工业纯铝等通道球形转角膨胀挤压变形的力学与摩擦学性能

对传统等通道转角挤压工艺(equal channel angular extrusion,ECAE)进行改进,提出一种新型剧烈塑性变形法(severe plastic deformation,SPD)——等通道球形转角膨胀挤压(equal channel angular expansion extrusion with spherical cavity,ECAEE-SC)。该工艺通过耦合镦-剪-挤等多种变形效应,可在单道次挤压下实现坯料内部较大的塑性应变累积,进而获得理想的晶粒细化与性能提升效果。在室温条件下采用ECAEE-SC工艺对工业纯铝(Al-1060)进行单道次挤压,并与相同条件下的2道次ECAE处理变形结果进行对比。采用EBSD、SEM等测试手段,研究了工业纯铝经ECAEE-SC变形晶粒特征与磨损表面形貌,并测试了变形材料显微硬度、拉伸性能与摩擦学性能。结果表明,在ECAEE-SC工艺剧烈塑性应变诱导下,工业纯铝经单道次挤压变形后晶粒显著细化,呈典型的剪切条带状特征。与初始退火态相比,变形材料显微硬度与抗拉伸强度分别提升了92.6%和91.8%,且性能提升效果明显优于2道次ECAE变形。同时,ECAEE-SC工艺有效提高了工业纯铝的耐磨性能,工业纯铝变形后表面磨痕宽度最小,磨痕深度最浅,其磨损机理以磨粒磨损为主导。     

碳氮共渗热处理工艺对42CrMo钢组织性能的影响

对42CrMo销轴进行表面改性处理,研究了碳氮共渗热处理工艺下材料显微组织和力学性能的演变规律。结果表明,42CrMo钢经碳氮共渗改性处理后,表面显微组织为碳氮共渗硬化层,芯部组织为低温回火混合马氏体和片条状铁素体;材料在不损失芯部塑韧性的同时,表面硬度得到大幅提高。经200℃低温回火后,42CrMo钢抗拉强度基本保持不变,芯部冲击韧度约提高了7.7%,表面硬度高达650 HV。     

纯铝颗粒等径角挤扭中的细化和固结(英文)

采用等径角挤扭新工艺(ECAPT)在200°C条件下实现纯铝粉末颗粒的固结。采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)深入研究粉末细化和固结行为,并对变形后试样的密度、硬度和室温压缩性能等进行测试。结果表明:等径角挤扭工艺是实现在相对较低的温度下粉末固结的有效方法。在200°C下经4道次变形后,成功将纯Al颗粒固结为致密的块体材料,固结后的材料具有较细的晶粒结构和良好的力学性能。深入分析了晶粒细化和固结机理。等径角挤扭工艺是具有良好前景的以粉末为原材料制备高性能块体材料的工艺。     

MP-01新型异丙苯催化剂中试研究

采用MP—01新型异丙苯催化剂，在中试装置上进行了苯与丙烯液相烷基化反应合成异丙苯试验，通过催化剂寿命试验及条件试验考察了MP—01新型异丙苯催化剂的性能。催化剂寿命试验表明，MP-01催化剂具有良好的反应稳定性和选择性。在苯烯比2．5，丙烯空速0．8h^-1，循环量2．0t/h，反应器人口温度145℃的条件下．丙烯转化率100％，烃化液中异丙苯含量36％～37％，异丙苯选择性85％～87％，丙基选择性100％，正丙苯质量分数为50～120μg／g。苯烯比、温度、空速等条件试验证明：MP—01催化剂可以在低温、低苯烯比、高空速的反应条件下使用。在人口温度135℃，循环量2．0t/h，苯烯比2．5、空速1．0h。的条件下，丙烯转化率100％，丙基选择性100％．异阿苯选择性85％～86％，正丙苯未检出。     

焦跨标度数学模型的建立

利用近轴几何光学模型推导出焦距标度，这些焦距标度都具有良好的单调性和单峰性。实验证明了三个焦距标度的正确性，并对三个焦距标度进行了对比。     

球形分流对等通道转角挤压工业纯铝组织性能的影响

基于传统等通道转角挤压(Equal Channel Angular Extrusion, ECAE)的变形原理,开发设计出一种具有球形空腔结构的新型复合大塑性变形工艺——等通道球形转角挤压(Equal Channel Angular Extrusion with Spherical Cavity, ECAE-SC)。以ECAE工艺为对比参照,开展了室温条件下工业纯铝单道次ECAE-SC挤压实验研究,进行了金相显微分析、显微硬度测试和球-面接触往复式摩擦磨损试验,获得了变形材料的显微组织、显微硬度、摩擦系数、磨损率和三维磨损形貌等特征参数.研究表明:ECAE-SC球形转角的圆滑过渡可大幅提高模具外角处金属的流动性,有效避免产生传统ECAE单道次变形“死区”,挤出试样头部翘曲现象得到显著改善;室温单道次ECAE-SC变形后,工业纯铝晶粒细化明显,显微硬度值由初始36.6HV增加至58.7HV,比同条件下ECAE变形试样(52.8HV)提高了11.2%;ECAE-SC变形材料耐磨性能最好,并表现出良好的摩擦磨损稳定性,磨损机制从磨粒磨损和氧化剥层磨损为主导的混合磨损机制转变为以磨粒磨损为主导的磨损机制。     

纯铝等径角挤扭新工艺变形

等径角挤扭(ECAPT)是结合等径角挤压(ECAP)和挤扭(TE)两种典型的大塑性变形(SPD)工艺而产生的一种新型细晶材料制备技术。利用刚塑性有限元技术对纯铝1100ECAPT工艺变形特征进行模拟研究,获得了等效应变和等效应力的大小及分布规律,分析了挤压载荷随变形时间的变化规律及其对试样变形的影响。结果显示,在模具拐角和螺旋通道处,等效应变得到有效积累,最终呈层状分布,且相对较为均匀,应变分布均匀性也得到一定改善,等效应力在上述两处区域达到最大。采用纯铝进行室温3道次ECAPT实验,测量试样显微组织和力学性能的变化。结果表明,实验结果与模拟结果具有较好的一致性;晶粒得到了明显细化,屈服强度、抗拉强度与显微硬度等力学性能得到明显提高,但试样塑性略有降低。     

基于板模型的孤岛工作面主关键层破断机理分析

煤矿开采中由于跳采产生的孤岛工作面与一般非孤岛工作面相比,采场上覆岩层运动规律有很大的区别.论文将孤岛工作面两侧采空区上覆岩层受采动影响是否充分视为区分条件,将主关键层设为三种不同边界条件下的薄板模型,利用力学分析和ANSYS数值模拟,得出不同边界条件下主关键层的应力分布情况和破断形式,并分析得出:当孤岛工作面两侧采空区上覆岩层受采动影响充分时,主关键层破断步距最小,工作面煤体支承压力最大.而当孤岛工作面两侧采空区上覆岩层受采动影响不充分时,主关键层破断步距最大,工作面煤体支承压力最小.     

ECAPT过程中载荷变化规律的数值模拟

为了掌握纯铝在ECAPT过程中的力学变化规律,利用刚塑性有限元技术对纯铝1100的ECAPT变形行为进行数值模拟,重点分析了载荷在挤压过程中的变化规律及产生变化的原因。结果表明:ECAPT过程大致分为载荷骤升、2次小幅度升高和载荷下降4个阶段;载荷峰值随着摩擦因数的增大迅速增大,应采取有效的润滑措施减小摩擦从而降低载荷峰值,提高模具寿命;随着摩擦因数的增大,载荷在达到各阶段峰值后下降趋势越来越明显。     

纯铝粉末材料单道次等径角挤扭变形的微观组织

对纯铝粉末材料进行200℃单道次等径角挤扭(ECAPT)变形实验研究。采用光学显微镜(OM)、电子背散射技术(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)观察和分析变形组织微观结构的变化规律,获得有关晶粒形貌、晶粒尺寸以及晶粒取向分布的信息。结果表明：ECAPT工艺对粉末材料具有强烈的致密和细化效果,1道次ECAPT变形后组织接近完全致密,晶粒细化效果明显,平均晶粒尺寸约为5.2μm;晶粒尺寸分布不均匀,亚晶界和小角度晶界所占比例较高;变形组织内部形成了明显的择优取向,沿剪切方向均匀对称分布,以剪切织构类型为主;200℃条件下,纯铝粉末材料单道次 ECAPT 变形过程中,晶粒的显著细化主要得益于材料组织所承受的剧烈剪切变形和内部所累积的大量有效应变。