铬含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响

研究了Cr含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响。结果表明,随着Cr含量增加,合金室温强度呈先上升后下降的变化趋势,含0.2%Cr的合金表现出优异的室温力学性能。透射定量计算结果表明,向合金中添加0.2%Cr,促进了热暴露后合金中Ω相的析出,提高了Ω相的抗粗化性能。Cr添加量超过0.3%后,合金晶界处析出(Al,Cr,Mn,Ti)富集相,导致晶粒粗大。

浸水作用下磁铁矿动态损伤及能量演化机制

为分析浸水作用下磁铁矿的动态损伤特性以及能量运移规律,对磁铁矿进行不同时间的浸水处理,利用霍普金森压杆试验系统(SHPB)对浸水磁铁矿开展了不同冲击载荷值的动态压缩试验。结果表明:浸水作用下磁铁矿动态破坏变形过程分为弹性变形,屈服损伤变形以及失稳破坏3个阶段;磁铁矿动态抗压强度随浸水时间增加而减小,两者呈指数递减关系,而磁铁矿的动态抗压强度减少值先增大后减小,当浸水时间为14 d时,动态抗压强度减小值最大;随浸水时间增加,磁铁矿破碎程度增大,但浸水时间为14 d的整体破碎均匀度最佳;浸水磁铁矿能量演化过程分为弹性储能,能量转换,能量耗散3个阶段;增加动态载荷值可提高浸水时间14 d的磁铁矿能量利用率,在此浸水时间下磁铁矿能耗密度最大,表明开展磁铁矿浸水处理可以有效改善矿石破碎的不均匀度,减少二次破碎工作量,一定程度上降低爆破能耗。研究结果为富水矿体安全高效开采提供一定理论指导。

环氧树脂改性材料在松软路面固化工程中的应用研究

介绍了环氧树脂固化剂与其固化机理。重点进行复合固化材料在沙滩和淤泥这2种松软地面道路工程中的应用研究,分别设计了沙滩地面固化力学强度测试和淤泥地面固化稳定性测试,探究了试验设计方案与试样制备流程。结果表明:利用复合固化材料进行松软地面的加固,能够迅速使其具备较高的力学强度,可满足通用车辆的基本通行要求;复合固化材料的添加能够提升淤泥路面的整体稳定性,相比于只掺有水泥的固化淤泥,掺有复合固化材料的固化淤泥表现出较好的耐久性。

重金属污染水体的高效环保处理技术及研究进展

随着我国经济的飞速增长,工业化进程的加快导致了生态环境的破坏,大量的工业废水被排放到土壤中,加重了土壤和水源中重金属的累积。重金属极易通过食物链进行生物富集,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。为了降低重金属对人类和生物健康的危害,我们需要对水体中的重金属污染进行控制。基于此,文章就如何有效地治理重金属污染,针对水体重金属污染来源、危害及治理技术展开了相关研究。

原子团簇尺寸对Al-Cu-Mg合金疲劳过程中滑移带形成及裂纹扩展行为的影响

通过透射电镜(TEM)、原子探针(APT)等分析手段,研究了不同时效态Al-Cu-Mg合金中原子团簇对疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:自然时效态试样只含有小尺寸原子团簇(<100个原子),而170℃人工时效态试样出现大尺寸原子团簇(>100个原子),且随着时效时间的延长,大尺寸原子团簇逐渐增多,并在170℃/8 h态开始析出少量S′相。小尺寸原子团簇对位错滑移的阻碍作用较小,在裂纹扩展过程中形成了较多的滑移带,裂纹沿滑移带扩展,表现出较高的裂纹扩展速率;随着团簇尺寸的增大,延缓了Al-Cu-Mg合金在疲劳过程中的溶解和强化效应的衰减,限制了裂纹前端滑移带的形成,显著降低了裂纹扩展速率;S′相的析出阻止了位错往复滑移并减少了裂纹闭合效应,表现出较高的疲劳裂纹扩展速率。170℃/1 h态合金中大尺寸原子团簇数量密度较高,且没有析出S’相,因此具有较优的抗疲劳裂纹扩展性能。

多场耦合条件下充填料浆管输壁面滑移特性

为了探究多场耦合作用下高浓度充填料浆管道输送过程中的壁面滑移特性,基于流体动力学理论与非牛顿流体的基本原理对管内料浆流动过程进行分析,建立考虑温度场—化学场—料浆流场的多场耦合数值模型。并通过Comsol进行数值计算,分析初始温度、料浆浓度及管径对壁面滑移速度的影响规律。将模型计算结果与实验结果进行对比,误差小于10%,证明了模型的有效性与可靠性。结果表明:温度升高,加剧尾砂颗粒的布朗运动,促使“絮网”结构向着“液网”结构转换,浆体黏度变小,滑移速度增大;管径增大,浆体所受剪切作用力变小,滑移速度减小,当管径达到180 mm时浆体所受剪切作用力小于发生滑移的临界值,管道输送过程中不存在完整的滑移过程;料浆浓度越大,浆体发生滑移运动所需的临界剪切应力越大,同时料浆浓度较大时,其所形成的滑移层较厚,滑移速度偏大。

碱渣改性充填体早期力学特性及能量演化特征

为探究碱渣改性充填体的早期力学特性及能量演化特征,利用WHY-600压力机开展了单轴压缩试验,分析了其抗压强度、弹性模量、破裂模式及能量变化,结合响应曲面法,对质量浓度、尾砂级配及碱渣添加量进行寻优分析。结果表明:随碱渣添加量增加,充填体失稳破坏位移量、单轴抗压强度、弹性模量先增大后减小,当碱渣添加量为5%时,充填体抗压强度大,抵抗变形能力强;随碱渣添加量增加,充填体耗散能、弹性变形能、峰值强度下单位体积应变能及总能量均先增加后减小;单轴压缩条件下,碱渣改性充填体破坏模式为半贯穿或贯穿的斜剪切、平行双裂隙以及倒Y型裂隙,破坏程度随碱渣添加量增加而增大;建议采用质量浓度77%、细粗尾砂级配3:7、碱渣添加量5.35%的配比来制备碱渣改性充填体,经计算其抗压强度为5.3458 MPa,能满足矿山早期生产需求。研究结果为碱渣改性材料的可行性提供了一定的理论依据。

胶结充填体早期损伤对后期力学性能的影响

目的为了探明胶结充填体早期损伤对后期承载性能的影响,方法通过开展早期受损充填体经养护一定龄期后的单轴压缩试验,以损伤龄期和压损程度为变量,以受损充填体的后期变形特性、抗压强度、弹性模量为后期力学性能评价指标,分析充填体损伤龄期和压损程度对其后期力学性能的影响规律。结果结果表明:在同一损伤龄期下,充填体在80%压损下后期峰值应力及残余应力最低;压损程度对龄期3,7 d的充填体后期变形特性影响较小,对龄期14,21 d的充填体后期变形特性弱化作用较大;80%以下的压损程度对龄期3,7 d充填体后期抗压强度影响较小,各个压损程度对龄期14,21 d充填体后期抗压强度影响较大,压损程度越大,后期抗压强度越低;各龄期充填体后期弹性模量均随压损程度的增大而增大。养护龄期14 d之后的充填体受损后对其后期力学性能影响显著,且不同压损程度对龄期14 d之后的充填体后期力学影响显著。结论研究结果可为上向水平充填采矿方法中充填质量的控制提供理论指导。

金属矿山充填体强度需求发展现状与展望

矿产资源开采对国家安全和经济至关重要,随着浅部矿产资源逐渐减少,深部开采已上升为国家战略。充填采矿法因其安全性高和对地表环境影响较小等优势,已逐渐成为地下开采的首选方法。确定充填体的合理强度是解决充填采矿安全和经济平衡问题的关键,是充填采矿技术成功应用和健康发展的核心问题。论文梳理了胶凝剂、灰砂配比、充填骨料、养护环境、接触面特性等因素对充填体强度的影响规律,归纳了经验类比法、力学模型法、数值分析法、人工智能法等充填体强度设计方法,综述了充填体强度需求研究现状,提出了深部充填体强度需求计算新思路。旨在完善深部充填体强度需求计算理论,优化矿山充填体强度设计,推动深部金属矿山充填开采的研究与应用。

Al-Cu-Mg-Ag合金析出相的研究进展

Al-Cu-Mg-Ag合金是在Al-Cu-Mg系合金基础上开发的新型合金。根据成分的不同,该合金的常见析出相有θ′、S′和Ω相,其中在基体{111}面析出的Ω相具有较高的沉淀硬化能力和热稳定性,使得Al-Cu-Mg-Ag成为一种新型中温高强铝合金。在简要介绍该合金研究过程的基础上,回顾该合金强化相的相组成、相的析出序列和热稳定性;同时总结以Ω相为主要强化相的合金体系合金化研究进展;并对该合金的研究方向进行展望。

脉冲电流对2091Al-Li合金超塑变形机理的影响

分析了脉冲电流对 ２０９１Ａｌ－Ｌｉ合金超塑变形中晶内位错滑移、晶界位错滑移及原子扩散的影响研究表明，脉冲电流促进位错滑移及增殖，降低原子扩散激活能，加速位错在晶界上的攀移，从而提高了超塑变形在高应变速率下的可能性．据此。

脉冲电流对2091铝锂合金动态再结晶动力学的影响

研究了脉冲电流对 ２０９１铝锂合金超塑变形中动态再结晶及动力学的影响结果表明，脉冲电流加速动态再结晶，减小形核时的平均晶粒直径脉冲电流能加快位错墙的形成并使其角度增大，使再结晶形核率提高脉冲电流加快位错在晶界上的攀移及消失、减小形核界面两边的能量差，降低形核界面的迁移速率及再结晶形核的长大速率分析了脉冲电流作用下的动态再结晶动力学行为．

ZK31+0.3Yb镁合金的热力模拟

通过热压缩变形实验,利用光学显微镜观察,对ZK31+0.3Yb镁合金变形过程的流变应力和组织演变进行研究。研究结果表明663K/0.1s-1是最佳的变形条件,在此条件下,合金的流变应力低,动态再结晶充分激发,合金的塑性好;当变形温度降至623K和573K时,动态再结晶不能充分激发,合金变形的流变应力明显提高,尤其是573K变形时流变应力达到185MPa;而变形温度提高到723K时,晶界处形成楔形裂纹,合金的塑性差;在663K时变形,尽管应变速率降低至0.001s-1,合金的动态再结晶充分激发,流变应力下降,但变形的进程被减缓;当变速率提高到1.000s-1时,晶粒间的协调变形不能发挥作用,合金的塑性最差。

三山岛金矿软破介质下残柱开采的稳定性分析

为确保三山岛金矿顶底残柱安全高效回采,采用理论力学与数值模拟对散体下顶底残柱开采过程进行了稳定性分析。建立了理论力学模型,应用修正普氏拱理论计算了进路顶部荷载,采用数学力学解析法对不同规格的进路在开挖过程中的承载层进行了内力分析,得出了进路开采半宽和承载层厚度之间的拟合函数,进而得出了不同跨度进路顶板需预留原岩的最小安全厚度。应用ABAQUS软件对不同规格进路的开挖过程进行了塑性变形和顶板应力分析,得出了进路的合适采高及预留原岩的安全厚度,以及不同跨度的进路顶板冒落规模,从而得到采场进路宽和高分别为1.5 m和1.6 m。将理论力学分析和数值模拟分析的结果应用于三山岛金矿残柱的开采中,并对采场沿脉巷道进行位移监测,能确保试验采场安全生产。

淬火对含ZrC的20Mn2钢的组织及力学性能的影响

研究了淬火冷却对含0.2％(体积分数)ZrC颗粒(粒径0.2-1.2μm)的20Mn2钢在大形变量轧制后的组织与力学性能的影响.结果表明, ZrC粒子作为大形变量热轧变形中的奥氏体形变核心及再结晶核心,对奥氏体晶粒的超细化有显著的作用,而显著细化的晶粒提高了完全获得马氏体组织的临界冷却速度,使水冷淬火态马氏体的数量、长度和宽度减小,使油淬态珠光体的数量减少、渗碳体片变短、变薄.在冷却过程中,细小的奥氏体晶粒转变为更细小(1-2μm)的铁素体晶粒,保留了热轧变形时的形变位错组织,使水淬态20Mn2钢的延伸率不下降的同时强度成倍提高,油淬态20Mn2钢在强度大幅度提高的同时延伸率成倍提高.

脉冲电流对2091铝锂合金再结晶动力学的影响

研究了脉冲电流对 2 0 91铝锂合金再结晶动力学的影响。金相观察结果表明 ,脉冲电流加速再结晶 ,并减小完全再结晶晶粒尺寸。透射电镜观察表明 ,通电试样在保温 15min的组织为几乎无晶内位错的再结晶组织 ,而未通电试样却是混乱位错的亚结构。研究表明 。

高温短时人工时效对2524合金疲劳性能的影响

研究高温短时时效对2524合金室温拉伸及疲劳性能的影响,采用3DAP分析、透射电镜等对合金组织进行观察。结果表明:经过高温短时时效试样的抗拉强度与自然时效试样的相当,但是塑性有很大的提高;高温短时时效后试样的疲劳裂纹扩展速率比自然时效试样低。经过高温短时人工时效的2524合金组织中Cu和Mg原子发生强烈偏聚形成圆盘状的GPB区,尺寸较大,这种人工时效组织既能提高应力循环下的裂纹张开扩展阻力,又不影响裂纹闭合,从而降低疲劳裂纹扩展速率。

DD8镍基高温合金单晶制备中的杂晶长大机制

研究了ＤＤＳ镍基高温合金单晶制备中择优生长晶向偏离热流杂晶的长大机制．实验结果表明．在一定条件下择优生长晶向偏离热流方向的晶粒能够淘汰择优生长晶向平行于热流方向的晶粒研究表明，镍基高温合金单晶制备中的晶粒淘汰过程并不取决于择优生长晶向与热流方向平行。

2091铝锂合金的电致超塑性

研究了脉冲电流对冷轧态及再结晶态2091铝锂合金超塑性的影响。拉伸试验表明,脉冲电流使再结晶试样延伸率由δ_(max)=290%提高至δ_(max)=390%,使冷轧态试样超塑变形最佳应变速度由(?)_(opt)=5.0×10^(-3)s^(-1)提高至(?)_(opt)=8.33×10^(-3)s^(-1)(δ_(max)值不变)。力学行为研究表明脉冲电流提高趋塑变形的应力应变速度敏感指数(再结晶态),并把 m_(max)值移至高速区(冷轧态)。脉冲电流提高高应变速度下的 m 值是由于均匀分布的溶质原子增大了应力对应变速度的敏感性。

脉冲电流对铝锂合金超塑变形断裂机制的影响

研究了脉冲电流对2091铝锂合金在高应变速率下超塑变形的力学行为及断裂机制的影响.结果表明,施加脉冲电流可使2091铝锂合金在高应变速率区间(10^(-2)S^(-1))仍有高应力应变速度敏感指数和超塑性性能.扫描电镜观察表明,施加脉冲电流后,2091铝锤合金在高应变速率区间的超塑变形断裂由通常的晶界撕裂机制转变成典型的超塑性断裂(粒子及晶界处形成孔洞并相互连接以致断裂).对断口的观察表明,施加脉冲电流的试样表现为典型的超塑性沿晶断裂,未加电流的试样是带有浅韧窝的沿晶断裂.研究表明脉冲电流促进高温下的原子扩散是产生这些结果的直接原因.