列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢的应力腐蚀敏感性

通过慢应变速率拉伸试验,得到列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢分别在室温、40℃和70℃3个温度下质量分数为3.5％的NaCl水溶液(简称3.5％NaCl水溶液)中以及在室温空气中的断裂时间、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等不同性能参数;采用扫描电镜观察不同试样断口,并采用比值法、应力腐蚀敏感性指数(IS...     

冲击荷载下盐腐蚀水泥砂浆接触损伤研究

利用冲击球压法研究标准养护条件和不同盐腐蚀环境(5%NaCl溶液、5%Na_2SO_4溶液和5%NaCl与Na_2SO_4混合溶液)下水泥砂浆受冲击荷载作用的表面损伤失效规律及损伤叠加效应。结果表明:盐腐蚀下水泥砂浆遭受小能量冲击时,表面损伤区压痕尺寸随冲击荷载值增加呈先快速后平缓的增长趋势,试样表面损伤越严重,压痕增长越快;在相同冲击荷载作用下,水泥砂浆表面力学性能指标(动态硬度值和恢复性系数)从高到低依次为标准养护砂浆、5%NaCl溶液中砂浆、5%NaCl与Na_2SO_4混合溶液中砂浆、5%Na_2SO_4溶液中砂浆;在冲击荷载作用下,短期盐腐蚀砂浆试样表面颗粒剥落,微裂纹不断扩展并合,损伤区三维形貌参数均大于标准养护砂浆。本文研究成果可为冲击荷载与腐蚀离子双因素作用下铁路桥梁工程材料的耐久性研究提供依据。     

腐蚀对Al-Zn-Mg合金型材疲劳强度影响规律的研究

通过腐蚀疲劳、应力腐蚀相结合的方法模拟“服役—停放”状态,研究了不同加速周期下Al-Zn-Mg合金型材的疲劳强度、腐蚀疲劳强度,并通过灰色理论模型预测了Al-Zn-Mg合金材料疲劳强度的衰减规律。结果表明:Al-Zn-Mg合金型材的常规疲劳强度、腐蚀疲劳强度会随模拟加速试验周期的延长而衰减,腐蚀疲劳条件下Al-Zn-Mg合金型材的性能衰减比常规疲劳条件下的性能衰减更快。     

腐蚀环境下FRP锚杆耐久性能试验研究

通过纤维和树脂的耐久性分析和GFRP锚杆、CFRP锚杆的抗碱性、抗酸性以及抗盐腐蚀性试验,得到GFRP锚杆和CFRP锚杆在不同腐蚀环境下力学性能随腐蚀时间的变化规律。研究结果表明,GFRP锚杆在碱、酸和盐介质中腐蚀1 500n后,强度分别下降13.76%,11.09%和4.14%,其耐盐腐蚀性能较好,但耐酸、耐碱性能相对较差,当GFRP锚杆应用到实际工程结构时需要考虑酸碱性环境的影响,可以通过控制应力水平低于极限拉伸强度的25%来保证耐久性的要求;酸碱盐腐蚀环境对CFRP锚杆的强度影响很小,强度下降都在4%以内,碳纤维具有较好的耐酸、耐碱和耐盐腐蚀的性质,与GFRP锚杆相比CFRP锚杆的耐久性较好;根据腐蚀环境下FRP锚杆力学性能试验成果,给出力学性能随腐蚀时间的退化规律计算公式,为FRP锚杆在腐蚀环境下的工程应用提供依据。     

亚临界淬火对LZ50钢车轴性能的影响

对LZ50钢车轴亚临界淬火前后的力学性能、晶粒度以及车轴表面残余应力的变化进行了试验,分析了亚临界淬火对LZ50钢车轴拉伸性能和表面质量的影响。试验表明,亚临界淬火对车轴拉伸性能无明显影响,然而车轴表面的残余应力变化很大,可由拉应力改变为压应力,而且通过优化加工工艺,表面压应力的增幅会更大,说明亚临界淬火能有效提高车轴的疲劳寿命。     

CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆的力学性能试验研究

对CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆的常规力学性能、长期力学性能、应力应变特性、应力缓冲性能和应力应变响应等性能进行了研究.结果表明,该砂浆可以在5℃～ 40℃温度范围内满足规定的力学性能要求;3年后砂浆的抗压强度约增加50％,弹性模量增长10％左右,仍在100 ～300 MPa范围之内;砂浆的应力—应变曲线表明该砂浆具有较好的延展性和韧性;砂浆的应力缓冲性能和应力应变响应表明砂浆具备典型的粘弹性特征,且随着沥青含量的增加,粘弹性特征愈加明显.     

浅谈铜合金定位线夹断裂原因及改进措施

针对定位线夹在服役过程中发生应力腐蚀断裂的情况,基于应力应变测试方法对其在加工过程中出现的残余应力、安装使用中的外部应力和应力腐蚀开裂阈值进行分析研究,通过进一步优化设计、加工、安装等,提高定位线夹的抗应力腐蚀能力。     

45~#车轴钢疲劳性能试验研究

通过非金属夹杂物检验和室温拉伸试验,在确保材料的冶金质量和力学性能符合标准要求的基础上,进行旋转弯曲疲劳试验和断口分析,对45#车轴钢的疲劳性能进行研究。结果表明:与光滑试件相比,带有深度为0.75mm缺口的试件,其疲劳极限应力降低44%,其S—N曲线左段部分的斜率更大;其缺口敏感系数为0.79;表面应力集中是导致光滑试件萌生疲劳裂纹的原因;在有缺口的试件断口截面上存在多个疲劳源区,裂纹萌生在缺口的前缘,而且主要是由于缺口处应力集中所致;较大尺寸的非金属夹杂物也是导致车轴钢可能产生疲劳裂纹的启裂源。     

应变硬化水泥基材料在拉伸作用下的渗透性研究

对应变硬化水泥基材料(PVA-SHCC)试件进行拉伸试验,使试件达到预定的应力及应变后保持不变,静置一段时间后在持续拉伸应力环境下进行抗水渗透性试验和抗氯离子渗透性试验,以测定其在不同应力、应变水平下的抗水和抗氯离子渗透性能。结果表明:试件中毛细吸水量、毛细吸水系数、氯离子含量,均随着应力和应变的提高而增大,当应变达到极限应变的2%时,试件的毛细吸水系数是试件未受荷时的5.5倍。     

高铁铝合金接触网零部件防腐性能研究

针对高速铁路铝合金接触网零部件出现霉点腐蚀及表面处理层剥落现象,提出阳极氧化与微弧氧化2种防腐处理措施;通过在工艺机理、膜层厚度、硬度、盐雾腐蚀等方面进行性能差异对比及全寿命周期成本分析,确定铝合金微弧氧化处理方案更具优势,可消除铝合金接触网零部件线路腐蚀等隐患,降低运营成本,满足高铁线路安全运行的需要。     

级配钢纤维活性粉末混凝土的动态拉伸性能的试验研究

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对直径为70 mm的圆柱体试件的动态拉伸性能进行研究,得到了不同应变率下的混凝土劈裂拉伸强度和拉伸应力-时间曲线,并与静态劈裂拉伸强度进行了对比。根据试验结果,讨论了含不同种类钢纤维的活性粉末混凝土的动态拉伸性能,以及3种钢纤维级配下的钢纤维活性粉末混凝土的动态拉伸性能;总结了级配钢纤维活性粉末混凝土的应变率效应,以及影响钢纤维混凝土动态拉伸性能的因素。     

不同老化处理方式对混凝土防腐蚀涂层表面状态和拉伸性能的影响北大核心

选择醇酸、丙烯酸、聚氨酯和氟碳4类涂料进行对比试验,研究其耐紫外、耐湿热和耐碱溶液的性能。试验结果表明:醇酸涂层和丙烯酸涂层整体耐老化性能较差,湿热老化处理7 d后,试件的失光率高达90%以上,表面出现严重的开裂和起泡现象。聚氨酯涂层耐碱溶液的性能较好,但是受紫外老化和湿热老化影响较大,其紫外老化28 d后失光率大于75%,拉伸强度和断裂伸长率下降超过40%,湿热老化7 d后的失光率达97%,表面开裂和起泡情况严重。氟碳涂层耐老化性能优异,老化28 d后失光率不到20%,表面无粉化、开裂、起泡、剥落等现象,拉伸性能未受损害。4类涂层耐老化性能的顺序为醇酸涂层<丙烯酸涂层<聚氨酯涂层<氟碳涂层。     

激光熔覆机车车轴的组织演化与性能评价

文章针对机车车轴的修复,提出了激光熔覆工艺的具体选择,对激光熔覆35CrMoA车轴的组织演变进行观察分析,制备熔覆层-热影响区界面性能室温拉伸和室温冲击试样,并与原始基体的试样的性能测试结果进行对比分析.检测结果显示,激光熔覆车轴的力学性能其较35CrMoA车轴设计性能有较高提升.     

低温环境下铁路钢桥疲劳断裂性能研究

针对青藏铁路修建中遇到的钢结构抗疲劳问题，以364根试件的裂纹尖端张开位移试验（CTOD）、702根试件的夏比V型缺口冲击试验（CVN）以及24mm钢板对接焊缝疲劳裂纹扩展速率试验的数据为依据，研究-50℃低温环境下铁路钢桥的疲劳断裂性能。采用常规疲劳试验和数据分析方法会得出“低温疲劳性能好于常温疲劳性能”的错误结论。断裂力学理论分析的结果表明，在相同应力条件下，低温时的疲劳容许裂纹长度（17mm）远小于常温情况（56mm）；相同疲劳循环次数下-50℃与常温的疲劳应力幅的比值为0．88；低温下裂纹稳定扩展区和急剧扩展区的交界点前移。根据研究结果确定，-50℃低温环境下钢桥的疲劳设计可采用现有桥梁钢结构规范规定的公式，但其疲劳容许应力幅取现行规范规定的常温值的80％，同时还应满足相应的构造细节设计及制造的特殊规定。     

人工蚀坑对复杂应力场下钢桥焊接接头疲劳寿命的影响

为研究人工蚀坑对复杂应力场下钢桥焊接接头疲劳寿命的影响规律,以45°倾角全熔透承载角焊缝十字形焊接接头为研究对象,构造两种不同深度的人工半球形蚀坑模拟实际腐蚀情况;对不同蚀坑深度下的焊接接头进行轴向拉伸疲劳试验,建立疲劳缺口系数与蚀坑深度的关系;提出一种考虑蚀坑深度和应力幅的腐蚀疲劳寿命影响系数定义方式。结果表明:在相同蚀坑半径下,随着蚀坑深度的增加,疲劳缺口系数及其变化率均增大,疲劳缺口敏感系数为0.389;不同蚀坑深度和应力幅下焊接接头的疲劳寿命不同,蚀坑深度对疲劳寿命的影响更灵敏;基于腐蚀疲劳寿命影响系数得到的疲劳寿命预测值与试验值最大相对误差为-21.5%,表明两者吻合较好,因此环境腐蚀下应综合考虑蚀坑深度和应力幅对焊接接头疲劳寿命降低程度的影响。     

铸钢轮材料在700 ℃～20 ℃热循环下断裂机制分析

研究铸钢车轮材料在700℃~20℃热循环温度幅下热疲劳破坏规律。实验结果发现,试样表面出现大量的氧化腐蚀坑,表面主裂纹优先通过这些腐蚀坑扩展。试样表面的氧化腐蚀及氧化皮剥落均比次表层严重,表面的开裂也加速了次表层裂纹的形核和扩展。断口上的二次裂纹以沿晶为主,穿晶为辅,说明蠕变损伤导致晶界弱化。断口处腐蚀坑和夹杂物的开裂对试样热疲劳损伤有重要的促进作用,同时,断口上和表面的破坏互相促进,加深了试样的损伤程度。     

高速车轴车削加工表面残余应力的研究

在对25CrMo高速车轴合金材料车削试验和被加工表面残余应力测量的基础上,通过统计大量试验数据,分析不同车削参数、不同刀具类型对车轴表面残余应力值的影响.结果表明,高转速数控机床加工车轴合金材料时,车削参数及刀具类型对车轴表面残余应力值的影响十分显著.     

盾构机盾尾密封油脂对橡胶性能影响研究

以三元乙丙橡胶为受试件,研究盾构机盾尾密封油脂对橡胶性能的影响,分别测试常温环境(23±2)℃下盾尾密封油脂浸渍橡胶7、14、21、31 d,老化条件(70℃×96 h)下盾尾密封油脂浸渍橡胶,以硬度、拉伸强度、拉断伸长率三个指标值表征油脂对橡胶性能的影响。结果表明,基于三项力学指标下的油脂对橡胶均具有腐蚀作用,且随浸渍龄期增加,橡胶性能损失愈大,老化条件下橡胶性能损失更为明显。建议以老化条件下油脂浸渍为测试条件,评价油脂对橡胶腐蚀性指标限值为：手涂型硬度损失≤10度、拉伸强度降低率≤30%、拉断伸长率降低率≤25%;泵送型硬度损失≤10度、拉伸强度降低率≤40%、拉断伸长率降低率≤30%。     

城市轨道交通线路钢轨剥落掉块分析与防治措施

对苏州轨道交通2号线钢轨剥落掉块地段进行调查研究,了解了钢轨剥落掉块的具体情况与原因。通过现场轨底坡调整实验与有限元计算可知,在小半径曲线地段将上、下股轨底坡均由1∶40调至1∶20后,曲线上股钢轨光带由内侧转移至钢轨顶部中间区域;轨底坡调整后,钢轨受力情况由偏荷载变成正荷载,其应力与变形量均减小;轨底坡调整前钢轨应力集中在钢轨内侧轨头弧度位置,与现场剥落掉块处相吻合,轨底坡调整后钢轨应力基本均匀分布于整个轨头,避开了现场剥落掉块处。因此建议在城市轨道交通钢轨剥落掉块预防整治时可以考虑在小半径(半径小于400m)曲线地段将轨底坡设置为1∶20,该措施可减少轮轨非正常接触,延缓剥落掉块的发展。     

冷轧奥氏体不锈钢的应变硬化行为及其焊接性能

研究了国产和进口301LN冷轧奥氏体不锈钢板的应变硬化行为和电阻点焊区域的组织,以及多种等厚、不等厚板点焊试样的拉伸强度和焊点区域的硬度分布。结果表明,冷轧奥氏体不锈钢板材中的马氏体量较少,其组织主要是奥氏体和大量增殖及发生滑移的位错、机械孪晶等。室温拉伸塑性变形在2种板断口处都诱发了80%以上的马氏体相变。奥氏体的氮含量高可在较低的轧制变形量下获得高的屈服强度;小预变形量,较高碳、氮含量有利于获得高延伸率和高流变应力。301LN冷轧板点焊接头中熔核、热影响区和应变硬化的母材三部分组织间性能差异很大,熔核组织为γ和8.4%的α(δ),热影响区最软。3 mm以上301LN冷轧板的焊接工艺性较差,焊点熔核的缩孔较大,剪切强度降低。