对运行14.7万h 10CrMo910钢主蒸汽管道组织性能的评定

运用化学成分分析、常温力学性能试验、金相和电镜显微分析、碳化物分析、持久强度试验等方法,对运行了146 967 h后的娘子关发电厂4号机组2号10CrMo910钢主蒸汽管道进行组织与性能评定.实验结果表明:该主蒸汽管道在运行146 967h后,10CrMo910钢的常温力学性能均符合 DIN17175 标准;贝氏体组织特征仍然明显,晶粒大小、碳化物分布较均匀;在贝氏体和铁素体晶界上已经产生了碳化物的析出和聚集长大;晶界仅有少量的单个蠕变孔洞,属于Ⅱ级蠕变,处于蠕变第二阶段;组织状态与机械性能依然良好,该主蒸汽管道可以继续安全运行.     

10CrMo910钢老化过程中的巴克豪森效应

基于Larson-Miller参数对10CrMo910钢进行了不同时段的高温加速老化模拟实验,运用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)对试样进行了显微组织观察,并研究了显微组织变化和不同老化程度对巴克豪森噪声(BN)的影响.结果表明,随高温加速老化时间的增加,老化过程中的主要组织结构变化为珠光体的消散与分解,碳化物自基体中析出与长大并向晶界迁移,晶粒亦有所长大,与此同时,位错密度则显著下降.与之对应的巴克豪森噪声检测结果显示,随着老化程度的增加,其BN振铃计数率呈逐渐降低趋势,作者从磁畴结构的角度并结合显微组织的变化对此进行了详细的分析并指出,老化过程中磁畴壁数目的减少是其最为主要的原因.     

微合金元素对重轨钢动态再结晶及其显微组织的影响

应用Gleeble-1500D热模拟试验对重轨钢进行单道次压缩实验,测定不同终轧温度下的真应力-真应变曲线,并用扫描电镜观察变形后空冷的显微组织,研究不同终轧温度和微合金元素V,Nb和Re对重轨钢动态再结晶及显微组织的影响.结果表明,V,Nb和Re能显著地抑制形变奥氏体的动态再结晶.在终轧温度较高时仍能得到细小均匀的显微组织.     

高温应力时效后T91钢组织与性能的演变

为研究电站高温金属部件在高温应力作用下显微组织老化损伤程度的演化规律,设计了高温应力时效老化试验,对供货态T91钢在不同温度不同应力条件下进行高温时效老化.用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、定量金相和显微硬度等试验方法研究组织性能变化.结果表明,T91经不同温度老化后的微观组织随着温度和应力的升高,回火马氏体位向特征分散,晶界和晶内沉淀相粒子尺寸粗化,沉淀相颗粒Feret直径从原始供货态0.200μm增加到0.435μm.在相同温度下应力对组织老化的影响明显,马氏体板条内位错密度降低,板条亚结构退化,马氏体板条特征逐渐消失.随着温度的提高硬度呈现加速下降变化趋势,硬度的下降与析出相颗粒尺寸的增加同步变化,且变化趋势相似.     

中温压力容器钢12CrMo的高温塑性研究

通过热模拟试验对中温压力容器钢12CrMo连铸坯的高温塑性进行研究。在不同的变形温度下采用10-3s-1的应变速率对试样进行拉伸变形,测量拉伸断口的面缩率,并对拉伸断口的显微组织和析出物进行分析。结果表明,当变形温度高于900℃时,试样在拉伸过程中发生动态再结晶,其面缩率大于85%,表现出优良的高温塑性;当变形温度为850℃时,有大量细小的AlN在12CrMo钢中弥散析出,其尺寸约为10 nm;当变形温度降至800℃时,大量的先共析铁素体沿奥氏体晶界析出,形成网状结构,试样面缩率降至36%,12CrMo钢的高温塑性显著下降。     

合金元素Mo与V对建筑用耐火钢的影响

建筑用耐火钢的使用不仅要求其性能等同或优于常规建筑用钢而且还需要在保证抗震性、焊接性和其它性能的同时增加高温时的强度。通过对比合金元素含量不同的建筑用耐火钢的力学性能和显微组织,研究了合金元素Mo与V对建筑用耐火钢高温屈服强度的影响。实验结果表明Mo、V的复合添加是提高耐火钢高温屈服强度的有效方法。     

焊后热处理对高温合金异种材料焊接组织的影响

针对含有较多合金元素的镍基单晶高温合金熔焊焊接性能较差的问题,采用扫描电子显微镜、背散射衍射分析和显微硬度仪等手段,研究了镍基单晶高温合金DD8和钴基等轴晶K640M的氩弧焊焊接显微组织特征.结果表明,焊接后接头形成定向柱晶区、熔合区和母材区.对实验合金进行焊后热处理后发现,熔合区和定向柱晶区中γ相发生长大,且Co等元素的分布趋于均匀,焊接残余应力的存在导致个别位置出现再结晶现象.热处理前后接头内显微硬度无明显变化.     

奥氏体钢的高温固定磨料磨损

本文研究了合金元素对奥氏体钢高温固定磨料耐磨性的影响，探讨了其机理及显微组织结构的变化。结果表明，合金元素碳、氮、锰、钛、铬、镍、钒对耐磨性都有贡献，时效处理更显良好效果。     

Mg-Sr-Zn-Y合金组织结构与高温压缩变形行为研究

采用＂熔-浸＂还原法,制备了Mg-Sr-Y和Mg-Sr-Zn-Y合金.借助于XRD鉴定了Mg-Sr-Zn-Y合金的相组成;利用OM、SEM观察了Mg-Sr-Y和Mg-Sr-Zn-Y合金的显微组织;利用带有加热装置的万能拉伸试验机进行了高温压缩试验;论述了Mg-Sr-Zn-Y合金高温压缩变形机制.结果表明,添加金属Zn和稀土Y元素,明显改善Mg-Sr合金的显微组织,提高了其高温压缩性能.     

耐候热轧H型钢连续冷却转变规律研究

通过热模拟试验,对比研究不同合金元素与冷却速率对耐候热轧H型钢显微组织转变的影响规律。     

基于砂岩蠕变试验的非线性蠕变模型辨识研究

为了研究砂岩的蠕变特性,利用全自动三轴伺服仪对砂岩试样进行10 MPa围压下的常规三轴试验和蠕变试验。为有效描述蠕变全过程,提出了一种含分数阶导数的非线性蠕变模型并进行验证。结果表明:在蠕变衰减、稳定阶段,试样环向蠕变速率和轴向蠕变速率比较接近;在蠕变加速阶段,试样的蠕变速率迅速增大,环向较轴向先发生加速蠕变,且环向加速蠕变速率更大,稳定蠕变速率随着应力水平的增大而增大,环向稳定蠕变速率增幅较轴向大,可见环向蠕变速率受应力水平影响更大,建立的含分数阶导数的非线性蠕变模型能较好模拟蠕变全过程,具有较高的准确性。     

高温吸波涂层的制备及其力学性能研究

以BaO-La2O3-B2O3系玻璃为粘结剂,S iCN纳米吸收剂作为添加剂,采用热压粘涂法在钛合金板表面制备了一系列涂层。文中分析了BaO-La2O3-B2O3系玻璃的性能,探索了粘涂工艺和S iCN纳米粉含量对涂层抗拉强度的影响机理。结果表明含有吸收剂的涂层粘接强度低于不含吸收剂的涂层,由于涂层内存在S iCN纳米粉团聚现象,拉伸时趋于内聚破坏,而界面的结合则比较致密。随着吸收剂含量的增加,涂层的抗拉强度明显降低。     

基于加速寿命试验的摩擦焊接头可靠性研究

研究制定了双应力的电站锅炉蛇形管焊接接头的加速寿命试验规范，在此规范基础上，对大量的15CrMo和12Cr1MoV两种材料的摩擦焊接头进行了高温内压爆破持久强度试验，通过对试验结果的统计和分析，证明了各组合应力水平失效机理的一致性，并且得到了摩擦焊接头可靠度的计算模型。     

高温环境下预张碳纤维板的锚固性能研究

在桥梁建筑结构的加固中,有时存在一些高温环境,可能会使预应力碳纤维板产生较大的预应力损失,甚至出现碳纤维板的锚夹具夹持不牢而失效的情况.针对此设计了一组预应力碳纤维板试件,在高预应力水平(2 000 MPa左右)、高温环境(85℃左右)下进行应力损失观测;最后进行了碳纤维板的拉伸破断试验.试验观测表明,不计碳纤维板在放张时的短期应力损失,在11 d的高温及高应力双重作用下,预应力碳纤维板的总应力损失不足3%;拉伸破断试验也证实碳纤维板在波形锚中的锚固性能良好.     

Microstructural characteristics of asphalt concrete with different gradations by X-ray CT

The main objective of this paper is to evaluate the effects of asphalt concrete types on the microstructural characteristics at high-temperature. Suspend-dense structure and Skeleton-dense structure were selected to investigate the deformation of pavement at meso-scale. The internal microstructures of typical asphalt concretes, AC, SUP and SMA, were scanned by X-ray CT device, and microstructural changes before and after high-temperature damage were researched by digital image processing. Adaptive threshold segmentation algorithm(ATSA) based on image radius was developed and utilized to obtain the binary images of aggregates, air-voids and asphalt mastic. Then the shape and distribution of air-voids and aggregates were analyzed. The results show that the ATSA can distinguish the target and background effectively. Gradation and coarse aggregate size of asphalt mixtures have an obvious influence on the distribution of air-voids. The movements of aggregate particles are complex and aggregates with elliptic sharp show great rotation. The effect of gradation on microstructure during high-temperature damage promotes the research about the failure mechanism of asphalt concrete pavement.     

弯曲应力作用下喷射混凝土抗碳化性能研究-研究生论坛

为了研究隧道喷射混凝土衬砌的碳化规律,采用快速碳化试验方法,研究了不同弯曲应力(0、0.25、0.5及0.75)作用下喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土抗碳化性能,在考虑弯曲应力、钢纤维掺量、施工方式基础上对普通混凝土碳化深度预测模型进行修正。结果表明：混凝土碳化深度服从Fick第一定律,扩散系数随应力水平的增加而增加;喷射混凝土碳化深度明显小于普通混凝土,而钢纤维的加入进一步提高喷射混凝土抗碳化性能。通过对碳化后喷射混凝碳化后力学性能及微观结构进行分析,得出喷射混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度随着碳化深度增大而增大,且喷射混凝土中原始微气孔及裂缝中钙矾石、氢氧化钙等晶体为CaCO3晶体的成核和生长提供有利条件,碳化产物持续生成并阻塞毛细孔,使其密实度增加,力学性能增大。     

护环钢50Mn18Cr4沿晶断裂分析及其对晶界损伤本质的探讨

在对护环钢50Mn18Cr4失效分析的基础上,研究了沿晶碳化物析出对晶界的损伤.研究指出,晶界碳化物析出是由于护环运行过程中加热操作不当引起的;沿晶碳化物析出对钢的有害作用主要表现为对晶界区变形能力和形变强化潜力的损伤.还提出了等强应变的概念,认为晶界受损的多晶体材料,在其应变量超过等强应变之后,晶界区的剪切变形成为较主要的变形方式,这时,在三重晶界或晶界弯折处等有应力集中的地方按微孔型机制形成裂纹并沿晶界扩展,导致微孔型沿晶断裂.等强应变的大小,取决于晶界受损程度.     

超声加速疲劳实验研究

通过20kHz压电超声加速疲劳试验机对多种金属材料进行测试，实验地证明了超高周疲劳裂纹往往从试件内部萌生的机制，试件在超过10^7周应力循环后继续发生破坏，研究还发现，材料超高周疲劳的S－N曲线可以表现出另两种有别于传统规范的10^7 极限型，即持续下降型和阶梯下降型。还总结了近年来超声疲劳的研究进展，结合作者多年国外的研究工作，着重从加速超声试验设备的发展，多种材料及条件下的实验研究结果及其重要结论作了概述与讨论。     

温度和有效应力对低渗储层孔渗性质的影响

探讨温度和有效应力对低渗储层渗透率和孔隙度的影响规律及内在机理,用大型岩石高温高压渗透实验仪,结合核磁共振、恒速压汞测试和相对渗透率实验进行研究.结果表明,温度不变时,岩心渗透率随有效应力的增加而递降;有效应力不变时,岩心渗透率随温度的升高而减小.核磁共振和恒速压汞测试结果表明,有效应力增加时,骨架颗粒紧密排列,岩心孔隙平均喉道和主流喉道半径减小,孔隙连通性变差,有些连通孔隙被分隔孤立,成为不可入孔隙,岩心束缚水饱和度增加.     

Numerical study on forming complex fitting body on end of integrated stainless steel pipe without welds

It is necessary to use the integrated stainless steel pipe having two fitting bodies without welds while train travelling at high speed. In order to form this type of integrated stainless steel pipe, the method of preforming combined finish forming process is developed. The preforming process is characterized by flaring combined upsetting for left fitting body which is like a flange, and is characterized by tube axial compressive process under die constraint for right fitting body which is like a double-wall pipe. The finite element simulations of the processes are carried out by software package DEFORM, and the results indicate that: 1) left or right fitting body can be formed by a two-step forming process without folding and under-filling defects; 2) by using two-step forming, strain and stress in left fitting body are larger than those in right fitting body, and deformation in right fitting body is more homogenous than the deformation in left fitting body; 3) two or more preforming steps may be needed for left fitting body considering the distributions of strain and stress.