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20钢/316L复合管固液复合制坯工艺研究 被引量：1
1
作者 桂海莲 胡晓彤 +7 位作者 刘浩 张琛 李强 胡建华 陈建勋 苟毓俊 双远华 张鹏岳 《材料研究与应用》 CAS 2024年第1期172-178,共7页
双金属复合管在石油运输行业中应用前景广阔,结合性能是考察复合管是否合格的重要指标之一。为了能在轧制成形过程中得到高品质的复合管材,在复合管制坯过程中要求实现界面处的冶金复合。以20钢和316L为原材料,基于结合温度及元素扩散情... 双金属复合管在石油运输行业中应用前景广阔,结合性能是考察复合管是否合格的重要指标之一。为了能在轧制成形过程中得到高品质的复合管材,在复合管制坯过程中要求实现界面处的冶金复合。以20钢和316L为原材料,基于结合温度及元素扩散情况,采用固液复合方式,并且结合界面的温度模型及通过Pro CAST软件模拟,获得了外模最佳预热温度为1050—1100℃。通过现场试制界面处实现了冶金复合,在最佳温度范围既保证了固态20钢和液态316L之间能达到冶金复合,又能使元素有充分的扩散时间而增强了界面结合强度,同时又可以防止因元素过渡扩散而导致316L腐蚀性能下降。该方法为后续复合管连轧提供了优良的管坯,可实现高品质复合管的现场生产。 展开更多
关键词 固液复合 复合管坯 热传导 界面 结合强度 扩散 20钢/316L 模型
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激光硬化与渗氮复合处理H13钢组织与性能
2
作者 曹驰 骆卫东 +2 位作者 陈志林 罗丽萍 陈贤武 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期10-18,共9页
通过激光淬火/离子渗氮复合方法对H13钢进行表面改性处理,从而提高其表面的性能.利用X射线衍射技术、光学显微观察、扫描电子显微观察、能谱分析技术、显微硬度和纳米测试系统以及高频往复磨损试验,分别研究了离子渗氮、激光淬火、以及... 通过激光淬火/离子渗氮复合方法对H13钢进行表面改性处理,从而提高其表面的性能.利用X射线衍射技术、光学显微观察、扫描电子显微观察、能谱分析技术、显微硬度和纳米测试系统以及高频往复磨损试验,分别研究了离子渗氮、激光淬火、以及激光淬火与离子渗氮复合处理对H13钢改性层组织结构、力学性能、摩擦磨损性能的影响过程和影响机理.结果表明:复合处理工艺可以显著改善改性层的综合性能.和单一渗氮处理相比,复合处理改性层硬度和有效硬化层深度分别从1180 HV和80μm提高至1360 HV和550μm,摩擦系数和磨损率分别从0.68和5.78×10^(-8)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)降低至0.59和1.35×10^(-8)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1).试样的硬度和耐磨性显著增加,平均摩擦系数明显降低. 展开更多
关键词 H13钢 激光淬火 离子渗氮 复合处理
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铜/钢爆炸焊接复合界面的显微组织及晶粒结构演化机理
3
作者 杨明 张冰原 +2 位作者 马宏昊 王金相 熊家艺 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1588-1605,共18页
采用光滑粒子仿真、先进表征和理论分析相结合的方法,对铜/钢复合材料爆炸焊接过程中的界面瞬态行为进行深入研究,并详细阐述其显微组织演化机制。根据仿真数据重构波形完整的演化过程,并揭示各种界面特征的形成机制。多尺度EBSD分析表... 采用光滑粒子仿真、先进表征和理论分析相结合的方法,对铜/钢复合材料爆炸焊接过程中的界面瞬态行为进行深入研究,并详细阐述其显微组织演化机制。根据仿真数据重构波形完整的演化过程,并揭示各种界面特征的形成机制。多尺度EBSD分析表明,界面附近区域呈多样性的晶粒结构,其演化机制主要受塑性流动、动态再结晶和凝固形核三个过程的控制。最后,通过纳米压痕实验建立晶粒结构与力学性能之间的关系。 展开更多
关键词 爆炸焊接 铜/钢复合材料 成波机理 晶粒结构 纳米压痕
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波纹钢-混凝土复合结构高温压弯性态研究
4
作者 张清照 丁文其 +2 位作者 马畅 刘常浩 郭英杰 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第15期69-75,共7页
波纹钢-混凝土复合结构因其强度较高且施工高效已逐渐应用于隧道支护中,但波纹钢板由于无混凝土的保护,在高温下性能劣化严重。依托云南省普洱市高山寨隧道,利用ABAQUS软件建立有限元模型进行数值模拟分析,研究波纹钢-混凝土复合结构在... 波纹钢-混凝土复合结构因其强度较高且施工高效已逐渐应用于隧道支护中,但波纹钢板由于无混凝土的保护,在高温下性能劣化严重。依托云南省普洱市高山寨隧道,利用ABAQUS软件建立有限元模型进行数值模拟分析,研究波纹钢-混凝土复合结构在不同温度和不同偏心距正负弯矩作用下的多工况高温压弯性态。研究结果表明,随着温度的升高,波纹钢-混凝土复合结构中和轴逐渐上移,初始抗弯刚度和极限荷载逐渐下降;当温度>500℃时,结构性能降低幅度最大,宜将500℃作为结构重点关注温度。 展开更多
关键词 波纹钢 混凝土 复合结构 偏心距 弯矩 有限元分析
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爆炸焊接铜/钢复合管界面组织表征与性能研究
5
作者 李岩 王贵成 +3 位作者 杨海娟 张文斌 李聚才 刘翠荣 《压力容器》 北大核心 2024年第7期17-24,共8页
为了研究应用于压力容器的管道或承压部件的铜/钢双金属复合管材料中晶粒存在形式和力学性能之间的关系,通过爆炸焊技术获得了T2铜/316L不锈钢复合管,并对其界面形貌与微观组织进行分析。结果表明,T2铜/316L不锈钢复合管结合界面处呈现... 为了研究应用于压力容器的管道或承压部件的铜/钢双金属复合管材料中晶粒存在形式和力学性能之间的关系,通过爆炸焊技术获得了T2铜/316L不锈钢复合管,并对其界面形貌与微观组织进行分析。结果表明,T2铜/316L不锈钢复合管结合界面处呈现平直界面和周期性波状界面,波形结合区域的平均波长203μm、波高58μm。复合管结合界面两侧的元素发生互扩散,扩散层厚度为1μm。界面处Fe侧晶粒尺寸较小,随着结合界面距离的增加晶粒尺寸逐渐变大。通过纳米压痕试验发现,波峰处界面的纳米压痕结果达到了3.16 GPa,波谷处的纳米压痕结果达到了2.44 GPa,同时波峰处界面附近区域的纳米压痕结果均高于波谷处,Fe侧纳米压痕结果均高于Cu侧。纳米压痕试验获得的力学性能分布规律和微观组织的分布规律相一致。 展开更多
关键词 爆炸焊 铜/钢复合管 波状结合 再结晶 纳米压痕
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“双碳”战略背景下不锈钢复合钢板结构减碳前景分析
6
作者 董军 章静 +1 位作者 张瑞松 彭洋 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期378-386,共9页
为探究不锈钢复合钢板结构的减碳前景,本文分析了“双碳”战略背景下钢结构行业的发展趋势,包括智能建造快速发展、新兴产业提供广阔市场以及高性能钢材和高性能结构发展更为迅猛,指出不锈钢复合钢板结构可兼顾高性能、经济性以及减碳... 为探究不锈钢复合钢板结构的减碳前景,本文分析了“双碳”战略背景下钢结构行业的发展趋势,包括智能建造快速发展、新兴产业提供广阔市场以及高性能钢材和高性能结构发展更为迅猛,指出不锈钢复合钢板结构可兼顾高性能、经济性以及减碳要求。基于全寿命周期评价理论,采用排放因子法,提出了不锈钢复合钢板结构的碳排放计算方法。结果表明:不锈钢复合钢板结构的全寿命周期碳排放量比钢结构少36%,比不锈钢结构少10%。用不锈钢复合钢板结构替代普通钢结构,可以有效减少碳排放;替代不锈钢结构可以在减碳的同时具有良好的经济性。 展开更多
关键词 “双碳”战略 钢结构行业 不锈钢复合钢板结构 碳排放
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不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪承载性能
7
作者 李巍娜 宋玉峰 江明思 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第8期28-39,共12页
基于复合钢本构模型,明确了复合比β对不锈钢复合钢应力-应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性,进而以β、腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析,系统分析了各变... 基于复合钢本构模型,明确了复合比β对不锈钢复合钢应力-应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性,进而以β、腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析,系统分析了各变量对不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪承载曲线和极限承载力的影响。研究结果表明:随着β的增加,不锈钢复合钢应力-应变曲线中的屈服平台逐渐消失,复合钢应力-应变性能逐渐由碳钢转变为不锈钢。当β较小时,不锈钢复合钢应力-应变曲线存在明显的屈服平台,这削弱了复合钢的应变强化对H形截面钢梁受剪承载性能的有利影响。随着β的增加,不锈钢复合钢的非线性应变强化性能逐渐增强,导致H形截面钢梁的延性性能逐渐提高,强度性能逐渐降低。经过验证,既有的欧洲规范设计公式对不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪极限承载力的预测过于保守。基于参数分析结果,建立了考虑β影响的腹板贡献系数计算方法。研究结论有助于推广不锈钢复合钢的工程应用。 展开更多
关键词 不锈钢复合钢 复合比 H形截面钢梁 受剪承载性能 设计方法
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CFRP-PCPs复合筋加固钢-混组合梁负弯矩区抗裂试验与理论计算
8
作者 邓宇 凌道远 倪淼 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第5期66-75,共10页
为解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土板易开裂而造成刚度减弱的行业难题,以预制的CFRP-PCPs(carbon fibre reinforced polymer-prestressed concrete prisms)复合筋作为中支座的腹筋,并以复合筋的数量、预应力张拉水平和截面尺寸为主要参... 为解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土板易开裂而造成刚度减弱的行业难题,以预制的CFRP-PCPs(carbon fibre reinforced polymer-prestressed concrete prisms)复合筋作为中支座的腹筋,并以复合筋的数量、预应力张拉水平和截面尺寸为主要参数设计制作了五根复合筋钢-混组合连续梁和一根普通组合连续梁,研究其在单跨单点荷载下负弯矩区的抗裂性能。结果表明:复合筋能显著增强中支座截面刚度,对负弯矩区的裂缝控制能力提升显著;与普通组合梁相比,复合筋梁的开裂荷载提高近30%,裂缝数量与裂缝宽度减少近50%;复合筋面积是提高裂缝控制能力的主要因素,预应力水平和截面尺寸对开裂荷载的影响较弱;复合筋的开裂荷载与预应力水平、面积正相关,其中预应力水平是影响复合筋效用时长的关键因素。基于现有理论和试验数据,本文提出CFRP-PCPs复合筋钢-混组合梁负弯矩区开裂荷载和复合筋的开裂荷载计算公式,计算结果与试验值较为吻合,可为复合筋在钢-混组合梁桥实际工程中应用提供参考。 展开更多
关键词 CFRP-PCPs复合筋 钢-混组合梁 负弯矩区 抗裂性能 复合材料
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低合金钢/不锈钢双金属复合结构件界面行为研究进展
9
作者 朱广社 王博玉 +3 位作者 张德平 韦奉 黄晓辉 席敏敏 《焊管》 2024年第11期11-17,共7页
低合金钢/不锈钢双金属复合结构件兼具优异的耐蚀性能和较低的生产成本,被应用于含CO2、H2S油田地面集输管道等领域,但由于低合金钢与不锈钢热物性能存在差异,在冶金结合过程中,双金属界面附近会存在较大的残余应力,在残余应力与腐蚀介... 低合金钢/不锈钢双金属复合结构件兼具优异的耐蚀性能和较低的生产成本,被应用于含CO2、H2S油田地面集输管道等领域,但由于低合金钢与不锈钢热物性能存在差异,在冶金结合过程中,双金属界面附近会存在较大的残余应力,在残余应力与腐蚀介质的双重作用下,双金属复合结构件界面附近容易发生应力腐蚀开裂。简要介绍了低合金钢/不锈钢双金属复合结构件的制造技术,对双金属连接界面附近不锈钢侧合金元素的扩散、应力腐蚀开裂的研究现状和关键技术进行了总结,分析了低合金钢/不锈钢双金属结构件过渡材料的选用原则,并提出了过渡材料或焊接材料的选用建议,为双金属复合结构件的研究和应用提供参考。 展开更多
关键词 双金属复合结构 异种钢界面 元素扩散 应力腐蚀开裂 过渡材料
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铁路钢桁梁桥明桥面复合轨枕宏-细观力学行为研究 被引量：1
10
作者 阁军谊 肖杰灵 +2 位作者 武志刚 徐亚光 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第2期60-67,共8页
复合轨枕是明桥面结构提质改造的重要举施,但复合成型工艺及材料特性对轨枕服役性能有直接影响。针对复合轨枕明桥面结构的特性,基于ABAQUS等仿真平台,分别建立复合轨枕的宏、细观有限元模型,从多尺度仿真角度研究列车轮载下复合材料密... 复合轨枕是明桥面结构提质改造的重要举施,但复合成型工艺及材料特性对轨枕服役性能有直接影响。针对复合轨枕明桥面结构的特性,基于ABAQUS等仿真平台,分别建立复合轨枕的宏、细观有限元模型,从多尺度仿真角度研究列车轮载下复合材料密度,纤维束直径、取向和分布等因素对轨枕承载能力及变形影响。结果表明:增大纤维束直径、使纤维束充分分散,能够减少10%~30%的轨枕受力;改变纤维取向对提高轨枕承载力的效果较为显著,优化纤维分布取向能够使轨枕表面受力减小20%~30%;在此基础上提出“45°/0°/45°”的纤维束铺层结构,采用这种结构能在相同变形量控制水平下获得更高的承载能力,较全断面纵向铺层方案提升30%~50%。研究表明:利用复合轨枕的材料特性,优化生产制造工艺可提高其承载能力。 展开更多
关键词 钢桁梁桥 复合轨枕 多尺度仿真 复合材料 承载能力
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装配式轻钢复合墙体抗震性能试验研究 被引量：1
11
作者 王彤彤 周学军 +1 位作者 王卫东 王振 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期22-30,共9页
装配式轻钢复合墙体是一种集承重保温围护一体化的新型墙体。为研究轻钢复合墙体的抗震性能,以轻钢龙骨形式和填充材料类型为变化参数,设计了4个足尺试件进行低周往复荷载试验,得到了各试件的水平承载力、滞回特性和破坏特征,并分析了... 装配式轻钢复合墙体是一种集承重保温围护一体化的新型墙体。为研究轻钢复合墙体的抗震性能,以轻钢龙骨形式和填充材料类型为变化参数,设计了4个足尺试件进行低周往复荷载试验,得到了各试件的水平承载力、滞回特性和破坏特征,并分析了结构的抗侧刚度、耗能能力和水平承载力。结果表明:墙体轻钢骨架与内填材料协同工作性能良好,墙体的最终破坏表现为钢骨架强度破坏。水平龙骨由C型钢调整为双面扁钢可提高其水平承载力,但会降低墙体的延性和耗能能力;相较于内填泡沫混凝土填充墙体,内填聚苯颗粒泡沫混凝土墙体的水平承载力、刚度和耗能能力都有所降低,但延性有所提高。 展开更多
关键词 轻钢复合墙体 抗震性能 低周往复荷载试验 滞回特性
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钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料永久模板叠合RC单向板短期刚度计算方法 被引量：2
12
作者 王照耀 梁兴文 +2 位作者 翟天文 王莹 吴奎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期122-130,共9页
钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用... 钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用含有1.5%钢纤维和0.25%PVA纤维的HFRCC来制作永久模板。随后对六个HFRCC永久模板叠合RC单向板和一个RC单向板进行了四点受弯试验,探究了HFRCC-RC界面处理方式和配筋率对叠合板受弯性能的影响。试验结果表明:抹平、等距凹槽和钢钉拉毛三种界面处理方式对叠合板受弯性能的影响可以忽略;HFRCC模板能够有效限制裂缝发展,减小裂缝宽度和间距,叠合板的开裂弯矩相比于普通混凝土板提高了20.1%~31.7%。分别采用刚度解析法和有效惯性矩法建立了HFRCC-RC叠合板短期刚度计算方法,两种方法均有较高的计算精度且离散性较小。 展开更多
关键词 钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料 永久模板 短期刚度 刚度解析法 有效惯性矩法
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表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响
13
作者 王杰 陈伟敬 +6 位作者 林乃明 王强 王焕焕 袁烁 刘志奇 曾群锋 吴玉程 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期483-492,共10页
【目的】38CrMoAl钢是液压泵柱塞常用材质之一,其表面性能对液压泵长寿命安全服役尤为重要。磨损是液压泵柱塞的主要失效方式,采用表面强化处理能够突破其性能极限,是实现液压泵高性能、高可靠运行的有效途径。【方法】采用表面织构化... 【目的】38CrMoAl钢是液压泵柱塞常用材质之一,其表面性能对液压泵长寿命安全服役尤为重要。磨损是液压泵柱塞的主要失效方式,采用表面强化处理能够突破其性能极限,是实现液压泵高性能、高可靠运行的有效途径。【方法】采用表面织构化和活性屏离子氮化的复合处理工艺对38CrMoAl钢进行表面形性调控,以期实现其表面强化方法。先利用激光加工技术在38CrMoAl钢表面制备凹坑织构,再对38CrMoAl钢和表面织构化38CrMoAl钢进行活性屏离子氮化处理。借助球-盘式摩擦磨损试验机研究表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响。【结果】结果表明,38CrMoAl钢表面生成了ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N和CrN;氮化层表面致密且无明显裂纹和孔洞;氮化层均匀、连续,由白亮层和扩散层组成。氮化层的截面硬度呈梯度分布,试样表面硬度最高,随着距表面距离的增大,硬度逐渐降低。38CrMoAl钢相关试样与Al_(2)O_(3)球的干滑动摩擦结果可知,38CrMoAl钢的摩擦系数为0.40,而表面织构-活性屏离子氮化38CrMoAl钢的摩擦系数为0.36;经复合处理后,38CrMoAl钢的磨损失重降低了92.5%.复合处理显著提高了38CrMoAl钢的摩擦学性能。 展开更多
关键词 表面织构 活性屏离子氮化 复合处理 38CRMOAL钢 摩擦学性能
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42CrMo钢激光-电磁感应复合淬火过程应力与变形研究
14
作者 张群莉 李国昌 +5 位作者 董浩芃 沈鹏 陈智君 吴国龙 任得余 姚建华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期142-152,共11页
目的提高激光强化风电机组轴承的尺寸稳定性,对激光-电磁感应复合淬火过程中的应力演化过程进行分析,并研究工艺参数对淬火变形的影响规律。方法通过考虑淬火相关的工艺过程、材料参数、热源输入及边界条件,使用COMSOL软件建立42CrMo钢... 目的提高激光强化风电机组轴承的尺寸稳定性,对激光-电磁感应复合淬火过程中的应力演化过程进行分析,并研究工艺参数对淬火变形的影响规律。方法通过考虑淬火相关的工艺过程、材料参数、热源输入及边界条件,使用COMSOL软件建立42CrMo钢激光-电磁感应复合淬火数学温度-组织-应力场多物理场耦合模型,研究淬火过程中的温度、组织和应力变化过程,并进行复合淬火实验验证。通过改进边界条件,建立轴承试件的淬火模型,通过改变相关工艺参数包括激光功率、感应功率和扫描速度,研究工艺对轴承淬火变形的影响规律,并与实际轴承实验结果进行对比。结果经实验测试结果和模型结果对比,感应和激光的温度相对误差分别为5.48%和9.69%,淬硬层深度的相对误差为5.66%,工件中心点应力相对误差为7.14%。结合温度变化和组织变化,将应力变化过程分为感应加热阶段、激光加热阶段、自然冷却阶段和强制水冷阶段。改进后的大轴承表面变形量的模拟值与实验值相对平均误差为0.58%。结论在复合淬火过程中,应力同时受到热应力和组织相变应力的影响,热应力和组织相变应力在每个阶段起作用的主体不同。随着激光功率和感应功率的减小,以及扫描速度的增大,轴承内圈外滚道表面法向位移变小,尺寸稳定性越好。 展开更多
关键词 42CRMO钢 激光-电磁感应复合淬火 应力 变形 模拟
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TiB_(2)含量对基于PLC控制的激光选区熔化成形TiB_(2)/4Cr13钢复合材料组织与性能的影响 被引量：1
15
作者 张冬梅 李恒 邢峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期66-73,共8页
采用机械球磨和激光选区熔化成形方法,制备了不同TiB_(2)质量分数(0.6%,1.2%,1.8%)的TiB_(2)/4Cr13钢复合材料,研究了TiB_(2)含量对复合材料物相组成、微观形貌、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合材料由α-Fe、γ-Fe、T... 采用机械球磨和激光选区熔化成形方法,制备了不同TiB_(2)质量分数(0.6%,1.2%,1.8%)的TiB_(2)/4Cr13钢复合材料,研究了TiB_(2)含量对复合材料物相组成、微观形貌、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合材料由α-Fe、γ-Fe、TiB_(2)等相组成;随着TiB_(2)含量的增加,复合材料的相对密度降低;当TiB_(2)质量分数为0.6%时,复合材料的组织最为细小均匀,随着TiB_(2)含量的继续增加,晶粒尺寸增大,且组织中出现裂纹、微孔等缺陷;随着TiB_(2)含量增加,复合材料的硬度降低,摩擦因数和磨损率增大,点蚀和自腐蚀电位降低,自腐蚀电流密度增大,耐腐蚀性能变差。 展开更多
关键词 TiB_(2)/4Cr13钢复合材料 激光选区熔化 TiB_(2)含量 组织 性能
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铝钢双金属液固复合铸造研究现状
16
作者 王涛 陈冲 +3 位作者 张国赏 魏世忠 毛丰 熊美 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期212-219,共8页
随着资源短缺、环境污染等问题日益凸显,节能减排成为全世界追逐的目标,汽车工业中用轻质铝合金代替传统的钢或铸铁的趋势越来越明显。铝钢双金属兼具铝合金和钢或铸铁的性能优势,是极具潜力的缸体、活塞等发动机零部件材料。双金属复... 随着资源短缺、环境污染等问题日益凸显,节能减排成为全世界追逐的目标,汽车工业中用轻质铝合金代替传统的钢或铸铁的趋势越来越明显。铝钢双金属兼具铝合金和钢或铸铁的性能优势,是极具潜力的缸体、活塞等发动机零部件材料。双金属复合铸造因具有工艺简单、结构受限小等优点而被广泛关注。铝钢液固双金属复合铸造的主要挑战包括基体表面易氧化、Al对Fe润湿性差和界面处形成硬脆金属间化合物,导致双金属结合性能不理想。近年来,研究人员在提高铝钢液固复合铸造双金属界面结合强度方面开展了大量研究。本文对常用的铝钢液固复合铸造工艺及其质量影响因素进行了概括,并总结了近年来铝钢液固复合铸造双金属界面相组成和演变过程的研究现状,最后对铝钢液固复合铸造在提高界面结合强度方面的研究进展进行了综述。在此基础上,本文对铝钢双金属液固复合铸造未来研究和发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 铝钢双金属 液固复合铸造 金属间化合物 界面相组成 结合强度
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U71Mn钢闪光-摩擦复合焊接头组织性能
17
作者 谭锦红 张新平 +3 位作者 曹姗姗 王鹏 曾庆瑞 陈斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期62-68,共7页
闪光对焊在焊接钢轨时易在焊缝中心产生氧化夹杂缺陷以及软化层,严重降低了接头力学性能,针对上述问题,开发了闪光-摩擦复合焊,并基于不同的顶锻距离对U71Mn钢进行了焊接工艺研究.结果表明,焊接接头成形良好,接头组织主要分为母材(base ... 闪光对焊在焊接钢轨时易在焊缝中心产生氧化夹杂缺陷以及软化层,严重降低了接头力学性能,针对上述问题,开发了闪光-摩擦复合焊,并基于不同的顶锻距离对U71Mn钢进行了焊接工艺研究.结果表明,焊接接头成形良好,接头组织主要分为母材(base material,BM)、热影响区(heat-affected zone,HAZ)、热力影响区(thermo-mechanically affected zone,TMAZ)以及焊核区(weld zone,WZ),其中,在焊接热输入以及摩擦顶锻的作用下,TMAZ及WZ晶粒发生细化,同时,在线性摩擦的作用下,WZ未出现明显的高铁素体含量的软化层组织.接头显微硬度呈M形分布,最高硬度位于TMAZ,接头抗拉强度随顶锻距离的增加呈先上升后下降趋势,最高抗拉强度约为900.3 MPa,达到母材的89.1%,其断裂形式为准解理断裂. 展开更多
关键词 闪光-摩擦复合焊 U71Mn钢 微观组织 力学性能
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送粉式激光增材制造工艺修复钛-不锈钢复合板的研究
18
作者 黄羚惠 崔强 +4 位作者 张伯君 梁斌 业成 李永胜 方学伟 《压力容器》 北大核心 2024年第6期1-7,42,共8页
为解决钛钢复合板制造和服役过程中产生的超标缺陷无法直接熔焊修复的难题,通过选择合适的中间层种类及厚度,分析了TA2/S30408复合板送粉式激光增材制造工艺的可行性。结果表明:相较于Cu-Ti梯度沉积层,纯铜层在沉积过程中裂纹萌生和扩... 为解决钛钢复合板制造和服役过程中产生的超标缺陷无法直接熔焊修复的难题,通过选择合适的中间层种类及厚度,分析了TA2/S30408复合板送粉式激光增材制造工艺的可行性。结果表明:相较于Cu-Ti梯度沉积层,纯铜层在沉积过程中裂纹萌生和扩展倾向更小,更适合作为钛-不锈钢复合板的中间层;中间纯铜层多次沉积且总厚度控制在1~1.2 mm时,可以在不降低复合板界面剪切强度的前提下,有效阻止不锈钢层中的Fe元素向钛层的扩散;TA2/S30408复合板各沉积层结合良好、无明显气孔裂纹等缺陷,剪切强度达标,有望利用送粉式激光增材制造工艺修复钛-不锈钢复合板。 展开更多
关键词 钛钢复合板 激光增材制造 金属间化合物 剪切强度
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钢/铝双金属固-液复合工艺研究
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作者 张达 周建溢 +4 位作者 孙建波 黄志求 张云龙 焦玉凤 胡明 《铸造技术》 CAS 2024年第6期593-599,共7页
研究冲击射流固-液复合法制备钢/铝复合材料,预先对钢基体表面预处理,在浇铸过程中改变钢基体的移动速度,使得铝液与钢基体产生不同程度强化换热作用。利用SEM、XRD、EDS及导热仪检测分析钢/铝复合层的组织形貌、成分及导热性,用万能力... 研究冲击射流固-液复合法制备钢/铝复合材料,预先对钢基体表面预处理,在浇铸过程中改变钢基体的移动速度,使得铝液与钢基体产生不同程度强化换热作用。利用SEM、XRD、EDS及导热仪检测分析钢/铝复合层的组织形貌、成分及导热性,用万能力学试验机测量其剪切强度。实验结果表明,随着钢基体移动速度升高,铝液对钢基体冲击射流换热量减小,复合界面由Fe/Al金属间化合物组成,钢基体表面镀锌层起到了润湿、漫流、保护作用,有效提升了钢/铝之间结合强度。在浇铸温度810℃,钢基体移动速度为12 mm/s时,测得结合强度为19.1 MPa,测得最高热导率为88.23 W/(m·K)。 展开更多
关键词 冲击射流强化换热 钢/铝双金属 固-液复合 镀锌
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钢-GFRP复合筋与混凝土黏结性能试验研究
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作者 王彦峰 车伟娴 +4 位作者 吴小蕙 董晗拓 蔡咏键 林嘉祥 郭永昌 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第9期17-22,共6页
钢-FRP复合筋(SFCBs)是一种采用纤维包裹钢筋的新型复合筋材,因兼具良好的耐久性能与延性,可用于替代钢筋作为混凝土结构的增强筋材。进行了玻璃纤维型SFCBs与混凝土黏结性能试验研究,分析了SFCBs-混凝土界面黏结滑移受力机理,探讨了混... 钢-FRP复合筋(SFCBs)是一种采用纤维包裹钢筋的新型复合筋材,因兼具良好的耐久性能与延性,可用于替代钢筋作为混凝土结构的增强筋材。进行了玻璃纤维型SFCBs与混凝土黏结性能试验研究,分析了SFCBs-混凝土界面黏结滑移受力机理,探讨了混凝土强度对SFCBs与混凝土黏结性能的影响规律,建立了SFCBs与混凝土黏结滑移模型。结果表明:SFCBs-混凝土界面的失效模式为界面咬合处肋和混凝土的剪切,与FRP筋相似;SFCBs-混凝土界面的黏结滑移关系曲线分为4个阶段,在残余阶段表现为波浪形的再次咬合行为,可以用修正形状系数后的Zheng&Xue模型来表示;筋材的变形能力和混凝土强度都会显著影响黏结性能。 展开更多
关键词 黏结滑移 钢-FRP复合筋 混凝土 FRP 黏结强度
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