热处理制度对铝合金管材机械性能的影响分析

对6082铝合金管材试样进行淬火、时效热处理,并进行机械性能试验,分析在不同热处理制度下的硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率,得出热处理制度对6082铝合金管材机械性能的影响。分析结果表明,6082铝合金管材在535℃、40min下进行淬火,采用180℃、24h人工时效,可以使抗拉强度随硬度的增大而提高,并且机械性能趋于稳定、良好。

深冷处理对ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织及力学性能的影响

为了研究深冷处理对ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织及性能的影响,将试样分为6组,通过改变不同深冷时间(0、12、18、24、30、36 h)分别测试各组试样的拉伸性能及硬度的变化情况,观察各组试样的金相显微组织及拉伸断口形貌。结果表明:合适的深冷参数促使残余奥氏体向马氏体转变,并使晶粒得到细化,从而使材料强度及硬度得到了提升。当深冷时间为18 h时,试样的力学性能取得了最佳值,其抗拉强度与屈服强度分别达到了1109.0和937.7 MPa,硬度达到了36.8 HRC。

Microstructure characteristics and mechanical properties of Al/Mg joints manufactured by magnetic pulse welding

The effective connection of 1050 Al and AZ31 Mg was realized by magnetic pulse welding.The maximum tensile-shear force of the dissimilar Al/Mg metal lap joint reached 97%of that of the 1050 Al alloy base material by optimizing the process parameters.The microstructure of dissimilar Al/Mg welded joints was analysed by Scanning Electron Microscope(SEM),Energy Dispersive Spectrometer(EDS)and Electron Backscattered Diffraction(EBSD).The results show that the key to obtaining high shear strength of Al/Mg dissimilar metal joints is mainly due to the following two reasons.On the one hand,grain refinement and element interdiffusion occur at the interface.On the other hand,no intermetallic compounds are formed at the interface.

金属增材制件的超声无损检测与评价研究进展

金属增材制件在航空航天、核电等高端领域应用日益广泛,及时获取缺陷和微观组织结构信息,对改进制造过程、保证产品质量和相关设备的安全稳定运行具有重要意义。然而,特殊的制造工艺导致金属增材制件内部晶粒粗大,组织各向异性复杂,声波衰减严重,给超声检测带来了很大挑战。该文简要梳理了金属增材制造过程中常见的缺陷类型和成型件微观组织结构特征;从传统水浸式超声检测、相控阵超声检测和激光超声检测3个方面,重点论述了超声检测技术在金属增材制件缺陷检测领域的应用现状;提出基于超声检测技术无损评价金属增材制件微观组织结构和力学性能的原理以及评价模型建立方法,并对相关重难点做了阐述;最后总结了超声无损检测技术在金属增材制件质量评价领域应用中面临的挑战和发展趋势,并对未来应重点关注的研究方向给出建议。

抗裂硅质防水剂对水工混凝土性能的影响

为减少水工混凝土的开裂,研究了抗裂硅质防水剂对混凝土力学性能、热学性能、抗渗、抗裂和微观结构的影响。结果表明,5%掺量的抗裂硅质防水剂使混凝土28 d抗压强度提高了3.6%,90 d劈裂抗拉强度高了8.7%,14 d温升值降低了12.3%,抗渗等级从W6提升到W12,抗裂等级从Ⅳ级提升到Ⅰ级,裂缝数量和宽度显著降低。抗裂硅质防水剂有利于提高混凝土的力学、热学、抗渗和抗裂性能。

超早强混凝土早期强度影响试验研究

硫铝酸盐水泥(SAC)具有凝结硬化快、早期强度高、体积稳定性强、耐久性好等特点,是制备超早强混凝土的理想材料。针对超早强混凝土存在造价高、施工性能不理想、强度发展不稳定等问题,本文研究了外加剂、普通硅酸盐水泥、橡胶颗粒掺量对SAC超早强混凝土早期强度的影响及规律。结果表明:硅酸盐水泥、橡胶颗粒的加入会降低混凝土的早期强度,适量外加剂能够提高SAC混凝土的早期强度。本试验研究制备出了一种发展较稳定,1小时抗压强度可达32.9MPa,28天抗压强度达50MPa的超早强混凝土。

钢纤维混凝土抗冲击试验研究

采用SHPB装置对不同钢纤维体积率(Vf)的钢纤维混凝土(SFRC)进行多应变率动态力学性能试验研究,测出其应变率敏感阀值,试验表明,当应变率在阀值内升高时,SFRC峰值应力增长缓慢,弹性模量基本不变,应变率超过阀值后升高时,材料动态强度和弹性模量均增长较快,而且,Vf越大,动态强度提高幅度越大。在冲击条件下,钢纤维对SFRC最显著的贡献是增韧,当应变率较高时,基体试件破碎成渣,而同应变率时的SFRC试件还能够基本上保存中间的主体,呈现出“微裂而不散,裂而不断”的破坏形态。

甲醛交联对明胶/PVA膜结构及性能的影响

采用流延成型法制备了明胶(gel)/聚乙烯醇(PVA)共混膜,用甲醛作为交联剂进行溶液交联制备了交联改性的gel/PVA复合膜,考察了交联剂用量对gel/PVA共混膜力学性能及溶解性能的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)等对复合膜交联前后的结构及性能进行了表征。测试结果表明,随着甲醛用量的增加,复合膜的拉伸强度呈现逐渐增加的趋势,而断裂伸长率基本上呈现逐渐降低的趋势;FT-IR光谱结果表明,甲醛不仅与明胶中—NH2反应,也与PVA发生了缩醛化反应;DSC、TG结果显示,交联后复合膜的热稳定性明显增加。

DMA在木质复合材料研究中的应用及展望

介绍了动态热机械分析的基本原理,对动态热机械分析(DMA)技术在木质复合材料改性、制造工艺等研究中的应用进行了概括,并对动态热机械分析技术在木质复合材料研究中的发展方向进行了展望。

聚氨酯/ZnO纳米复合材料的制备和性能

采用原位聚合法制备了聚氨酯(PU)/ZnO纳米复合材料。DSC和FT-IR测试结果表明,PU/ZnO纳米复合材料中的氨酯羰基氢键化程度和硬段的有序化程度较纯PU低,而且PU/ZnO纳米复合材料中PU软硬段间有更好的相混合程度;TEM照片显示,ZnO以纳米尺寸较均匀地分散在PU体系中,且纳米ZnO粒子与PU基体有较强的界面作用;力学性能测试结果表明,少量纳米ZnO粒子的加入,对PU有很好的增强和增韧效果。

冻融循环作用下土体结构演化规律及其工程性质改变机理

寒区工程被破坏的最主要原因之一就是冻融循环作用,冻融循环过程可导致土的工程性质发生较大的变化,进而导致寒区工程设施产生变形,甚至失稳。对冻融循环作用下土的结构、基本物理性质以及力学性质进行了分析和总结。研究发现:冻融循环作用后土颗粒之间的原有结构被破坏,从而形成新的结构,土中团粒会发生分裂和团聚作用,团粒粒径向均一性趋势发展,并且在不同的内部及外部条件下,土会产生不同的构造;冻融循环后,土的渗透性增大,塑性指数减小。松散土和密实土的密度以及孔隙比具有不同的变化趋势,并且可使无湿陷性的黄土状土中大孔隙增加并产生湿陷性。土的力学性质变化趋势不一,一方面这与土的构造变化直接相关,另一方面冻融循环试验方法的不同也是引起研究结果差异性较大的重要原因。因此,需要建立冻融循环作用下土工程性质变异性的判定方法、评价及预测体系,而这些也可能成为未来研究工作的方向。

由矿石带入的痕量元素对钢力学性能的影响

对8个钢厂、3个钢种的520炉钢的力学性能、化学成分、组织特征等共16000多个数据,进行相关分析;在聚类分析、主成分分析、因子分折、逐步回归分析的基础上,建立了12个回归方程,讨论了钢中5个常规元素及由矿石带来的痕量元素对钢力学性能的影响。

激光沉积修复某型飞机垂尾梁研究

针对某型飞机垂尾梁误加工损伤进行了激光沉积修复研究,根据其服役时受力特点设计了力学性能试样,对不同沉积修复试样及同批锻件基材进行室温静载拉伸对比实验,同时对修复试样显微组织、硬度进行分析及测试。结果表明:沉积修复区组织为细小α/β片层组织,无明显缺陷,修复区与修复基体形成致密的冶金结合;修复区至修复基体显微硬度分布呈逐步降低的趋势,修复区显微硬度相对修复基体提高约12%;无论修复试样标距中心是否预制孔,修复试样室温静载抗拉强度均高于锻件基材,但塑性比锻件基材略低;同时,在优化垂尾梁修复工艺参数的基础上,对沉积修复试样侧边塌边缺陷产生的原因进行分析并给出解决措施,以期消除塌边缺陷提高修复质量。

异步累积叠轧纯铜材的取向变化过程与力学性能

室温下对纯铜薄板进行一到六道次的异步累积叠轧变形加工。采用金相显微镜、扫描电镜附带背散射电子衍射、X射线衍射仪附带织构附件及拉伸试验机进行组织、取向观察及力学性能测试,获得铜材异步叠轧过程的显微组织、轧制织构变化过程和力学性能。结果表明:经过六道次的异步累积叠轧变形,由于压缩变形与剪切变形作用,使晶粒细化,铜材晶粒尺寸由30～50μm细化到5μm。异步叠轧过程中出现:{112}〈111〉,{123}〈634〉,{011}〈211〉和{011}〈100〉几种主要组分轧制织构。材料的屈服强度与抗拉强度明显提高,六道次后分别达到348MPa和452MPa。材料的伸长率在二道次后显著下降到2.3%,然后随等效应变的增加略微下降。

用XD法合成的铝基复合材料的组织与力学性能

对Al—TiO2-B2O3系利用放热弥散(XD)反应法合成了铝基复合材料.当B2O3/TiO2摩尔比为0时,增强相由α-Al2O3颗粒和棒状物Al3Ti组成,抗拉强度和延伸率分别为250.4 MPa和4.0%,断口中有的棒状物自身开裂,断裂由Al3Ti自身萌生裂纹,并沿其解理面扩展至界面引起.加入B2O3后,棒状物Al3Ti减少,基体晶粒细化,强度和延伸率同步提高;当B2O3/TiO2摩尔比为1时,Al3Ti基本消失,抗拉强度和延伸率分别提高到320.8 MPa和10.6%,断口形貌由细小韧窝组成.随着实验温度的增加,延伸率进一步提高,拉伸强度则随之下降,棒状物Al3Ti因与基体的界面结合强度降低而与基体中脱离,表明Al3Ti对复合材料的性能提高不利. 723 K时,延伸率上升至20.5%,抗拉强度下降至85.6 MPa.

膨胀阻燃剂对EVA阻燃和力学性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭发泡剂(CFA)和4A分子筛(4AZEO)作为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的膨胀阻燃剂(IFR)。采用氧指数、垂直燃烧研究了APP与CFA的不同配比、IFR不同添加量对阻燃材料阻燃性能的影响,并对其力学性能进行测试。当IFR总添加量为28%,APP/CFA质量比为3∶1时阻燃EVA材料显示出较好的阻燃效果,其氧指数为33.8,垂直燃烧达到UL-94V0级。采用热失重法证实了配比合理的膨胀阻燃剂能够促进EVA在高温时的成炭,最后采用扫描电镜法对残炭外貌进行了表征。

有机硅树脂在SiO_2基复合材料中的应用研究

SiO2基复合材料是近年来发展起来的务性能多功能透波复合材料，广泛应用于弹头的防热—透波部件。本文介绍了由硅溶胶转化的SiO2基复合材料的结构特点和存在的主要问题，利用有机硅树脂进行应用研究。讨论了有机硅树脂对SiO2基复合材料的介电、烧蚀及力学性能的影响。试验表明有机硅树脂能够有效地提高SiO2基复合材料的各项性能。

WC粒度对WC-15Fe-5Ni硬质合金组织与性能的影响

在1450℃下通过低压烧结制备5种0.83~15.03μm不同WC粉末粒度的WC-15%Fe-5%Ni(质量分数)硬质合金,并通过SEM、XRD、EDS、力学性能测试仪、磨损试验机和电化学工作站研究WC粉末粒度对合金的显微组织和性能的影响。结果表明:随WC粉末粒度的减小,合金的WC晶粒尺寸减小,抗弯强度和硬度升高,断裂韧性降低,耐磨性能提高,耐酸性溶液腐蚀性能变差;当WC粒度较大时,合金的断裂方式主要为穿晶断裂;当WC粒径较小时,断裂方式主要为沿晶断裂;当WC粉末粒度为1.31μm时,硬质合金的综合性能最好,抗弯强度、硬度、断裂韧性、磨损率和自腐蚀电流密度分别达到2717 MPa、960 MPa、10.7 MPa·m^(1/2)、6.986003×10^(-7)mm^3/(N·m)和3.43698×10^(-5) A/cm^2。

聚磷酸铵阻燃剂微胶囊对软质PVC性能的影响

研究了聚磷酸铵(APP)及其两种微胶囊,即环氧树脂包覆的聚磷酸铵(EPAPP)和密胺-甲醛树脂包覆的聚磷酸铵(MFAPP)在软质聚氯乙烯(PVC)体系中阻燃性能、力学性能以及阻燃剂与软质PVC之间的相容性。研究发现,在软质PVC体系中,APP经过微胶囊化改性后其氧指数稍微有所降低,垂直燃烧级别在20%添加量下都能达到UL 94 V-0级,但其拉伸强度有明显改善。扫描电镜(SEM)结果表明两种APP微胶囊与基体的相容性有所提高。

聚天门冬氨酸酯合成新型脂肪族聚脲弹性体

通过伯胺4,4’-二氨基环己基甲烷(PACM)与马来酸二乙酯的Michael加成反应,合成1种新型聚天门冬氨酸酯仲胺(PAE-b)。将PACM和PAE-b分别与脂肪族异氰酸酯4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)/端氨基聚醚(JeffamineD2000)预聚物反应,制备了脂肪族聚脲弹性体。采用FTIR、元素分析和GPC表征了PAE-b。并用DMA考察了聚脲的形态结构和性能。与由PACM合成的聚脲相比,由PAE-b合成的聚脲与异氰酸酯组份的反应活性更低,常温凝胶时间为由23 s降为1 230 s,因此,这种PAE-b聚脲可采用普通工艺成型。PAE-b聚脲呈现微相分离的形态,是具有较高的强度、模量和硬度的弹性体涂层材料。