗糙度越大,且BN-SS304在断口附近表面粗糙度增幅较大.     

冷轧退火不锈钢焊接接头的组织及性能研究

采用冷轧和退火处理工艺制备了异质层状结构的316L不锈钢,然后采用GTAW焊接工艺对处理后的钢板实施单、双面焊接成型,研究了处理前后试样以及单、双面焊接接头的微观组织与力学性能。试验结果表明:处理后的316L不锈钢内部形成明显的超细晶层状组织结构,其抗拉强度高达1058.9 MPa,比原始母材试样提高了70.6%;而韧性和塑性明显降低,断裂延伸率仅为16.9%。焊接接头的焊缝组织均表现为等轴状、树枝状的奥氏体和少量δ铁素体,热影响区形成较为粗大的奥氏体晶粒;单面焊接头的抗拉强度为608.1 MPa,延伸率为15.3%,而双面焊接头的力学性能稍有下降。拉伸断口均呈现等轴韧窝形貌。     

两种纳米陶瓷粉体强化ASTM G2500的性能

在生产条件下采用冲入铸造法制备了两种纳米陶瓷粉体强化ASTM G2500的材料.研究了不同种纳米陶瓷粉体的添加量对ASTM G2500的显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,添加了纳米陶瓷粉体A的ASTM G2500的显微组织石墨有细化,但珠光体数量减少;随着纳米陶瓷粉体A添加量的不同,其抗拉强度有较大的波动,与未添加纳米陶瓷粉体的试样相比,添加纳米陶瓷粉体A含量为0.05%的试样的抗拉强度减少了12.78%;硬度都有所降低,其中粉体含量0.05%的试样硬度降幅最大,达到10.87%.添加了纳米陶瓷粉体B的ASTM G2500珠光体数量有所增多;随着纳米陶瓷粉体B添加量的提高,其抗拉强度逐渐提高,与未添加纳米陶瓷粉体的试样相比,其中粉体含量0.15%的试样的抗拉强度增幅达到了12.97%;硬度变化较小,比较平稳.     

车辆车体耐候钢双相化热处理工艺及性能研究

研究了铁路机车车辆用两种热轧耐侯钢经热处理双相化后的金相组织及各种力学性能。结果表明,耐侯钢双相化后的显微组织由多力形等轴素体晶粒和不规则岛状马氏体组成,且原始组织对其有很大影响;两种热轧耐钢双相化热处理前后的显微组织和力学性能均无明显的各向异性。研究发现,双相化加热温度对马氏体含量、屈服现象、屈服强度、抗拉强度、屈强比、延伸率及加工硬化指数（ｎ值）等双相化后钢的组织性能均有显著影响。根据试验结果     

改性超细SiC粉体对ZA27合金耐磨性能的影响

对添加不同量(质量分数0～1％)改性超细SiC粉体的ZA27合金进行金相组织和耐磨性能研究.从添加粉体前后的ZA27合金组织对比发现:未添加粉体的ZA27合金组织中树枝晶比较发达,ε相呈网状分布,还有一定的尖角.随添加量增大,其中树枝晶变短,富Al-α相由树枝晶组织向等轴晶组织转变;加入量达到0.1％时,晶体尺寸进一步减小,且已基本转变为柱状组织,树枝晶组织的细化效果最优,ε相变得规整化;同时,随着添加量增加,磨损量降低,磨损率逐渐减小,加入量为0.1％时耐磨性能最佳,提高了30.4％.     

高碳高锰钢450℃时效处理后的拉伸断裂行为

采用金相分析、拉伸实验以及断口形貌观察等分析手段研究了100Mn13高碳高锰钢450℃时效处理后的组织、拉伸性能、断口形貌特征及其裂纹形核与扩展过程.结果表明:高碳高锰钢水韧处理及450℃时效处理后的金相组织为奥氏体基体上存在有少量沿晶界呈不连续分布的碳化物.具有这样组织的高碳高锰钢仍具有优越的塑性和高的抗拉强度,其断裂后的抗拉强度和延伸率可分别达到981 MPa和70%.拉伸断裂后的高碳高锰钢组织中出现了大量的孪晶,而且裂纹在孪晶界处以及晶界上的碳化物处形核,并沿晶界和孪晶界长大,相邻裂纹相互连接、扩展,直至断裂.拉伸断口微观形貌为石断状,其断裂面上存在有大量的韧窝.     

铁路车体用09CuPCrNi双相耐候钢可焊性研究

研究了09CuPCrNi钢经热处理双相化形成的双相耐候钢的组织与性能，并对双相耐候钢进行CO2气体保护焊，以研究其焊接性能，结果表明，拉伸时焊接接头的断裂发生在热影响区的淬火马氏体回火区，断裂强度比母材降低了12．6％，但仍比热轧态的提高了14．1％，达到节约钢著，减轻重量的目的。     

M30Mn2锚链钢闪光焊对接接头的组织脆化研究

根据闪光焊接工艺特点和接头的断裂规律,研究了M30Mn2船用锚链钢闪光焊接头的组织脆化问题．采用断口金相技术分析了冲击试样断裂方式与焊接组织之间的关系;冲击值下降的原因和影响因素．在分析闪光焊对接头组织脆化机理的基础上,提出了消除脆化的工艺方法和热处理工艺．     

焊接修复对铁素体不锈钢焊接接头组织和性能的影响

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相组织分析等试验,对不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊接接头的组织和性能进行研究.试验结果表明:焊修一、二次对T4003铁素体不锈钢焊接接头的抗拉、弯曲和冲击性能均影响不大;不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊缝的显微组织为奥氏体+δ铁素体;熔合区的显微组织为铁素体+马氏体,晶粒粗大;母材的显微组织为块状铁素体,沿轧制方向成条状分布.焊接修复对T4003铁素体不锈钢焊接接头的粗晶区宽度、晶粒度与马氏体含量的影响不大.不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊接接头焊缝的显微硬度相近,母材显微硬度大致相同,热影响区显微硬度的变化不大.     

基于BP神经网络的DSS焊接应力和收缩变形预测研究

针对川东造船厂化学品船建造中使用特种钢——2205双相不锈钢(DSS),在其焊接试验的基础上分别建立了双相不锈钢焊接应力和收缩变形的BP神经网络预测模型,并与多元线性回归方法进行比较,较好地模拟了焊接残余应力和变形与板厚、焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数之间的非线性关系。预测结果表明,BP神经网络比多元线性回归在预测精度和泛化能力上都有很大的提高。     

装配式板梁铰缝加固效果的数值分析

根据装配式空心板铰缝的受力特点,对各种板梁铰缝加固方案的加固效果进行数值分析。采用有限元软件ANSYS建立空心板梁桥实体模型,模拟板梁桥在车道荷载作用下的受力状态,研究板梁加固前后空心板桥主要力学性能的变化规律,比较各种铰缝加固方式的力学效果。由分析结果可知,各种加固方案均能在不同程度上恢复和提高板梁的横向刚度,在板梁底缘粘贴钢板最能改善铰缝的受力性能,但施工方便性不够;在板梁上缘粘贴钢板的方案加固效果最不理想;而在顶板粘贴槽钢及顶板混凝土与部分桥面铺装混凝土联合受力效果较好。     

钢/聚丙烯混杂纤维混凝土性能研究

采用钢纤维和聚丙烯纤维制备了混杂纤维混凝土,并对混杂纤维混凝土的工作性能和力学性能进行了测试和分析。研究结果表明:随着纤维的加入,新拌混凝土的流动性迅速降低;当水灰比较大时,普通混凝土与纤维混凝土的抗压强度和抗弯拉强度都较低;单纯加入钢纤维对混凝土的力学性能提高幅度有限,采用SF/PF混杂纤维不仅可以减少钢纤维的用量,还能明显提高抗压和抗弯拉强度。     

中铬抗磨铸钢热处理工艺的研究

研究热处理工艺对中铬抗磨铸钢组织和性能的影响，确定了合理的热处理工艺数。经热处理后中铬抗磨铸钢的性能为硬度ＨＲＣ≥６０，冲击韧性≥ｋ≥２０Ｊ／ｃｍ＾２。     

B 级车轮铸钢的疲劳可靠性设计 Goodman-Smith 图

为获得任意可靠性水平下铁道车辆B级车轮铸钢的疲劳设计依据，利用材料的概率机械性能、疲劳极限、中短与长寿命范围的疲劳S-N曲线参数，确定该铸钢的疲劳可靠性设计Goodman—Smith图．图中用车辆行驶里程度量车轮的疲劳寿命．采用Goodman修正考虑平均应力效应，疲劳强度由中短与长寿命范围的概率疲劳S-N曲线确定．图中八边形的顶点坐标由全概率模式求解．     

316L,316LN奥氏体不锈钢的单轴低周疲劳特性及其微结构

采用宏、微观相结合的方法，对３１６Ｌ、３１６ＮＬ奥氏体不锈钢进行了单轴拉压低周疲劳试验及其微结构的观察，利用穆斯堡尔谱方法在一定程度上证实了至今尚示得到试验直接证实的３１６ＬＮ不锈钢中存在ＩＳ结合体的假设，研究了不同锈钢的单轴低周疲劳特性对合金元素氮依赖性的微观机理。     

铁路货车用高强度耐候钢Q450NQR1焊接工艺

通过选择焊接材料及焊接工艺参数,对新型耐候钢Q450NQR1进行了焊接工艺、焊接接头的显微组织和力学性能等研究．试验结果表明：用的S-8018焊条及BI-1550-NQ-A焊丝焊接Q450NQR1耐候钢时接头各项力学性能满足规定的技术要求,焊缝金属的显微组织基本相同,均以针状铁素体为主＋少量的先共析铁素体,过热区组织均为粒状贝氏体,焊接热影响区正火及不完全正火区的组织均为铁素体＋珠光体;焊接线能量变化对焊接接头焊缝及热影响区显微组织有一定的影响,但影响不大．     

模拟酸雨侵蚀环境下钢筋混凝土结构长期性能研究综述

为深化对酸雨侵蚀环境下钢筋混凝土结构长期性能演变机制的认识,论述了酸雨侵蚀作用下混凝土材料腐蚀机理、侵蚀模型和物理力学性能时变过程;分析了酸雨锈蚀钢筋的溶液腐蚀机理和大气动态冲刷机制,总结了锈蚀钢筋形貌表征与锈蚀率指标定量化研究成果,归纳了已有锈蚀钢筋力学性能退化模型和本构模型,概述了钢混界面黏结性能演变规律和黏结-滑移本构关系模型;梳理了梁、柱构件及结构静、动力学性能演变规律的室内试验结果、理论计算方法和数值仿真结果的最新研究进展与不足,并展望了未来的研究方向与重点。研究结果表明:酸雨腐蚀混凝土可归因于酸雨离子成分的交互作用,亟需适用性较强的理论模型以揭示腐蚀和扩散机制;室内加速试验揭示了酸雨侵蚀作用下混凝土物理力学性能时变规律,应完善室内加速试验制度,搭建耦合宏细观层次关键指标的混凝土损伤评价体系和预估模型;酸雨加速锈蚀钢筋试验多基于均匀锈蚀,钢筋腐蚀方法和形貌表征逐渐向不均匀锈蚀发展,应进一步发展高精度扫描技术,借助统计分析理论建立钢筋不均匀锈蚀特征参数,优化钢筋力学性能退化模型;通电锈蚀试验和拉拔试验演绎了钢混界面黏结性能演化规律,并建立了黏结-滑移本构关系,但忽略了实际钢筋混凝土结构的受力特点,且锈蚀过程显著区别于自然锈蚀,应考虑酸雨环境与材料特性复杂多变的特点,研究细微观钢混界面损伤行为,揭示酸雨环境、材料特性与黏结性能的内在关系;酸雨侵蚀钢筋混凝土结构时效性能研究多集中在试件层次,且采用腐蚀试验与承载力试验分阶段进行,忽略了荷载-环境的耦合作用,试验所设环境较为单一,试验制度与方法亦未统一,应对标实际工程,考虑实际结构承载和环境工况,搭建长期荷载-酸雨侵蚀耦合作用试验系统,探索荷载-环境-材料多场关联机制,完善理论计算方法与数值仿真手段,揭示结构长期性能演变过程,并推动现场暴露试验发展,量化室内-现场映射关系,指导工程实际。      

喷射悬浮孕育对灰铸铁组织和性能的影响

研究了喷射悬浮孕育工艺对灰铸铁石墨形态,基体组织和力学性能的影响。结果表明：采用喷射悬浮孕育处理的效果好于常规冲入法的孕育效果,其石墨尺寸变小,级别提高,基体细化程度增加,力学性能提高,孕育剂加入量一定时,粒度的大小对孕育效果有明显的影响,而孕育剂粒度一定时,随着孕育剂加入量的增加,孕育效果增大。