钒对合金化贝氏体球墨铸铁显微组织和性能的影响

在Mo-Ni-Cu-Cr系合金化贝氏体球墨铸铁中添加了质量分数为0.3%的钒,研究了钒的添加对该球墨铸铁显微组织和力学性能的影响;结合Thermal-Calc热力学软件计算了该含钒球墨铸铁的平衡相图,分析了钒的析出行为。结果表明:当添加0.3%钒后,该球墨铸铁组织中针状贝氏体变得细小,残余奥氏体和渗碳体含量增加,在贝氏体基体中弥散分布着纳米尺度的VC颗粒;添加0.3%钒球墨铸铁的硬度比不加钒的略有增大,冲击功和耐磨性提高了1倍,其主要强化机制为细晶强化和析出强化;含钒和不含钒球墨铸铁的磨损机制均为塑性变形疲劳和显微切削。

智能电动爬楼梯载物车的结构设计

设计一种成本较低、结构优良、功能多元化、载物能力较高等要求的智能爬楼载物车具有广阔的市场前景。在分析现有爬楼越障技术优缺点的前提下,采用电机驱动、传感技术与爬楼功能结合方式,开发支撑式-星轮式爬升机构的智能爬楼梯载物车。智能爬楼载物车能够实现高度、角度和方向可调的攀爬结构,实现无需人力的智能化控制,并实现爬楼和平地行走转换。

LVDS在数字波束形成处理器中的应用

提出了采用LVDS高速串行数据总线技术的有源相控阵雷达DBF处理器方案。同一般的并行数据总线相比 ,既确保了高的数据传输速率 ,又降低了互连总线的复杂度和系统成本。将高速电路设计的理论运用于LVDS高速串行数据总线电路的设计 ,完成了差分PCB线传输和双绞线传输两种连接方式的LVDS总线试验电路 ,并探索了LVDS高速串行数据总线的性能。实测结果表明 ,在双绞线传输方式时试验电路在 2m长的传输距离上最高可传输 1.2 8Gbps的数字信号。

基于ADSP-TS201S的DBF处理器的设计与实现

采用ADI公司的TigerSHARC系列第二代超高性能DSP芯片ADSP-TS201S设计制作了一个高性能的数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)处理器。在这个硬件平台上实现了二维DBF算法,并对算法进行了优化。初步实验结果验证了软、硬件的正确性。对于一个由32个阵元组成的4×8平面阵,存在一个干扰源的情况下,DBF权重系数的计算时间为71.134μs,是TI的TMS320C6701所需时间的七分之一。

浅探项目教学法在熔焊原理及材料焊接性课程中的应用

《熔焊原理及材料焊接性》是焊接技术与工程专业的主干课之一,不仅是焊接专业学生全面了解焊接知识的基础,而且也是学生从事焊接领域工作必备的理论和技术课程。针对该课程理论性强,知识点抽象等特点,将知识以项目为依托呈现在课堂上,使理论和实践有效的结合在一起,提高学生的综合素质。

浅谈J积分法在测定材料断裂韧性中的应用

J积分法测定弹塑性材料的断裂韧性,不仅可以综合的反应材料的韧性和塑性指标,而且成为材料裂纹失稳扩展的主要衡量标准。希望通过文章的分析,能够对相关工作提供参考。

应用型本科《工程材料》课程改革实施方案初探

《工程材料》是机械大类学生的必修一门基础课程,本文分析了《工程材料》课程在传统授课中存在的主要缺陷,探索了针对于应用型本科机械类学生的改革实施方案,目的在于激发学生的学习兴趣、培养学生的能力、为以后的核心专业知识的学习打下扎实的根基。

介质温度对耐高温铁素体不锈钢点蚀行为的影响

通过阳极动电位极化测试、电化学阻抗谱(EIS)测试及钝化膜电容测试等电化学腐蚀方法,研究了在不同温度的典型介质(NaCl质量分数为3.5%的溶液)中444铁素体不锈钢的耐点蚀行为及其影响规律。结果表明,随着介质温度的升高,444铁素体不锈钢的自腐蚀电位E_(corr)和点蚀电位E_(p)均呈现降低趋势,而自腐蚀电流密度i_(corr)增大,不锈钢耐蚀性降低.在不同介质温度下,444铁素体不锈钢表面钝化膜的半导体类型未发生改变,但是钝化膜中点缺陷密度随温度的升高而增大.此外,腐蚀形貌观察结果也表明,不锈钢表面蚀孔的数量也随温度的升高而增加.

等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的回火组织与力学性能

对3.55C-1.95Si-0.36Mn-3.58Ni-0.708Cu-0.92Mo-0.65Cr(质量分数,%)低合金贝氏体球墨铸铁实施等温淬火及不同温度的回火热处理工艺,采用OM,EPMA,SEM,TEM以及XRD研究了回火温度对等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的组织演变过程的影响,并对力学性能和耐磨性进行了测试与分析.结果表明,回火过程组织演变的物理机制包括孪晶马氏体及其位错亚结构的回复与再结晶软化、残余奥氏体分解、马氏体中过饱和碳的脱溶与相变以及共晶渗碳体的转变等过程.随着回火温度的升高,等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁基体的显微硬度和宏观硬度及抗压强度逐渐降低.在450℃回火后,共晶渗碳体的显微硬度出现最低值,其原因是,在此温度下共晶渗碳体的亚片层有a相析出,此时,低合金贝氏体球墨铸铁的压缩率最高,塑性提高;在600℃回火时,其力学性能明显恶化.在干砂/橡胶轮磨损条件下,450℃回火后的等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁具有较好的耐磨性.磨损形貌观察表明,其磨损机制为塑性变形疲劳磨损和显微切削,塑性变形疲劳机制对耐磨性的贡献大于切削破坏机制,在450℃回火析出的弥散Mo2C对耐磨性也有一定贡献.

耐海水腐蚀球墨铸铁成分优化设计及其抗蚀性能

在不改变耐海水腐蚀球墨铸铁基本元素C,Si,Mn,Cu和Al含量前提下,设计了不同Cr和Ni含量的合金系,采用金相观察、硬度测试、失重法测试、EPMA面扫描分析和极化曲线分析等手段研究了其切削性能和耐海水腐蚀的影响规律,获得了一种耐海水腐蚀球墨铸铁的优化成分。结果表明:Cr,Cu和Si等在材料表面形成一层薄且紧密附着的钝化膜,有利于提高合金铸铁的耐蚀性;Ni可以提高腐蚀过程中基体的电极电位,明显降低球墨铸铁腐蚀电流密度,降低腐蚀速率;当Cr含量为0.6%~0.8%(质量分数)时,既可以保证切削性能,又能提高耐蚀性。与普通的球墨铸铁相比,成分优化设计的球墨铸铁的耐蚀性明显提高。

退火对低温冷轧1060铝合金力学性能的影响

通过细晶强化方式研究了不同退火温度和时间对深冷轧制态1060铝合金显微组织和力学性能的影响。对铸轧态1060铝合金进行六道次深冷轧制,然后对其进行退火处理,退火工艺分别为：在100～300℃保温1 h以及在260℃保温10～80 min。结果表明,深冷轧制态1060铝合金经退火处理后有第二相Al8Fe2Si1出现,在晶粒内部位错发生运动时,对位错起到钉扎作用,有利于晶粒细化。深冷轧制态1060铝合金最佳退火处理工艺为退火温度为260℃,保温50 min,热稳定性能良好,晶粒尺寸理想,晶粒大小约为1. 5μm,硬度为45 HV5,抗拉强度为149 MPa,力学性能均为铸轧态的1. 5倍以上。

应变速率对充氢SA508-III钢氢脆敏感性的影响

采用高温高压气相热充氢方法将氢充入SA508-III钢,通过比较不同应变速率充氢钢的拉伸变形行为,考察氢对SA508-III钢氢脆敏感性的影响。结果表明,随应变速率降低,钢的屈服强度增加幅度减小,而钢的氢脆敏感性增强。钢的氢脆主要取决于氢与位错的相互作用,当应变速率高于5.21×10-3s-1时,柯氏氢气团的迁移速率跟不上位错的滑移速率,氢对位错源开动的阻碍作用增强,因而屈服强度增加幅度加大。当应变速率低于5.21×10-3s-1时,柯氏氢气团随可动位错一同运动,此时氢对位错源开动阻碍作用减弱,因而屈服强度增加幅度减小,但位错可将氢传递到碳化物与基体界面处,造成局部氢浓度升高,形成氢致裂纹,裂纹扩展进入铁素体基体内形成准解理断裂,故SA508-III钢的氢脆敏感性增加。保持SA508-III钢低氢脆敏感性的最大应变速率为5.21×10-3s-1。

载荷速率对充氢SA508-3钢断裂韧性的影响

采用高温高压气相热充氢方法将氢充入SA508-3钢,采用J积分方法比较不同载荷速率下未充氢与充氢钢的断裂韧性,考察氢对SA508-3钢断裂韧性的影响。结果表明,在相同载荷速率下,与未充氢SA508-3钢相比,充氢钢断裂韧性明显降低,充氢断口均为韧性和脆性混合断口形貌。随着载荷速率的降低,断裂韧性损失逐渐增加,准解理所占面积增加,脆性提高。在三向应力的作用下,氢与静水应力的交互作用能大于氢与可动位错的交互作用能,静水应力更易捕获到氢。SA508-3钢断裂韧性测试过程中,在三向应力的诱导下会促进氢富集在裂纹尖端碳化物和基体的界面处,从而降低了碳化物和基体的结合强度,致使阻碍裂纹扩展的能力减弱,因此钢充氢后断裂韧性降低。随着载荷速率的降低,三向应力作用在裂纹尖端的时间增加,氢富集在碳化物和基体界面浓度增加,氢压增强,加速裂纹扩展,钢的脆性提高,断裂韧性损失增加。

冷轧变形率对超纯铁素体不锈钢439板材退火组织与性能的影响

将超纯铁素体不锈钢439板材在不同冷轧变形率下冷轧变形,然后将轧制态冷板在950~1050℃下进行退火,研究冷轧变形率对该材料退火组织及性能的影响。结果表明：随着变形率的增加,晶粒尺寸变小;50%变形率条件下冷板最高伸长率为36%,80%变形率条件下最高伸长率可达40%;基于金相试验数据,利用回归分析的方法计算了不同变形率条件下的晶粒长大激活能,得出50%和80%冷轧变形率条件下再结晶晶粒长大激活能分别为60.19 kJ/mol和65.68 kJ/mol;采用晶粒尺寸与晶界迁移激活能间的定量关系来描述晶粒长大过程,最终建立了该合金在试验温度范围内再结晶晶粒长大的动力学模型。

加载速率对SA508-Ⅲ钢断裂韧性及断裂行为的影响

采用J积分方法研究了SA508-Ⅲ钢不同加载速率下的断裂韧性,探讨了不同加载速率钢的断裂行为。结果表明,SA508-Ⅲ钢的断裂韧性随加载速率的升高而增加。随加载速率升高,SA508-Ⅲ钢裂纹尖端区域达到临界应变率所需应力功增加,钢断裂前所吸收的能量增加,因此钢断裂韧性增加。同时,随加载速率升高,主裂纹沿碳化物与基体的界面启裂和扩展时间减少,位错密度增加,引起裂纹尖端应力应变集中,增加了钢的变形抗力,因此钢的断裂韧性增加。

镍基高温合金GH3536带箔材的再结晶与晶粒长大行为

用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射分析(XRD)等手段表征不同厚度的冷轧态GH3536微米尺度带箔材退火后的显微组织和结构特征,研究这种材料的再结晶和晶粒长大的规律。结果表明,冷轧变形后的GH3536带箔材的晶粒组织呈线条状,其主相为γ相;建立了厚度为200、100和50μm的GH3536带箔材在1050~1150℃退火10~60 min的晶粒长大方程,得到晶粒长大的激活能分别为Q_(200μm)=800.34 kJ/mol,Q_(100μm)=609.50 kJ/mol,Q_(50μm)=314.79 kJ/mol。厚度较小的GH3536带箔材其晶粒长大激活能也较小,晶粒更容易长大。影响晶粒长大的因素与变形程度和析出相颗粒有关。

固溶处理对挤压态WE43镁合金显微组织和晶粒度的影响

在300~450℃固溶温度下对挤压态WE43镁合金进行不同时间的固溶处理,研究了固溶温度及时间对WE43镁合金组织和晶粒度的影响。结果表明,固溶处理后,合金中Mg12Nd和Mg-Y-Nd相发生溶解,含量减少,且沿晶界断续分布。固溶温度对挤压态WE43镁合金的晶粒尺寸起决定性作用,在380℃固溶处理1 h时,合金晶粒尺寸最为理想,且析出相含量较少。

690MPa级高强韧低碳微合金建筑结构钢设计及性能

基于JMatPro热力学软件计算并考虑化学元素间相互影响,设计了690 MPa级抗震耐蚀防火功能结构一体化高强建筑用钢,其化学成分(质量分数,%)主要为:Fe-0.08C-0.3Si-1.1Mn-0.12(Nb+V+Ti)-1.6(Cr+Cu+Ni+Mo)-0.002B-0.004N。经实验室冶炼和控轧控冷工艺(TMCP)处理后,采用EPMA、EBSD等多种微观分析和性能测试手段对该低碳微合金钢的微观组织特征、强韧化机理和力学性能、防火性及耐蚀性等进行了表征和分析。结果表明,所设计的低碳微合金钢TMCP状态下的微观组织包含粒状贝氏体、板条贝氏体和贝氏体铁素体;室温下屈服强度达700 MPa,抗拉强度为878 MPa,屈强比为0.80,断后延伸率为20%,并具有良好的低温韧性。低碳微合金钢在600℃保温1~3 h时,均达到耐火性能要求;并对其在海洋环境下的耐蚀性进行了评价,发现粒状贝氏体对耐腐蚀性能具有积极作用。进一步分析表明,低碳微合金钢具有良好的强韧性源于析出强化、细晶强化、位错强化和固溶强化的综合作用;对低温冲击断口截面组织分析表明,裂纹会多次穿过板条贝氏体呈"Z"字型扩展以消耗更多的能量,也是该钢具有良好低温韧性的原因。