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金属材料在工业应用中面临的挑战与应对——材料服役安全大科学设施介绍
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作者 梁治国 《金属世界》 CAS 2024年第2期21-27,共7页
材料作为人类改造世界的物质基础,在人类社会的每个阶段都对经济社会发展起着决定性作用。金属材料因其优越的结构与性能,在当今世界中依旧是主要的结构材料和重要的功能材料。随着工业产品与工程设施越来越呈现出尺度超大化、工况环境... 材料作为人类改造世界的物质基础,在人类社会的每个阶段都对经济社会发展起着决定性作用。金属材料因其优越的结构与性能,在当今世界中依旧是主要的结构材料和重要的功能材料。随着工业产品与工程设施越来越呈现出尺度超大化、工况环境极端化等特点,对其中关键核心材料的服役性能提出严峻挑战。为了应对这一挑战,以服务于国民经济核心战场的国家重大科技基础设施——重大工程材料服役安全研究评价设施建立实施,为推动关键行业领域材料服役性能评价提供了有效的技术与装备条件。通过突破大尺寸超大荷载下多场耦合等一大批核心技术,建成6套大型实体科学装置群和2套支撑系统,对国家和行业重大需求的重要支撑推动作用日益显现。 展开更多
关键词 工业产品 核心材料 金属材料 支撑系统 服役性能 多场耦合 工况环境 挑战与应对
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面向产业创新的大科学装置开展科技传播模式研究与实践——以MSAF大科学装置为例
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作者 梁治国 夏秀芹 +2 位作者 梁莹 杨超华 韩洋 《科技传播》 2024年第4期34-38,42,共6页
国家重大科技基础设施“重大工程材料服役安全研究评价设施”于2022年11月通过国家验收并正式全面投入运行,大幅提升了我国在重大工程材料服役性能试验与评价方面的能力与水平,对我国制造业从大变强具有重大的战略和现实双重意义。充分... 国家重大科技基础设施“重大工程材料服役安全研究评价设施”于2022年11月通过国家验收并正式全面投入运行,大幅提升了我国在重大工程材料服役性能试验与评价方面的能力与水平,对我国制造业从大变强具有重大的战略和现实双重意义。充分发挥该设施对我国产业创新发展的支撑推动作用,就必须与产业界和公众形成双向驱动,这需要对该设施的科学意义与工程创新进行广泛而有效的科技传播。文章对MSAF大科学装置试运行以来开展科技传播的实践和效果进行分析研究,对如何分层次、分人群把大科学装置的科学意义、试验方法和创新逻辑最大程度进行传播扩散给出了建议。 展开更多
关键词 大科学装置 科技传播 产业创新
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基于服役性能评价的智能装备产业高质量创新发展研究
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作者 梁治国 闫松涛 +1 位作者 金莹 李晨光 《智能制造》 2024年第1期42-45,共4页
本文以终端用户需求为导向,关注实际应用场景,制订针对性的测试服务和数据积累策略,最大程度地激发设施在测试评价和创新支持方面的潜力。结合智能装备目前越来越呈现出新制造工艺、新材料、新设计、新结构等特征,深入剖析了设施在进行... 本文以终端用户需求为导向,关注实际应用场景,制订针对性的测试服务和数据积累策略,最大程度地激发设施在测试评价和创新支持方面的潜力。结合智能装备目前越来越呈现出新制造工艺、新材料、新设计、新结构等特征,深入剖析了设施在进行相关智能装备设计研发与产品化过程中所发挥的关键作用。本文研究成果提供了解决产业技术瓶颈的有效策略,将材料服役安全领域的应用基础研究与工程科学研究相结合,构建创新双驱动的新途径,为大科学设施在促进智能装备产业高质量创新发展中的作用提供理论基础和实践支撑。 展开更多
关键词 大科学设施 智能装备 高质量发展 服役安全
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依托重大科技基础设施的研究生交叉学科创新人才培养研究与实践
4
作者 梁治国 陆永浩 艾轶博 《中国大学教学》 北大核心 2024年第3期18-24,共7页
当今世界已进入大科学时代,高校在大科学设施建设运行中承担的任务和发挥的作用与日俱增。如何在建设和运行大科学设施的过程中更好地发挥高校多学科优势,在完成建设任务及承担科技任务的同时,进一步提升研究生交叉学科创新实践能力培... 当今世界已进入大科学时代,高校在大科学设施建设运行中承担的任务和发挥的作用与日俱增。如何在建设和运行大科学设施的过程中更好地发挥高校多学科优势,在完成建设任务及承担科技任务的同时,进一步提升研究生交叉学科创新实践能力培养效果,是摆在研究生教育面前一个重大而持久的课题。作为首个教育部高校承建的大科学设施,北京科技大学牵头承担“重大工程材料服役安全研究评价设施”(简称MSAF)的建设运行与研究生培养实践,探索并实践高校承建大科学设施过程中对提升研究生培养创新实践与工程能力的实现路径,对高校在承建大科学设施并开展社会服务过程中如何进一步提升育人效果给出了相应的意见建议。 展开更多
关键词 大科学设施 学科交叉融合 研究生培养 实践能力
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重大装备的服役安全和发展趋势 被引量:1
5
作者 杨海波 黎明 孙冬柏 《重型机械》 2014年第6期1-4,共4页
从装备的设计阶段到制造阶段再到管理阶段进行分析、论述,以确保重大装备的服役安全。重点讨论了结构优化设计方法、数值模拟建模的分析策略、保证制造质量的控制手段和设备安全,同时简要介绍了重大装备的发展趋势。
关键词 重大装备 优化设计 建模 制造 安全 发展趋势
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材料高通量试验及表征技术研究进展
6
作者 张文宇 任群 +2 位作者 王辉 万卫浩 王海舟 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2023年第12期1283-1298,共16页
随着美国于2011年率先提出材料基因组计划(materials genome initiative,MGI),为了解决传统材料研发“试错法”耗时长、成本高、效率低的问题,加速新材料的研发及应用,降低材料研发成本,近年来世界各国均开展了大量材料基因组计划相关... 随着美国于2011年率先提出材料基因组计划(materials genome initiative,MGI),为了解决传统材料研发“试错法”耗时长、成本高、效率低的问题,加速新材料的研发及应用,降低材料研发成本,近年来世界各国均开展了大量材料基因组计划相关研究。作为材料基因组计划的三大重要组成部分之一,材料高通量实验(试验及表征)技术已成为各国研究学者的重点关注对象。首先对材料高通量试验设计原理、实现思路及发展现状进行了梳理,分析了高通量试验在金属、非金属等材料体系制备及试验评价中的发展;同时总结了材料高通量表征技术的发展,根据表征参量不同,分析介绍了多种高通量表征技术;最后根据材料高通量试验及表征技术现状,对当前高通量试验及表征技术进行了总结及展望。 展开更多
关键词 材料基因组计划 高通量试验 高通量表征 多样品试验 大数据
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基于声发射的高铁齿轮箱金属材料疲劳损伤分析
7
作者 艾轶博 耿梦影 +1 位作者 吕涛 张卫冬 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期423-431,共9页
声发射作为一种现代无损检测技术,广泛应用于金属材料或设备的实时状态监测,对金属材料或设备的服役安全评价具有重要意义。作为高铁的重要组成部分,齿轮箱体的服役情况直接影响列车的安全性。针对高速列车齿轮箱的故障诊断与安全预警问... 声发射作为一种现代无损检测技术,广泛应用于金属材料或设备的实时状态监测,对金属材料或设备的服役安全评价具有重要意义。作为高铁的重要组成部分,齿轮箱体的服役情况直接影响列车的安全性。针对高速列车齿轮箱的故障诊断与安全预警问题,传统的方法对齿轮箱零部件的早期失效不敏感,故障准确定位困难。因此,提出一种基于声发射技术对齿轮箱金属材料服役状态实时监测的方法。搭建带声发射检测功能的箱体材料疲劳试验系统,通过疲劳试验数据计算得到安全阶段与预警阶段的临界时间,对齿轮箱体材料疲劳实验过程中直至完全断裂时刻的声发射信号进行采集与分析,提取出能量与振铃计数的比值作为反映材料当前退化状态的主要特征量。分别采用支持向量机(SVM)和加权支持向量机(WSVM)构建分类器,并利用粒子群优化算法(PSO)进行参数寻优,对齿轮箱箱体材料疲劳裂纹扩展的各阶段进行损伤分类。实验结果表明,在齿轮箱箱体金属材料失效数据匮乏的情况下,SVM的分类结果严重偏向于安全阶段,而WSVM很好地兼顾了安全阶段与预警阶段的识别分类,对材料当前所处损伤状态分类的平均准确率超过90%,可以对金属材料的失效做出预警,为今后的在线监测奠定基础。 展开更多
关键词 声发射 疲劳损伤 支撑向量机 模式识别 安全预警
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模拟渤海水源井工况条件下典型金属/非金属材料的适用性评价
8
作者 邢希金 张玉楠 +4 位作者 冯桓榰 马滨霞 何松 朱金阳 张雷 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期33-39,93,共8页
在模拟渤海某油田水源井典型工况条件下对N80钢、1Cr钢、3Cr钢、高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)开展了腐蚀试验,评价了各类金属/非金属材料在目标工况条件下的适用性。结果表明:在模拟含氧水源井工况条件下,N80钢和1Cr... 在模拟渤海某油田水源井典型工况条件下对N80钢、1Cr钢、3Cr钢、高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)开展了腐蚀试验,评价了各类金属/非金属材料在目标工况条件下的适用性。结果表明:在模拟含氧水源井工况条件下,N80钢和1Cr钢的腐蚀速率均较高,3Cr钢的腐蚀速率相对较低,但存在一定的点蚀倾向;随着浸泡腐蚀时间的延长,HDPE和UHMWPE的密度、硬度以及拉伸性能均存在一定程度的下降,相比之下,塑性和强度较为均衡的UHMWPE更适用于含氧的水源井工况。 展开更多
关键词 碳钢 低合金钢 HDPE UHMWPE 水源井
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工业CT的高铁齿轮箱体材料缺陷识别 被引量:6
9
作者 艾轶博 王楠 +2 位作者 阙红波 杨斌 张卫冬 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期45-49,共5页
高铁齿轮箱是高速列车的重要部件,为保障高铁的安全、稳定运行,需要对高铁齿轮箱箱体出厂及检修时的铸件内部缺陷进行检验,并对箱体内部缺陷实现自动、准确的分类和识别.基于此利用三维工业CT技术,设计实验获取到高铁齿轮箱体材料的4种... 高铁齿轮箱是高速列车的重要部件,为保障高铁的安全、稳定运行,需要对高铁齿轮箱箱体出厂及检修时的铸件内部缺陷进行检验,并对箱体内部缺陷实现自动、准确的分类和识别.基于此利用三维工业CT技术,设计实验获取到高铁齿轮箱体材料的4种内部缺陷的三维体数据,根据齿轮箱体内部缺陷的物理背景知识,对三维体数据进行特征提取,设计Adaboost_BTSVM多分类算法,实现基于三维工业CT的箱体材料内部缺陷的自动分类识别,并使重点关注的收缩类缺陷的分类准确率达到85%以上、裂纹类缺陷的分类准确率达到100%,为实现高铁齿轮箱箱体材料的缺陷自动识别提供技术保障. 展开更多
关键词 模式分类 支持向量机 三维特征提取 高铁齿轮箱体 铸造缺陷 工业CT
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压水堆控制棒驱动机构CANOPY密封焊缝服役环境与失效 被引量:5
10
作者 凌礼恭 王徐颖 +2 位作者 陆永浩 丁贤飞 初起宝 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期111-118,共8页
综述了国际上对PWR核电站控制棒驱动机构密封焊缝(CSWs)结构、载荷、应力状态、失效分析的研究。研究认为CSWs的结构设计易造成高溶解氧服役环境,在CSWs死水区空腔存在微量氯离子污染的可能,导致较大应力腐蚀倾向。目前研究确认的失效... 综述了国际上对PWR核电站控制棒驱动机构密封焊缝(CSWs)结构、载荷、应力状态、失效分析的研究。研究认为CSWs的结构设计易造成高溶解氧服役环境,在CSWs死水区空腔存在微量氯离子污染的可能,导致较大应力腐蚀倾向。目前研究确认的失效模式有穿晶应力腐蚀(TGSCC)、沿晶应力腐蚀(IGSCC)、SCC+点蚀。计算出CSWs死水区空腔理论浓度可达230×10^(-6),分析认为溶解氧和低浓度水平的氯污染是可引起上述腐蚀的环境因素;CSWs应力腐蚀裂纹扩展模式与材料敏化、服役溶液环境、初始应变、应力状态等因素相关;点蚀可能成为应力腐蚀的起源也可发展成为独立的破坏形式。 展开更多
关键词 CANOPY密封焊缝 溶解氧 应力腐蚀开裂 点蚀 穿晶应力腐蚀 沿晶应力腐蚀
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工程材料失效检测技术现状及发展趋势 被引量:4
11
作者 杨斌 张利欣 +1 位作者 金莹 孙冬柏 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第11期269-271,共3页
科学技术和现代工业的发展使得工程材料或构件面临着更为极端和恶劣的服役环境,造成了材料的失效行为更加复杂多样,对无损检测技术提出了更高的要求。以工程材料失效检测为背景,介绍了当前常用的五种常规无损检测技术:超声、射线、渗透... 科学技术和现代工业的发展使得工程材料或构件面临着更为极端和恶劣的服役环境,造成了材料的失效行为更加复杂多样,对无损检测技术提出了更高的要求。以工程材料失效检测为背景,介绍了当前常用的五种常规无损检测技术:超声、射线、渗透、涡流、磁粉,以及迅速发展并受到广泛关注的新型无损检测技术,主要是基于声、光、电磁的新型无损检测技术的原理、现状、应用及发展趋势进行了系统介绍。 展开更多
关键词 工程材料 失效 无损检测 应用现状 发展趋势
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行波型超声波电动机摩擦材料的寿命预测模型 被引量:1
12
作者 曲建俊 田秀 孙凤艳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期96-101,共6页
针对转子摩擦材料与定子的动态接触过程,提出摩擦材料的磨损是由定子上的波峰一次次包络而产生。借助行波型超声波电动机定子和转子的粘弹性接触模型,推导出法向压力分布和定子与转子相对滑动速度函数,代入Archard经典磨损计算公式,建... 针对转子摩擦材料与定子的动态接触过程,提出摩擦材料的磨损是由定子上的波峰一次次包络而产生。借助行波型超声波电动机定子和转子的粘弹性接触模型,推导出法向压力分布和定子与转子相对滑动速度函数,代入Archard经典磨损计算公式,建立了行波型超声波电动机摩擦材料的磨损寿命预测模型。在建模中,利用了行波中位移和时间参数之间的特定关系,分析定子和转子的接触区间大小,并考虑摩擦材料厚度变化。基于所建立的模型,模拟迭代出一种行波型超声波电动机的摩擦材料磨损寿命预测曲线。结果表明,磨损寿命预测曲线与试验结果相一致,证实了预测模型的合理性。 展开更多
关键词 行波型超声波电动机 摩擦材料 磨损 寿命预测
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中性盐雾试验标准研究进展
13
作者 闫松涛 王玉荣 +1 位作者 宋术伟 金莹 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期11-14,共4页
盐雾试验是评价材料在海洋大气相关环境中耐久性的有效方法。现行不同盐雾试验标准对于试验条件的约束存在一定差异,因此梳理了国内外多个中性盐雾试验相关标准。不考虑盐雾试验箱设置条件,分析了温度、水和NaCl纯度、pH值调整方法、盐... 盐雾试验是评价材料在海洋大气相关环境中耐久性的有效方法。现行不同盐雾试验标准对于试验条件的约束存在一定差异,因此梳理了国内外多个中性盐雾试验相关标准。不考虑盐雾试验箱设置条件,分析了温度、水和NaCl纯度、pH值调整方法、盐雾沉降率、试样摆放角度等标准要求内容对试验结果的影响,探讨了试样尺寸等标准未要求内容对试验结果的影响。最后,提出了盐雾沉降率长期测量监测技术和试样覆盖层切割区保护规范操作的提升建议。 展开更多
关键词 中性盐雾试验 盐雾试验标准 盐雾腐蚀 影响因素
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双箱式周浸腐蚀试验箱排水管路节能升级改造
14
作者 闫松涛 宋术伟 王玉荣 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第2期215-220,共6页
双箱式周浸腐蚀试验箱受设备设计限制,在试验过程中存在浪费溶液的现象,且试验过程中需要经常向溶液箱中补加溶液才能保证设备正常运作。该文优化改造了双箱式周浸腐蚀试验箱的排水管路,即在排水管路中增加支路补充输送残留溶液,并添加... 双箱式周浸腐蚀试验箱受设备设计限制,在试验过程中存在浪费溶液的现象,且试验过程中需要经常向溶液箱中补加溶液才能保证设备正常运作。该文优化改造了双箱式周浸腐蚀试验箱的排水管路,即在排水管路中增加支路补充输送残留溶液,并添加管路液位传感器及联动泵送装置,使溶液在两箱之间循环,可避免溶液浪费,节约人力物力,保障试验顺利进行,为试验装置的开发提供参考意见。 展开更多
关键词 周浸试验 双箱式试验箱 试验装置改造 试验装置开发
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聚苯酯基复合材料在超声电机中的磨损性能
15
作者 孙凤艳 曲建俊 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期49-52,共4页
作为行波超声电机的接触层摩擦材料,聚苯酯基复合材料的磨损性能对电机的驱动特性和寿命均会产生重要的影响。将聚苯酯基复合材料粘贴在40型圆盘形行波超声电机定子齿面,在不同的电机驱动方式和摩擦组合下测试接触层磨损性能,并使用扫... 作为行波超声电机的接触层摩擦材料,聚苯酯基复合材料的磨损性能对电机的驱动特性和寿命均会产生重要的影响。将聚苯酯基复合材料粘贴在40型圆盘形行波超声电机定子齿面,在不同的电机驱动方式和摩擦组合下测试接触层磨损性能,并使用扫描电镜观察磨损表面形貌。结果表明,超声驱动下,电机接触层以疲劳磨损为主要磨损机制。并且当电机采用聚苯酯基复合材料和铜转子的摩擦组合时,其性能磨损较好。接触界面应力模拟分析表明,行波超声电机接触界面在短时间内即可完成108周次以上的疲劳载荷作用,因此接触层主要磨损机制为超声疲劳。 展开更多
关键词 聚苯酯基复合材料 超声电机 磨损
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X52钢在普光气田服役条件下的CO_2腐蚀行为 被引量:7
16
作者 王晓博 俞宏英 +1 位作者 关望 孙冬柏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期72-78,共7页
利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD、EDS和纳米力学探针等方法,研究X52钢在普光气田服役条件下的CO2腐蚀行为.结果表明:在25~140℃时,X52钢在CO2水溶液中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率在60℃和120℃时出现极大值;随... 利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD、EDS和纳米力学探针等方法,研究X52钢在普光气田服役条件下的CO2腐蚀行为.结果表明:在25~140℃时,X52钢在CO2水溶液中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率在60℃和120℃时出现极大值;随着压力的升高,腐蚀速率呈现出增大的趋势;腐蚀产物膜的主要成分为FeCO3;在90~140℃时,腐蚀类型以局部腐蚀为主,而在25~60℃时,主要以均匀腐蚀为主,并伴有轻微的局部腐蚀;随着温度的升高,腐蚀产物膜的弹性模量和硬度呈现出增大的趋势. 展开更多
关键词 X52钢 CO2腐蚀 高温高压 力学性能
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陶瓷3D打印技术及材料研究进展 被引量:37
17
作者 纪宏超 张雪静 +4 位作者 裴未迟 李耀刚 郑镭 叶晓濛 陆永浩 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期19-28,共10页
综述了陶瓷3D打印技术和材料的特性及其研究进展与应用现状,重点讨论了喷墨打印技术、熔化沉积成型技术、光固化成型技术、分层实体制造技术、激光选区熔化技术/激光选区烧结技术、三维打印成型技术、浆料直写成型技术的特性和研究进展... 综述了陶瓷3D打印技术和材料的特性及其研究进展与应用现状,重点讨论了喷墨打印技术、熔化沉积成型技术、光固化成型技术、分层实体制造技术、激光选区熔化技术/激光选区烧结技术、三维打印成型技术、浆料直写成型技术的特性和研究进展,分析了磷酸三钙陶瓷、氧化铝陶瓷、陶瓷先驱体、SiC陶瓷、Si_3N_4陶瓷、碳硅化钛陶瓷的特性和应用现状,最后指出了陶瓷3D打印技术的发展方向是与传统陶瓷工艺相结合,实现陶瓷制品的快速生产及生物陶瓷制品、高性能陶瓷功能零件的制造。 展开更多
关键词 3D打印 增材制造 陶瓷材料 陶瓷先驱体
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成分和热处理对核级不锈钢堆焊材料氧化行为的影响 被引量:1
18
作者 曹鑫源 李兆登 +2 位作者 丁贤飞 陆永浩 匡艳军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期31-34,114,共4页
利用SEM,XRD和XPS等手段研究了二种核级不锈钢堆焊材料在350℃/22 MPa高温高压水中的氧化行为.结果表明,随着腐蚀周期的增加,不锈钢堆焊材料表面氧化物颗粒数量逐渐增多,氧化物颗粒尺寸逐渐增大,氧化膜厚度逐渐增加;不锈钢堆焊材料表面... 利用SEM,XRD和XPS等手段研究了二种核级不锈钢堆焊材料在350℃/22 MPa高温高压水中的氧化行为.结果表明,随着腐蚀周期的增加,不锈钢堆焊材料表面氧化物颗粒数量逐渐增多,氧化物颗粒尺寸逐渐增大,氧化膜厚度逐渐增加;不锈钢堆焊材料表面氧化膜为外层富铁内层富铬的双层结构,氧化膜组成成分主要为Fe-Cr氧化物;Cr元素含量的增加会降低材料表面氧化物颗粒的数量和氧化膜厚度,而焊后热处理(PWHT)增加了材料表面氧化物颗粒的数量和氧化膜厚度. 展开更多
关键词 不锈钢堆焊 焊后热处理 氧化
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3D打印建筑技术的发展及其材料结构—智能一体化展望 被引量:7
19
作者 宋尚霖 赵千 汪林兵 《中外建筑》 2015年第9期110-112,共3页
3D打印机的出现,为各行各业带来了新的发展与机遇。其中,对于建筑行业而言,3D打印将无疑成为该行业发展的重要方向。本文主要基于3D打印原理及其国内外打印建筑案列,介绍了3D打印建筑材料、技术工艺的发展现状与趋势,分析了3D打印建筑... 3D打印机的出现,为各行各业带来了新的发展与机遇。其中,对于建筑行业而言,3D打印将无疑成为该行业发展的重要方向。本文主要基于3D打印原理及其国内外打印建筑案列,介绍了3D打印建筑材料、技术工艺的发展现状与趋势,分析了3D打印建筑工艺与传统工艺的区别,并结合电子信息技术和材料科学技术以及建筑结构材料—智能一体化的必然发展趋势,指出了3D打印建筑技术目前存在的技术难题,并提出了可能的研究方向。 展开更多
关键词 3D打印建筑 材料及工艺 智能化建筑
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抽油杆钢材的发展和抽油杆的服役失效 被引量:7
20
作者 董振东 童志 +4 位作者 周洪宇 王慧敏 郑文跃 孙晓冉 丁辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期19161-19169,共9页
抽油杆可以把地面抽油机动能传递给抽油泵,是石油生产中重要的工件之一。随着采油工程向腐蚀井、深井、超深井发展,普通抽油杆的耐蚀性、抗拉强度和疲劳强度等性能已不能满足生产要求。本文综述了C级、D级、KD级和H级抽油杆的分类标准... 抽油杆可以把地面抽油机动能传递给抽油泵,是石油生产中重要的工件之一。随着采油工程向腐蚀井、深井、超深井发展,普通抽油杆的耐蚀性、抗拉强度和疲劳强度等性能已不能满足生产要求。本文综述了C级、D级、KD级和H级抽油杆的分类标准、制备方法、应用环境及面临的挑战。抽油杆钢服役失效包括腐蚀、疲劳、机械磨损等。分析发现,抽油杆的失效主要是疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。在腐蚀性环境条件下,抽油杆会发生表面电化学腐蚀,形成腐蚀坑,而腐蚀坑是疲劳裂纹的主要萌生源。在拉-拉或拉-压载荷的作用下,抽油杆发生疲劳断裂。本文简单介绍了抽油杆在各油田中的服役环境及抽油杆的发展史,通过对比抽油杆不同热处理工艺所产生的微观组织,探索其防腐蚀、防氢脆、防疲劳的机理,同时分析了抽油杆在使用过程中常见的腐蚀、疲劳、磨损等失效原因和机制,最后对未来开发高性能抽油杆的可行途径进行了探讨。 展开更多
关键词 抽油杆钢 热处理工艺 失效 疲劳 氢脆
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