热老化对Z3CN20-09M不锈钢微区力学性能和冲击断裂行为的影响

通过纳米力学探针对铁素体相在热老化过程中的力学性能变化进行了研究.采用仪器化冲击试验机研究了材料的冲击行为,使用SEM观察冲击断口形貌.结果表明:长期热老化导致铁素体相的塑性变形能力不断下降,材料的冲击韧性也显著下降.热老化过程中冲击功的损失主要是由于裂纹扩展能量的降低引起,在400℃热老化1×10~4h后裂纹稳定扩展能几乎降为0.热老化材料的冲击断裂过程为:在冲击载荷下裂纹首先在铁素体内萌生并快速扩展,铁素体相发生解理断裂,裂纹扩展到奥氏体相,最后裂纹连接贯穿整个试样.     

316LN奥氏体不锈钢的高温拉伸断裂行为

用Gleeble1500D热力模拟试验机研究了锻造态的AISI316LN奥氏体不锈钢650-1300℃的热塑性及高温拉伸断裂行为,应变速率为0.5 s-1。结果表明,在650-1250℃温度范围内,材料的断面收缩率先随着变形温度的升高而降低,在850℃达到最低后开始大幅升高,高于1000℃时都保持在85%以上。但是当温度升高到1300℃时,由于晶粒尺寸急剧变大其晶界强度下降,断面收缩率又急剧降低。用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察了试样的热变形区的组织变化和断口形貌,发现材料在1000℃以上热变形时发生了动态再结晶。动态再结晶提高了材料塑性,阻碍了裂纹的扩展。在断口附近裂纹产生的过程包括微裂纹的形核、长大和聚集且和晶界处富集的夹杂物有关。能谱分析表明,这些夹杂物主要是球状的硫化物和不规则的氧化铝类夹杂物。     

长期热老化后Z3CN20-09M不锈钢的微观组织与拉伸断裂行为

利用TEM和HRTEM研究了400℃热老化2×10~4 h后Z3CN20-09M不锈钢的微观组织,用纳米力学探针研究了微区力学性能.结果表明:相比于原始状态,经400℃热老化2×10~4 h后,Z3CN20-09M不锈钢中的铁素体发生了调幅分解并且析出了G相,导致铁素体的硬度增加和塑性变形能力下降.利用原位疲劳试验机、SEM和电子探针研究了400℃热老化2×10~ 4 h后Z3CN20-09M不锈钢的微型平板试样拉伸行为.结果表明:热老化后,不锈钢的屈服强度和断裂强度升高,延伸率下降.热老化不锈钢中铁素体发生解理断裂,微裂纹萌生于相界并向铁素体内扩展;奥氏体主要发生微孔聚集型韧性断裂,并且在局部区域发生撕裂.调幅分解是铁素体发生硬脆化和热老化前后Z3CN20-09M不锈钢拉伸断裂行为发生改变的根本原因.     

中子/同步辐射衍射表征技术及其在工程材料研究中的应用

以先进钢铁、高温合金、钛合金、铝合金为代表的工程材料研究,亟待发展先进的原位微结构与应力表征技术,以揭示材料与工程部件在制备与服役过程中晶体结构与多尺度微观组织／应力场的演化规律,阐明温度、应力、电、磁等复杂多外场作用下包括形变损伤、相变微观机制在内的工程材料微观力学行为。在评述了中子与同步辐射先进原位表征技术的方法原理、装置发展与各自优势特点的基础之上,总结了其在金属材料形变与相变基础与应用研究中的新进展及展望。      

四台阶九步法在雅苑隧道松散填土段施工中的应用

重庆市轨道交通三号线北延伸段工程雅苑隧道属于城市回填松散土质中大跨度浅埋隧道,采用四台阶九步开挖法,及时闭合成环,优化锁脚锚管和钢拱架连接钢筋施工,地表及仰拱底部采用钢管桩并结合注浆对土体进行固结,并通过控制仰拱与掌子面间的距离有效地控制施工变形。四台阶九步法在隧道施工中保证了工程质量和安全,提高了施工效率,降低了成本,节约了资源。     

飞秒激光加工功率对热障涂层微观组织的影响

针对飞秒激光加工镍基高温合金叶片气膜孔时,功率对气膜孔内壁质量影响的问题进行了研究。利用EBSD表征技术,研究了制备功率为4、10和16 W的气膜孔截面的微观组织结构。结果表明:经飞秒激光处理后,热障涂层气膜边界区域的晶体结构发生明显变化;不同功率的飞秒激光对陶瓷涂层结构的影响范围存在差异,因此制备的气膜孔边界质量也存在较大差异,其中功率为10 W的飞秒激光制备的气膜孔边界质量最佳。本研究结果对于指导飞秒激光加工工艺对材料微观组织影响具有重要意义。     

核电站一回路主管道材料热老化力学性能的预测概述

从核电站一回路铸造奥氏体不锈钢热老化现象、热老化后力学性能变化趋势及力学性能预测流程等方面,对铸造奥氏体不锈钢热老化后冲击性能、拉伸性能、J-R曲线和断裂韧性力学性能预测的研究现状进行了综述。并对目前力学性能预测方法的不足提出自己的想法。     

飞秒激光加工气膜孔的热障涂层表面残余应力研究

针对飞秒激光打孔后孔周热障涂层残余应力演化问题，采用cosα法对不同飞秒激光工艺制备的气膜冷却孔周围残余应力进行步进式逐点测量，结果表明，喷涂态热障涂层和激光打孔后气膜孔周围的涂层表面应力皆是以淬火应力主导的残余拉应力；不同飞秒激光加工工艺、不同的孔尺寸下，气膜孔周围都存在一个明显的径向残余应力影响区，且在该影响区内残余应力呈线性递减；由于飞秒激光热效应形成的飞溅物的影响，不同工艺制备的气膜孔周围径向残余应力场无明显差别，改变气膜孔直径无法改善这种热效应。