4130阀体材料质量影响因素的探究

两组不同原始状态的试块在不同公司进行热处理,通过对材料缺陷、金相组织及力学性能的检测,进而得出4130阀体材料在锻造成型及热处理的过程中,对其质量产生影响的因素。结果表明:4130阀体材料锻造成型后,材料的性能可以在不改变塑性的同时其抗拉强度及屈服强度均有所提高;热处理设备、淬火液质量以及人工因素均会对热处理质量产生影响。     

激光熔覆修复5083铝合金组织和力学性能研究

采用传统商用AlSi10Mg合金粉末与中车工业研究院自主研发的高强高塑AlMgScZr合金粉末,以轨道交通常用的5083铝合金车体为修复对象,并预制梯形凹槽以模拟破损状况,通过激光熔覆修复,对其微观组织和力学性能进行了对比分析.结果表明:AlSi10Mg合金粉末修复样件修复区晶粒主要为柱状晶,修复后拉伸强度为188 M...     

典型生产工艺对无碳化物贝氏体钢轨组织与性能的影响

基于矫直、回火和在线热处理3种典型钢轨生产工艺,采用不同工艺组合工业试制5种无碳化物贝氏体钢轨;基于扫描电子显微镜、透射电子显微镜、背散射电子衍射法和X射线衍射法,分析无碳化物贝氏体钢轨的微观组织;采用布氏硬度、单轴拉伸、锯切应变片法、冲击韧性、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速度测试等试验,研究典型生产工艺对无碳化物贝氏体钢轨组织和力学性能的影响。结果表明:矫直使无碳化物贝氏体钢轨中的残余奥氏体体积分数自12.44%降至10.6%,有利于促进亚稳态残余奥氏体的转变;回火稳定残余奥氏体,提升冲击韧性20%以上;在线热处理降低残余奥氏体体积分数,提高屈服强度19%以上,尤其能提高抗拉强度和冲击韧性,对轨底残余应力的影响不大。据此,为了综合提升无碳化物贝氏体钢轨的耐磨性和抗接触疲劳性能,在提高屈服强度和抗拉强度的同时增大残余奥氏体体积分数,以提升加工硬化能力和塑性。     

浇注温度和Sr变质剂添加量对AlSi7Mg合金流动性的影响

采用同心三螺旋测试装置,研究了不同的浇注温度、不同的Sr添加量对AlSi7Mg合金流动性的影响。研究结果表明:随着浇注温度的提高,合金的流动性显著增加,对于大型薄壁铸件浇注温度不宜过低,浇注温度低,合金的流动性大大下降,可造成铸件浇不足及冷隔等铸造缺陷;随着浇注温度提高,合金中枝晶α-Al变得逐渐粗大,硅相从分散变得聚集,这对合金组织不利,所以浇注温度不易偏高;随着Sr添加量的增加,AlSi7Mg合金的流动性有所提高,但提高幅度不大。     

18CrNiMo7-6钢韧脆转变温度的研究

对热处理后的齿轮钢18CrNiMo7-6进行低温(-60~0℃)夏比冲击试验,利用Boltzmann函数拟舍得到冲击功、侧膨胀值与温度的关系曲线,结合断口形貌简要分析了该材料在脆性及韧性条件下的断裂行为,并获得脆性断面率50%所对应的试验温度(即FATT50)。结果表明:18CrNiMo7-6钢韧脆转变温度区间为-30℃~-20℃,0℃下的断口微观形貌为韧窝状,随着温度降低,逐渐变成解理形貌,且发现原材料的组织偏析会使材料的冲击韧性变差。     

JZ50钢车轴屈服强度影响因素

某公司生产的JZ50钢车轴出现屈服强度波动大甚至不合格的质量问题,为此从试棒的取样位置、加工粗糙度、热处理后的晶粒度3个方面系统分析,通过大量的对比试验,找出影响车轴屈服强度重要因素,提升了产品质量,为今后类似的质量攻关项目提供了思路和宝贵经验。     

铸造铝合金AlSi7Mg0.3应力腐蚀性能研究

利用拉伸测试,剥落腐蚀性能及扫描电镜分析等手段,研究了AlSi7Mg0.3合金的应力腐蚀性能。结果表明:合金材料其剥落腐蚀等级评定为PA级,其耐剥落腐蚀性能良好;合金材料试样在室温与50℃的3.5%NaCl腐蚀溶液介质中应力腐蚀敏感性相对较小;在室温和50℃空气中和3.5%NaCl盐水中进行拉伸时呈现出典型的韧性断裂特征。     

冻融循环作用对纤维水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响

为了研究冻融循环次数、纤维掺量和冻结温度对水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响,开展玄武岩纤维水泥改良风积沙试样的冻融循环试验和劈裂抗拉强度试验。试样的纤维掺量分别为0,0.5%,0.8%和1.1%。冻结试验的冻结温度分别为-10℃,-20℃和-30℃,融化温度为20℃。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加而减少,与未经冻融循环的试样比较,第1次、第1～2次、第2～4次、第4～7次和第7～10次冻融循环后,每次冻融循环的强度损失速率分别为18.7%～36.8%,16.8%～21.0%,2.9%～6.5%,4.0%～5.8%和1.5%～2.7%,10次冻融循环后强度损失速率趋近于0。经历冻融循环后,纤维水泥改良风积沙试样的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增大而增大,达到0.8%的最优纤维掺量后则相反。纤维水泥改良风积沙试样劈裂抗拉强度随着冻结温度的降低而减小,但减小的幅度不明显。劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈指数函数关系,与纤维掺量呈抛物线关系。劈裂抗拉强度影响因素相关性分析结果表明,劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈负相关,而与纤维掺量、冻结温度呈正相关,冻融循环次数对劈...     

共析轨钢机械性能和显微组织的关系

对共析轧钢作了力学性能试验,并利用透射电镜观察了轨钢的显微组织。试验结果表明,屈服强度与显微组织参数有关;断裂韧性随断面收缩率的增大而提高;而断面收缩率随珠光体片间距的减小而增大。对含钒的轨钢,VC的沉淀强化使轨钢的强度增加而韧性降低。Cr—V轨钢的韧性与基体组织中的碳化物沉淀有关。这些沉淀物与基体有某种共格关系,随着沉淀物长大并脱离共格关系,可使Cr-V轨钢的韧性有显著提高。     

减震初期支护用钢纤维泡沫混凝土材料性能优化

为提高泡沫混凝土的强度,制备三因素四水平正交配合比的钢纤维泡沫混凝土试块;通过孔隙率测定试验和单轴抗压试验,分析并推导分别考虑试块材料的原生孔隙率和泡沫孔隙率对其相对抗压强度影响的关系式;通过劈裂抗拉试验,分析并归纳试块材料的抗压强度和钢纤维体积率对试块材料抗拉强度影响的关系式;通过扫描电镜试验,发现试块材料的原生孔隙与泡沫孔隙的形态差异;通过三维复合式衬砌隧道模型在典型地震波荷载作用下的最大主应力模拟分析,对钢纤维泡沫混凝土初期支护的减震性能进行测试。结果表明：当总孔隙率一定时,相对抗压强度随泡沫孔隙率增大而减小,但随原生孔隙率的增大而增大;钢纤维泡沫混凝土的抗拉强度与其抗压强度和钢纤维体积率呈正比例线性关系;原生孔隙和泡沫孔隙对抗压强度的影响程度不同,须分类考虑二者对抗压强度的影响;水胶比为0.35、密度为1 550 kg·m-3、纤维体积率在0.9%～1%之间、水泥硅灰质量比为6∶4～9∶1之间的混合料可满足初期支护强度要求;钢纤维泡沫混凝土初期支护相比普通初期支护,减震率在26.1%～42.8%之间。     

简易轴向拉伸试验仪设计及试样合理尺寸的试验研究

针对现有土工抗拉仪存在的缺陷与不足,设计改良出一套简易轴向拉伸试验仪。通过四角调节螺栓和夹具设计,消除摩擦阻力和端部应力集中,通过轴心线的控制避免试样偏心受拉。可以完成不同尺寸长方体试样的抗拉试验。由于目前试样尺寸没有统一标准,为了得到试样的规范尺寸并分析试样尺寸对抗拉特性的影响,利用设计的拉伸装置,对不同截面和长细比试样进行试验。得到的试验结果有:ω=18.0%,ρd=1.30 g/cm3时,不同截面试样平均抗拉强度值在14.2~14.6 k Pa,平均极限位移值在8×10-2~9×10-2mm;ω=22.0%,ρd=1.45 g/cm3时,不同长细比试样平均抗拉强度值在14.4~14.9 k Pa,平均极限位移值与长细比的关系式可表示为b=9.706 7×(l/a)-6.97。分析表明:只要试样的物理状态(含水率ω和干密度ρd)相同,不论含水率ω是否小于或大于塑限值,抗拉强度值均不受截面和长细比的影响;含水率ω低于塑限值时,极限拉伸位移不随试样的截面变化;含水率高于塑限值时,极限拉伸位移与长细比呈递增的线性关系。计算每组试样抗拉强度值的极差和标准差并分析数据的离散性,结合制样难易程度和用土量等方面综合考虑,提出截面边长2.5 cm,长细比3的试样尺寸较为合理,为今后开展土体抗拉强度研究提供可靠依据。     

铁路箱梁静载试验开裂原因分析及控制措施

通过预制后张法预应力混凝土铁路桥箱形简支梁静载试验出现的1.0级荷载开裂问题,对开裂原因进行全面分析。重点剖析由于蒸养拆模、混凝土水化热高峰期拆模,造成混凝土芯部与表面、表面与环境温差超过15℃的标准要求,致使混凝土内部温差应力超过其抗拉极限强度而早期开裂的原因。论证静载试验在1.0级时,当混凝土抗拉极限强度fct=0,则抗裂安全系数Kf=λ,梁体在静载试验时出现1.0级开裂的必然性,进一步阐明混凝土温差应力超限是箱梁静载试验开裂的主要原因,提出预防出现早期裂缝的控制措施。     

纳米碳纤维混凝土力学性能的试验研究

纳米碳纤维作为一种新型材料,具有高强度,高弹性模量等力学上的优异特性.通过单轴抗压试验和劈裂试验,测试了掺加3种类型纳米碳纤维的普通混凝土和自密实混凝土的基本力学性能,并讨论其最优掺量.实验结果表明:适当掺量且纤维分散良好的纳米碳纤维混凝土28 d抗压强度和劈裂强度均有不同程度的提高,表明纳米碳纤维对于混凝土材料力学性...     

高速列车铁基金属陶瓷制动闸片材料研究

采用粉末冶金工艺，通过对材料组元，成分，工艺等的实验研究，研制出铁基金属陶瓷摩擦材料，用J02型摩擦实验机测试了该材料的摩擦系数，磨损率和摩 擦稳定系数；用MTS材料实验机，洛氏硬度计测试了材料的拉伸强度，压缩强度和硬度，结果表明；材料具有高的摩擦系数（0.31)，低的摩损率（0.0022mm/面次）和高摩擦稳定系灵敏（88.9%)，通讯良好的物理力学性能，拉伸强度（21.4MPa)，抗压强度（133.5MPa)和硬度（45-65HRF）,因此，是有希望的高速列车制动闸片材料之一。     

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。     

节段预制胶拼构件轴拉强度试验研究

胶接缝抗拉强度是节段预制拼装混凝土梁抗裂性检算的重要依据。为研究节段预制胶拼构件轴拉强度,设计制作了4个预制胶拼单键混凝土轴向拉伸构件,研制了轴向受拉加载装置,进行了胶拼构件轴向拉伸破坏试验。试验结果表明,胶拼构件轴向受拉破坏过程发展较快,具有明显的脆性破坏特征。构件受拉断裂位置为胶接缝附近,胶接缝的破坏属于混凝土内聚破坏。试验构件的接缝抗拉强度为2.94～3.24 MPa,平均值为3.17 MPa,具有一定的抗拉性能。将试验结果与相关规范进行对比,并简要分析轴拉强度影响因素。建议在预制节段胶拼桥梁的抗裂性设计中,可以适当考虑胶接缝的抗拉强度,减少预应力钢筋用量,提高设计经济性。     

无砟轨道路基聚氨酯碎石联结层力学性质研究

以高速铁路无砟轨道基床聚氨酯胶凝级配碎石联结层为研究对象,针对致密性聚氨酯级配碎石混合料的级配、强度、回弹模量开展试验研究。结果表明:聚氨酯级配碎石的毛体积密度随聚氨酯掺量的增加先增加后减少,而其孔隙率随着聚氨酯的掺量增加逐渐减少,当聚氨酯掺量为8%时,聚氨酯胶凝级配碎石能够达到不透水孔隙率1%～3%的控制指标;另外,随着聚氨酯胶水掺量的增加,混合料的强度和回弹模量得到提高,当达到8%的胶水掺量时,混合料强度和回弹模量趋于稳定,随着温度的增加,混合料的强度和回弹模量下降,且在不同的温度区间敏感度不同,但是远大于同等温度下的沥青混凝土强度;浸水48 h后,混合料强度下降,当掺量达到8%时,强度和回弹模量基本不变,且在不同温度区间下降趋势不同,抗压强度在低温(-30～0℃)和高温(60～80℃)变化幅度较小,而回弹模量在常温下(0～60℃)变化较小。     

高温作用后混凝土强度与变形试验研究

对86个混凝土试块在常温～1000 ℃范围内温度作用后，进行了强度与变形试验和理论分析工作，主要包括混凝土抗压强度、抗拉强度、轴心抗压强度及弹性模量等几个方面．探讨了高温作用后混凝土强度和变形的变化规律，着重分析它们与作用温度的相互关系，并建立简明的数学表达式．     

RPC-NC叠合面剪切滑移试验研究

RPC(活性粉末混凝土)作为一种新型超高性能混凝土材料,具有高耐久性、高抗拉压强度及优异的变形能力。但由于其生产工艺相对复杂,制作成本相对较高,预制RPC构件多为实际工程所用。为了克服RPC在实际工程中应用的局限性,各种RPC组合构件应运而生,其中RPC与NC(普通混凝土)叠合构件即为一种有效的应用途径。然而,RPC-NC叠合构件叠合面的力学性能是决定两种材料是否能良好共同工作的关键因素。对36个RPC-NC双面剪切试件进行试验研究,考虑NC强度等级、叠合面正压力等级的影响,对试件破坏形态及剪应力与界面滑移量曲线进行分析。结果表明,无侧向压力试件界面抗剪强度随普通混凝土强度等级升高而增大;有侧向压力试件其抗剪强度随侧压力等级升高而大幅增加,但增加幅度逐渐减缓。     

加筋土桥台筋带最大拉力试验研究

通过室内大比例模型试验,研究自重作用下加筋土桥台的最大筋带拉力的变化规律。加筋土桥台最大筋带拉力作用线的上部是离面板约为墙高0.2倍左右距离的垂直顶面的直线,下部渐渐向面板靠拢,近似为一条以面板顶点为极点的对数螺旋线。最大筋带拉力上部(垂线段)较大,下部渐小。基于试验结果与现场实测结果,提出最大筋带拉力与对应最大筋带拉力作用线距面板的水平距离成正比的计算模型。与其他理论及实验结果的比较表明,该计算模型对最大筋带拉力的预测能有效地反映刚性面板影响,能更准确地预测实际的最大筋带拉力,其预测值与实测结果的误差只有14%,而其他理论预测值与实测结果的误差均大于50%。