Effect of Hot-Plate Rolling on the Microstructure Evolution and Mechanical Properties of In-Situ Nano-TiC_(P)/Al-Mg-Si Composites

The hot-plate rolling(HPR)process is adopted to achieve the optimal strength-ductility for the in-situ nano-TiC_(P)/Al-Mg-Si composites.There was no crack in the sheet by single pass of hot-plate rolling with a thickness reduction of 80%,while there were numerous cracks in the sheet by two passes of conventional hot rolling to achieve a total reduction of 50%.The microstructure and mechanical properties of the composites subjected to 80%thickness reduction of hot rolling at 540℃were investigated by tensile tests,scanning electron microscopy,and electron backscatter diffraction.The yield strength and ultimate tensile strength of in-situ nano-TiC_(P)/Al-Mg-Si composites after the hot-plate rolling process and T6 heat treatment increased significantly due to the dislocation strengthening and precipitation strengthening.

建筑结构钢板热轧轧机DBN-PSO振动预报及应用

利用实时监测数据(Real-Time Monitoring Data,RMD)参数分析轧机振动状态,综合运用深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)与粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法构建轧机振动仿真模型,实现RMD参数的深度挖掘,并达到轧机振动的预报效果。通过融合处理能够获得非常接近实际振动过程的预测数据,具备优异预测能力。结合现场测试的初始数据预测误差在3.5%范围内,跟轧机振动情况相符。当轧制速率变慢后,振动加速度出现了降低结果;入口张力对轧机的振动加速度具有反向作用;轧机振动加速度相对出口张力表现为正相关特点;以不同宽度的轧件进行测试发现轧机振动加速度保持基本恒定的状态。该研究对提高热轧轧机运行稳定性,对保证建筑结构钢板成形精度具有很好的指导意义,可以拓宽到其它的成形设备优化领域。

热轧钢板边部横纹缺陷分析

采用光学显微镜、扫描电镜对热轧钢板边部横纹缺陷进行分析,并将缺陷处酸洗前后与正常处平面、截面的位置形貌进行对比,利用能谱分析仪对缺陷处元素进行分析。结果表明:横纹缺陷处主要由氧化铁皮部分碎裂、剥落形成,其多数存在于氧化铁皮表层,氧化铁皮未全部剥落,氧化铁皮层与基体连接处还保留未碎裂的一部分,缺陷区域氧化铁皮结构主要为大量氧化亚铁和少量先共析四氧化三铁结构,属于易破碎氧化铁皮相。

卧式多层热压机变量泵功能特性和液压系统性能

根据年产10万m^(3)胶合板卧式多层热压机结构、工作原理和热压工艺要求,采用型号VPCLRDU2斜盘式轴向变量柱塞泵作为动力和控制元件,快速油缸与加压油缸采用伸缩式二级油缸结构形式作为执行元件,构建了其双变量泵液压系统。以该液压系统为研究对象,根据VPCLRDU2工作原理建立其仿真模型,设计台架试验,为分析VPCLRDU2效率和控制功能特性,验证其所建仿真模型的准确性奠定了基础;通过VPCLRDU2效率和电液比例、恒功率、恒压控制功能特性研究分析,证明了其具有容积效率、总效率和功能集成化程度高的特性;VPCLRDU2仿真模型与台架试验对比分析结果趋于一致,验证了其所建仿真模型准确、可靠;根据双变量泵液压系统工作原理,建立其液压系统仿真模型,对于不同板坯参数、热压工艺要求,其仿真模型结果验证了该系统能够实现对快速油缸速度、位移和加压油缸压力的控制,满足了胶合板卧式压机热压工艺要求,具有能耗低、稳定性高的特性。

CMOS红外光源的设计与实现

基于红外气体传感器微型化、低成本和低功耗的发展需要,设计了一种用于非色散红外(NDIR)集成气体传感器的互补金属氧化物半导体(CMOS)红外光源。它以非等间隔的蛇形钨(W)薄膜电阻作为加热丝,以二氧化硅(SiO_(2))和氮化硅(Si_(3)N_(4))多层复合介质薄膜为支撑形成悬空膜片式微热板,以氧化铜(CuO)和二氧化锰(MnO_(2))纳米材料复合薄膜作为辐射增强层。基于COMSOL软件进行了热电耦合仿真,证明结构设计合理性。采用标准CMOS工艺、硅(Si)的深刻蚀工艺以及静电流体动力学打印技术流片制造了该CMOS红外光源芯片。性能测试结果表明:该红外光源从室温升温至469℃的热响应时间约为41 ms,电功耗仅为138 mW,辐射区温度分布均匀,引入辐射增强层使表面比辐射率提高约35%,红外光源的辐射功率和红外光谱辐射强度测试结果表明:该涂层有效地增强了红外辐射。

取向硅钢热轧板中纤维织构及Goss织构的形成和演变

在热轧过程中,取向硅钢热轧板形成了不均匀的微观组织和织构梯度,其中热轧板表层和次表层中的Goss织构对取向硅钢的磁性能有重要影响。因此,热轧板微观组织和织构沿厚度方向的形成和演变,特别是Goss织构的形成,仍然是一个值得讨论的课题。为了研究热轧板组织和织构的形成及其演变,使用光学显微镜和扫描电镜(SEM-EBSD)观察了热轧板不同厚度层(表层、次表层和中心层)组织,研究了热轧板组织形貌沿厚度方向的演变,并使用XRD测量了热轧板各厚度层(从表层s=1到中心层s=0)的宏观织构。结果表明,在高剪切力的作用下,热轧板表层s=1形成了大量等轴晶粒(晶粒长宽比为1.0~1.5)和具有一定随机性的织构。表层以下,随着剪切力从表层向中心层逐渐减小,等轴晶粒(晶粒长宽比为1.0~1.5)占比逐渐降低,再结晶晶粒的晶粒长宽比沿着厚度方向逐渐增大,再结晶晶粒形状倾向于沿轧向延伸和呈不规则状。最后,在中心层s=0中,一些大尺寸再结晶晶粒的晶粒长宽比可以达到3.0~6.5。在压缩力和沿厚度方向逐渐减小的剪切力的共同作用下,热轧板次表层s=0.5~0.9形成由众多特定取向组成的纤维织构,而中心层s=0~0.4形成典型的α纤维织构,纤维织构中的一些典型的特定位向包括{100}〈011〉、{112}〈111〉、{110}〈112〉、{213}〈364〉、{441}〈104〉和{110}〈100〉Goss。热轧板次表层s=0.5~0.9中的纤维织构沿厚度方向逐渐演变,并且在次表层s=0.5中有稳定的Goss织构形成。然而,次表层s=0.5中形成的高强度的Goss织构,而次表层中形成的Goss织构只是纤维织构的一小部分。

基于深度学习的钢板表面缺陷识别方法及系统开发

在热轧钢板的生产过程中,由于工况的多样性,钢板表面难免会形成不同类型的缺陷。针对传统方法对钢板表面缺陷的识别准确率和效率较低的问题,提出了一种结合残差网络和迁移学习的钢板表面缺陷识别方法。首先,构建基于迁移学习的神经网络框架,同时采用全局平均池化和Dropout等优化策略增加网络的泛化能力,提高分类精度。其次,预处理钢板表面缺陷数据集,并通过钢板表面缺陷识别实验对模型性能进行检验。实验结果表明,基于迁移学习的网络模型在测试集上的识别准确率可以达到98.33%。最后,设计并开发了钢板表面缺陷识别系统,采用Power Designer软件构建系统的物理数据模型,并完成系统架构的设计,将训练好的神经网络模型应用到系统中,有效提高了钢板缺陷分类识别的智能化和信息化水平。

Sr元素含量对Zn-2.0%Al-1.2%Mg镀层的微观组织与耐蚀性的影响

为了进一步研究微量合金元素对镀层微观组织的调控以及耐蚀性能的影响机理,采用双镀法在Q235钢板上制备Zn-2.0%Al-1.2%Mg-x%Sr(x=0、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%,质量分数)镀层,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、5%NaCl浸泡实验等方法探究Sr元素含量对Zn-2.0%Al-1.2%Mg镀层的微观组织与耐蚀性的影响。结果表明:添加适量的Sr元素,可以有效细化Zn-2.0%Al-1.2%Mg镀层表面凝固组织中的初生η-Zn相,引导生成Zn/Al/MgZn_(2)三元共晶组织,使中间合金层中FeAl_(3)-Zn_(x)柱状晶变得更加致密。当Sr的添加量为0.09%时,镀层表面凝固组织的细化效果最为明显,中间合金层最薄且致密,此时镀层的浸泡腐蚀速率最低,耐蚀性最好。

大面积微结构辊对板热压印装置研发及工艺优化

目的研发一种模块化辊筒对平板类型的微结构热压加工装置,研究不同模具结构下的辊压工艺参数对光学聚合物微结构成形的影响,研究大尺寸的PMMA样品的翘曲规律。方法使用一种基于线接触的扫描连续辊压工艺,分别使用线槽模具、不锈钢网孔模具进行辊压实验,根据实验结果确定最佳工艺参数范围。结果在辊筒温度为150~180℃、平板温度为25℃、辊压压力为200~500 N和辊压速度为1 mm/s的工艺条件下,甲基丙烯酸甲酯平板(PMMA)微槽阵列的线槽宽复制度最高可达90%,微圆柱结构在40 mm×40 mm PMMA衬底的覆盖率高达95%。结论优化辊压工艺参数后,可以实现聚合物的大面积槽阵列和圆孔微透镜的稳定连续辊压成形。针对大面积光学聚合物翘曲的问题,进行了双面热辊压实验,发现二次成形后微透镜样品的最大高度偏差小于0.16 mm,翘曲现象得到了有效抑制。

黄芩苷微乳凝胶对小鼠镇痛作用的研究

评价黄芩苷微乳凝胶的镇痛作用,为黄芩苷微乳凝胶用于治疗炎症性疾病提供实验依据。采用醋酸扭体试验和热板试验,观察用黄芩苷微乳凝胶对腹腔注射0.7%醋酸及高温致小鼠疼痛反应的作用。小鼠随机分为模型组、扶他林乳胶剂阳性对照组、黄芩苷微乳凝胶低剂量组(含黄芩苷0.25%)、黄芩苷微乳凝胶高剂量组(含黄芩苷1.0%),每天腹部皮肤给药1次,连续给药4 d或7 d。造模后,观察小鼠扭体次数、痛阈相对百分率,计算肝、肾、胸腺、脾指数,对小鼠腹部皮肤肉眼观察并进行HE染色病理组织学检查。结果显示:与模型组相比,黄芩苷微乳凝胶低、高剂量组能够显著降低小鼠扭体次数(P<0.01,P<0.05),黄芩苷微乳凝胶高剂量组能够显著增加痛阈相对百分率(P<0.05),对小鼠体重、脏器指数无明显影响,小鼠腹部皮肤光滑健康无皮疹,组织病理学检查皮下有少量肥大细胞。结果表明黄芩苷微乳凝胶具有一定的镇痛作用和良好的安全性。

热风红外联合干燥装置均风板的设计与试验

为提高苜蓿干燥过程中的均匀性和热利用效率,设计了一台热风红外联合干燥装置,并进行了干燥腔内均风板结构的优化设计,分析了在侧向进风条件下的不同结构参数对流场均匀性的影响。采用数值分析与试验相结合的方法,通过单因素和正交试验对均风板进行结构参数优化,以均风板级数、孔径、孔径比、开孔率和均风板间距为试验因素,以气流速度的变异系数为评价指标,确定了最佳的结构参数并进行试验验证。仿真结果表明:在结构参数为一级均风板孔径12mm、孔径比0.75、二级均风板开孔率12.57%、两级均风板间距20mm时,整体流场的变异系数最低为6.15%。验证试验结果显示:平均速度的相对偏差为4.92%,流场的变异系数的相对偏差小于2%,空气流速的相对偏差低于12%,气流均化效果明显。研究结果可为苜蓿干燥装置均风板的优化设计提供理论参考。

基于核偏最小二乘法的热轧板凸度预测

以某2160 mm热连轧生产线为研究对象,结合生产数据和数据驱动算法,提出并建立基于核偏最小二乘法和偏最小二乘法的热轧板凸度预测模型,并对模型的参数进行调整和优化。结果表明:偏最小二乘法模型的预测值与实测值误差为-25~30μm,88.74%的板凸度预测值绝对误差小于10μm;核偏最小二乘法模型的预测值与实测值误差为-25~25μm,91.57%的板凸度预测值绝对误差小于10μm。因此,优化后的核偏最小二乘法模型具有更好的预测效果。

热轧酸洗板边部麻面缺陷的形成原因及控制策略研究

针对首钢某1580 mm热轧生产线生产酸洗板时出现边部麻面后,影响了后续酸洗质量的问题,对边部麻面缺陷的形成原因及机理进行了研究。根据缺陷的形态、位置,对比卷取机设备的控制时序,确定了导致边部麻面缺陷的设备,并对上下表面的边部麻面缺陷的不同点进行了研究。结果表明下夹送辊辊面状况对边部麻面缺陷几乎没有影响,上表面边部麻面缺陷产生的主要原因是上夹送辊边部锈蚀严重,出现麻坑而导致的。而下表面麻面缺陷产生的主要原因是压紧辊下的机架辊边部锈蚀严重,出现麻坑而导致。为此,提出了相关的改进措施,以有效控制边部麻面缺陷,改善酸洗板边部质量。

CAP 1400蒸汽发生器干燥器性能分析及试验研究

针对CAP1400蒸汽发生器汽水分离装置干燥器的研发设计,本文从汽液分离机理、研发方式、工程设计等方面对国内外研发设计机构开展了广泛调研,并创新性地提出一种适用于先进核电厂蒸汽发生器干燥器的研发技术.本文采用数值模拟分析替代传统冷态试验对波形板进行选型研究,并采用各向异性多孔介质模型对干燥器整体三维结构模型进行数值计算,得到干燥器波形板入口蒸汽速度分布.根据计算得到的最高流速,对汽水分离装置试验件开展有针对性的热态性能试验,得到其在不同入口蒸汽流速、不同入口蒸汽湿度下的工作性能曲线,确定该型号干燥器的允许工作范围,以论证干燥器所有波形板入口处的蒸汽流速均在试验件热态试验确定的临界蒸汽流速以内,确保蒸汽发生器出口蒸汽的品质满足电厂安全稳定运行要求.

MEMS微热板结构设计与仿真

微热板作为很多微机电系统(MEMS)传感器和执行器的基础结构,对器件性能影响极大,在气体传感器、燃料电池等领域都有着重要的应用。本文提出了几种悬浮式结构的微热板设计,并利用有限元分析方法(FEA),在气体传感器常用的工作温度400℃下,从热稳定性、机械稳定性、功耗和效率多方面对微热板进行了仿真,结果表明:螺旋形微热板的综合性能更好。进一步对可能影响微热板性能的多个因素,如电极电压、支撑层厚度、微加热器线宽间距比等进行了优化,获得了综合性能最优的微热板图形及参数设计。

甘氨酸对睡眠剥夺小鼠痛阈值及抑郁样行为的影响

目的采用行为学实验探究甘氨酸对睡眠剥夺小鼠痛阈值及抑郁样行为的影响。方法将40只小鼠随机分为4组(n=10):对照+生理盐水组(Control+NS组)、对照+甘氨酸组(Control+Gly组)、睡眠剥夺+生理盐水组(SD+NS组)、睡眠剥夺+甘氨酸组(SD+Gly组)。采用改良多平台法建立睡眠剥夺模型。测定各组小鼠的体重;采用热板法测定各组小鼠的痛阈值;采用强迫游泳实验测定各组小鼠的抑郁样行为。结果①与Control+NS组比较,SD+NS组在第3—5天体重明显下降;SD+Gly组在第3—4天体重明显下降;②与Control+NS组比较,Control+Gly组在第5天痛阈值明显增高,SD+NS组在第5天痛阈值显著降低;与SD+NS组比较,SD+Gly组第5天痛阈值明显增高;③与Control+NS组比较,SD+NS组在第5天漂浮不动时间占总时长的百分比显著增加,SD+Gly组在第5天漂浮不动时间占总时长的百分比显著增加;与SD+NS组比较,SD+Gly组在第5天漂浮不动时间占总时长的百分比明显减少。结论甘氨酸可以提高睡眠剥夺小鼠的痛阈值,并可以缓解睡眠剥夺引起的抑郁样行为。

热浸镀锡电子铜带材回流焊过程中镀锡层的微观结构及缺陷分析

热浸镀锡电子铜带材是高端连接器和PCB(Printed circuit board)所需的关键导体材料,该材料在回流焊过程中产生的缺陷严重影响其服役性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对热浸镀锡铜带材回流焊过程中缺陷组织类型及分布形态进行表征,并对回流焊锡珠样品、回流焊非正常样品和回流焊正常样品的表层形貌进行对比。结果表明:回流焊过程中,样品镀层中均产生了不同程度的孔洞缺陷,孔洞尺寸在0.2~36μm,孔洞的产生与基体合金类型、基体合金厚度和镀层厚度无明显关联;孔洞形态并不一致,发现了孔洞边缘呈现出立体网状结构、边缘参差不齐、孔洞中存在小颗粒的现象。回流焊过程中,镀锡层中Cu、Sn元素发生了重新分布,不同缺陷所造成的元素分布情况并不相同。镀层结构中,化合物层、多相界面间高低起伏与镀层表面高度起伏无明显关联。

改良森吉米尔法热镀锌带钢针状漏镀缺陷原因分析及控制

[目的]探究改良森吉米尔法连续热镀锌生产线上高强支架钢表面针状漏镀缺陷的产生机理,提出相应的控制措施。[方法]通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜等对针状漏镀缺陷的形貌特征和元素分布进行了分析。[结果]漏镀缺陷在带钢表面随机分布,呈黑色针眼状。在漏镀缺陷的亚表面存在Cr、Mn等合金元素富集现象,这些合金元素在带钢表面发生外氧化,使得表面可镀性下降,从而产生针状漏镀缺陷。[结论]在明火加热段对带钢预氧化,以及在退火段促进合金元素发生内氧化,可以有效预防针状漏镀缺陷的产生。

自动电位滴定法测定热镀锌助镀剂中氯化铵的含量

建立了自动电位滴定法准确测定热镀锌助镀剂中氯化铵含量的方法,探讨了自动电位滴定法测定热镀锌助镀剂中氯化铵含量的复合掩蔽剂A用量、复合掩蔽剂加入的介质条件和滴定起始pH对滴定突跃的影响。进行了相应的方法学验证。结果显示,对于氯化铵含量为10 g/L的助镀剂在体系介质pH为5~6时加入复合掩蔽剂A溶液15 mL、体积比为1∶1的甲醛水溶液5 mL,用0.1 mol/L氢氧化钠溶液自动电位滴定仪滴定。方法学验证显示,线性回归方程为y=0.934 9x-0.043 25,r^(2)=1,氯化铵在5~40 g/L范围内与氢氧化钠消耗量呈良好的线性关系;重复测定6次,样品加标回收率范围在100.1%~100.8%,表明该方法的准确度高。不同人员和仪器7次测定消耗0.1 mol/L氢氧化钠的RSD值(n=7)为0.28%,氯化铵含量的RSD值(n=7)为1.28%,实验结果符合国家标准要求(RSD<5%),测定结果没有显著性差异(t=1.329,P>0.05)。

摩擦因数对超薄316L不锈钢双极板热冲压数值模拟的影响

构建了一个高温摩擦实验装置,用于测量厚度仅为0.1 mm的超薄316L不锈钢双极板在5种不同温度下的名义摩擦因数。实验结果表明,在200℃时,超薄不锈钢板的名义摩擦因数为1.05,远高于室温条件下的摩擦因数(0.29)。基于摩擦因数随温度变化的实验结果,建立了双极板热冲压过程的有限元模型,并利用温度相关摩擦因数模拟了0.1 mm厚316L不锈钢双极板在热冲压成形后的微流道厚度分布。结果显示,相比于使用恒定摩擦因数的模型,采用摩擦因数随温度变化的有限元模型可以更准确地预测微流道截面的厚度分布,其预测准确性提高了192%。