纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

多晶Ni2.1Mn0.9Ga0.9C0.1合金的马氏体相变特征

采用电阻、热膨胀、磁致伸缩及光学金等试验方法研究了多晶Ni2.1Mn0.9Ga0.9C0.1合金的马氏体相变特征。结果表明：Ni2.1Mn0.9Ga0.9C0.1合金在400～100K之间发生两次相变,第一次为马氏体相变,它的热滞后比较小,马氏体相的电阻率高于母相的电阻率;而第二次相变的结构变化尚未澄清,它的热滞后比较大,新相的电阻率低于母相的电阻率。马氏体相变时,合金结晶方向长度收缩,磁致伸缩急剧减小。合金中马氏体基本为相互平行的片状组织。     

水韧处理温度对110Mn13高碳高锰钢组织结构和力学性能的影响

采用金相组织分析、EBSD分析和拉伸性能测试等方法,研究了不同水韧处理温度对110Mn13高碳高锰钢组织结构和力学性能的影响.结果表明：热锻成型高碳高锰钢具有明显的强{111}<112>板织构,且经970～1 090℃水韧处理后均得到了单相奥氏体,其强织构也会随着水韧处理温度的变化而改变.随着水韧处理温度的增加,高碳高锰钢的晶粒尺寸呈指数关系增加,屈服强度基本不变,抗拉强度呈现先增加后下降的趋势,而伸长率和收缩率均表现为先下降后上升再下降的趋势.对高碳高锰钢力学性能随水韧处理温度的变化规律从高碳高锰钢本身的晶体结构、晶粒内部微观组织的均匀性、塑性变形方式及织构等方面进行了探讨.     

单向压力对Ni-Mn-Ga磁形状记忆合金马氏体相变的影响

采用电阻和应变测量的方法,研究了单向压力对Heusler合金Ni56.3Mn19.3Ga22.8C1.6马氏体相变的影响.结果表明:在压力小于4.44 MPa时相变温度随压力值的升高而降低,(dT)/(dσ)=0.648 K/MPa,说明了一定的压力阻碍马氏体相变的发生,当压力大于点升高,其原因可能是压力超过了临界值而引发了另一种相变.实验结果符合Clausius-Claperon 方程.     

Fe—21Ni—4Mn合金磁场诱发马氏体形貌和惯习面

本文采用强脉冲磁场、光学显微镜和 H.R.Pak 等提出的惯习面确定方法研究了 Fc-21Ni-4Mn 合金中磁场诱发马氏体形貌和惯习面.结果表明,Fe-21Nj-4Mn 合金冷却形成板条马氏体,而在 Ms 温度以上,磁场诱发形成多片状而少板条马氏体,且随温度升高,磁场诱发马氏体形貌为蝶状.磁场诱发马氏体惯习面与冷却形成的马氏体相同,均为(225),对于蝶状马氏体发现了一种新的对称面(110).     

纳米金属Ni的塑性变形机制

为了深入探讨纳米金属的力学性能特别是塑性变形机制，对纳米金属Ni进行了不同程度的冷轧变形．通过x射线衍射分析和透射电镜观察对纳米金属Ni的微观结构和变形机制进行了研究，并对不同变形量下的晶格常数进行了计算．研究表明，随变形量增大，纳米晶体的晶粒尺寸逐渐增大，从最初的16．6nm增大到28．7nm，这种增长是由于部分方向（区域）晶粒长大的结果；变形量较小（小于30％）时，位错的活动与晶粒旋转是的变形主要方式，变形量较大（超过30％）时，晶界发射不全位错与孪晶的交互作用协调变形；纳米Ni的平均晶格常数为0．3533nm，略高于粗晶Ni的晶格常数．     

变温马氏体相变动力学实验观察及立体图像模拟

用马氏体回火后经硝酸酒精溶液浸蚀可以变黑的方法,测定了在马氏体MS以下不同温度淬火+回火,最后水淬处理的试样中,黑色马氏体含量百分率及形状参数.根据上述测定数据,利用定量金相方法,找到了淬火温度与马氏体转变百分率f,体积V以及个数N之间关系.应用计算机以立体图像方式演示了变温马氏体相变动力学过程.     

压力加工对爆炸焊复合钢板结合区的影响

爆炸焊复合板经压力加工后,界面两侧晶粒会出现不协调的塑性变形,从而降低产品质量.以0Cr13/Q235爆炸焊复合板为研究对象,通过施加不同的轴向载荷使复合板产生12.5%、37.5%和50%的变形;通过光学显微镜和扫描电镜等分析不同变形量下界面的微观组织形貌和显微硬度变化规律.结果表明:塑性变形量增加引起结合界面厚度下降及界面附近显微硬度整体升高,界面两侧晶粒取向趋于一致,呈现出各向异性;但当变形量增加至50%时,其硬度略有下降.     

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.     

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     

Numerical analysis of material properties in deformation of near hemispherical shells

In this paper, the effects of hardening exponent, yield strength and elastic modulus on the deformability of near hemispherical shells are investigated by means of finite element method and orthogonal experiment design. The largest eccentric angle during the deformation process and thickness reduction after the deformation are introduced to estimate the deformability quantitatively according to the deformation characteristics of near hemispherical shells. The results indicate that the hardening exponent is the most influential parameter, followed by elastic modulus and yield strength. The shell exhibits good deformability when the hardening exponent and elastic modulus are in the range of 0.1–0.125 and 70–108 GPa, respectively.     

应急机场土质道面疲劳变形特性模型试验

为分析应急机场快速修建工程的合理道面结构形式,采用人工加载和道面电液伺服疲劳试验机加载2种方式,对由压实土基、稳定土基层（底基层）和功能性面层组成的典型道面结构疲劳变形特性进行了模型试验.研究了土质道面结构的累积塑性变形、回弹弯沉和弯沉盆曲线随飞机荷载、施加荷载频率和荷载作用次数的变化情况及其平面分布规律.试验结果表明:累积塑性变形随加载频率增大而增大,累积塑性变形与加载次数呈对数关系;弯沉盆曲线形状类似“S”型曲线,可采用四次曲线方程进行拟合;道面结构的早期整体回弹模量增长较快,7~60 d龄期内整体回弹模量可达200~500 MPa,在数万次通行次数下,土质道面的回弹弯沉小于1 mm,表明提出的土质道面结构形式能够满足应急机场强时效性的要求.      

路基施工期沉降计算分析

施工过程中路基的沉降是由于土体的压缩变形、塑性变形以及固结沉降等引起的,针对不同的土质条件和施工条件,应采用不同的分析方法。现行基于弹性理论的计算方法用于施工期沉降的计算不尽合理,而尝试采用数值模拟的方法来计算施工期沉降,得到的结果与实测值较为吻合。     

Elastic Modulus Limit of Support Layer in Twin-Block Ballastless Track Based on Train Load Effect

The support layer is an important component of twin-block ballastless track. The modulus of the support layer is an important design parameter and must be carefully solved. We studied the bending stress and deformation of track slab and support layer due to train load using the beam-plate finite element model on elastic foundation. The results show that support layer type has great impact on both support layer deformation and the stress on subgrade, but has little impact on the bending stress of either track slab or support layer. The continuous support layer type, and articulated support layer type with shear transfer device at their ends, are recommended. In order to keep the stress in the support layer less than that in track slab, the modulus of the continuous, unit, and articulated types of support layer (in unit twin-block ballastless track), and the support layer in continuous twin-block ballastless track, should not be larger than 15, 22, 20.5 and 5 GPa, respectively. In addition, the modulus of the unit-type support layer should not be more than 20 GPa, to ensure the step in support layer remains less than 1 mm.     

重复荷载作用下砂土永久变形预估模型

为预估路基的永久变形,在万能材料试验机上对砂土进行了重复加载动三轴试验,得到了砂土永久变形的发展曲线,建立了塑性应变和荷载作用次数之间的关系式,使用最小二乘法拟合出该式中的系数与含水量和回弹模量之间的回归公式,并对回归公式进行了可靠性分析。当荷载作用次数为10000次时,现有路基土永久变形模型预估结果与试验结果相对误差最小为52%,最大高达376%;而系数与含水量和回弹模量之间的回归公式相关系数最小值为0·31,平均值为0·41,大于临界值0·28,试验曲线与理论曲线相关系数大于0·99。分析结果表明:建立的砂土永久变形预估公式可靠性较高,而现有预估模型不适用于砂土。     

水泥改良土力学特性试验研究

在大量动静三轴试验的基础上,研究了水泥改良土试样的应力．应变关系,掺和比及围压等影响因素,以及临界动应力、累计塑性应变、弹性应变及回弹模量的变化规律,同时,还研究了水泥土的回弹模量和动弹性应变与振动次数的变化规律．试验结果表明：水泥土的应力．应变曲线呈软化型,存在明显的应力峰值点;动应力存在一个临界值,土体的变形分为衰减型、破坏型及临界型;水泥土的临界动应力是素土的两倍以上,随掺和比的增加而增长,但增长趋势变缓．     

矩形钢管高强混凝土框架抗震性能分析

为研究地震作用下矩形钢管高强混凝土框架的破坏机理和抗震性能,进行了单跨两层矩形钢管高强混凝土框架低周反复荷载试验和有限元分析. 考察结构试件在试验过程中塑性铰出现的位置、顺序及塑性发展程度,研究其破坏机制和破坏模式. 研究结构滞回曲线与骨架曲线,分析其承载能力、变形能力、耗能能力以及强度和刚度退化情况. 在此基础上,采用有限元软件Perform-3D对矩形钢管高强混凝土框架试件进行参数分析,研究了轴压比、钢材屈服强度及静力弹塑性分析水平侧向力加载模式等对结构抗震性能影响. 结果表明:矩形钢管高强混凝土框架试件呈梁铰破坏形态,并具有承载能力高、变形能力和耗能能力强的特点. 试件平均峰值荷载较屈服荷载提高了1.68倍;顶层和底层最大层间位移角分别为1/30和1/27,分别超过了规范规定限值的66.7%和85.2%. 延性系数分别超出了规定限值的58.5%和60.0%;轴压比对结构抗震性能影响显著. 当轴压比大于0.6时,结构承载能力与变形能力明显降低;水平侧向力加载模式对结构承载能力影响大. 均匀加载模式下结构承载能力最大,顶点加载模式下最小,倒三角形加载模式居于二者之间. 研究成果可为矩形钢管高强混凝土框架结构抗震设计提供参考.      

冻融循环对云贵高原尾矿土力学性质的影响

为研究尾矿力学指标在冻融循环过程中的弱化规律,基于冻融尾矿土的常规三轴固结不排水剪切试验,对冻融前后尾矿土的各项力学指标进行了分析. 首先对尾矿土试样进行开放条件下的冻融试验,设置0、1、5、10、15次冻融;然后对不同冻融次数下的尾矿土进行常规三轴固结不排水剪切试验,设置50、100、200、300 kPa 4组围压;最后基于试验结果,对抗剪强度、峰值抗剪强度及弹性模量等力学指标进行分析. 研究表明:冻融对尾矿土的力学性质影响显著,随着冻融次数的增加,其应力-应变关系曲线由应变软化型逐渐向加工硬化型发展;破坏形式由脆性剪切破坏转变为延性破坏,剪切过程中孔压负增长的趋势逐渐减弱至消失;抗剪强度指标、峰值抗剪强度及弹性模量逐渐降低,其中,尾矿土受第1次冻融的扰动最大,表现为有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低了30.55%和6.33%;峰值抗剪强度下降比的平均值达42.66%,弹性模量下降比的平均值达33.61%;10次冻融后尾矿土的力学指标趋于稳定,从第10次到第15次冻融,有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低2.94%和0.37%;峰值抗剪强度下降比的平均值和平均弹性模量下降比的平均值分别为2.53%和4.03%,建议采用冻融10次的力学指标作为工程设计的依据.      

含磨粒油润滑工况下磨粒分载量计算

建立了等尺寸和不等尺寸、按数量浓度和重量浓度计算磨粒数量的模型和方法,推导了磨粒发生弹、塑性变形情况下磨粒分担载荷量的计算公式,并计算了磨粒分载量随磨粒浓度及尺寸的变化规律,为进一步研究多磨粒效应奠定了基础。     

Prediction of Welding Residual Stress in 2. 25Cr-1Mo Steel Pipe

Introduction2.25Cr-1Mo-steel is widely used in thepetroleum industry and in steam power generatingof both nuclear and conventional power plants be-cause of its excellent high-temperature strength,corrosion resistibility,and resistance to high-tem-perature hydrogen attack.Because several alloy el-ements are added into2.25Cr-1Mo-steel,marten-site is prone to form after welding.It has been rec-ognized that phase transformation can radically af-fect the development of residual stresses[1-2].Inor…