一种汽轮机叶片钢的高温性能研究

测试研究一种汽轮机叶片钢(2CrllMoVNbN)的瞬时高温拉伸性能、室温和高温断裂韧性、高温疲劳强度和高温疲劳裂纹扩展速率.结果表明,随温度升高该叶片钢强度降低,低温阶段延伸率和断面收缩率缓慢下降,中温阶段塑性最差,之后随温度升高塑性大幅升高;该叶片钢室温脆性较大,温度升高使断裂韧性得到较大改善;与其他几种叶片钢相比具有较高的高温疲劳极限强度;其高温疲劳裂纹扩展速率随温度的升高而加快,随加载频率的降低而加快.该钢种是一种较为理想的亚临界、超临界汽轮机叶片材料.     

7475-T7351铝合金抗疲劳性能研究

采用旋转弯曲疲劳试验、轴向加载疲劳试验、疲劳裂纹扩展速率试验等疲劳性能测试方法,研究了7475-T7351铝合金厚板的疲劳性能.并通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析了该合金的显微组织和疲劳断口形貌.结果表明:7475-T7351铝合金具有良好的耐疲劳损伤性能,光滑试样(Kt=1)在室温旋转弯曲和高温轴向加载条件下的疲劳极限分别为180.0和345.0 MPa,缺口试样(Kt=2.2)在室温旋转弯曲加载条件下的疲劳极限为91.9 MPa;合金厚板材料在高温下缺口敏感性有所降低;国产材料裂纹扩展速率随应力比增加而增大,裂纹扩展门槛值减小;国产7475铝合金与进口材料在裂纹稳定扩展阶段裂纹扩展行为基本相当;在近门槛值附近不同应力比下的裂纹扩展门槛值略有差别.     

垃圾焚烧飞灰预处理后水泥固化实验研究

为实现焚烧飞灰的无害化和资源化,采用对飞灰进行预处理后再与水泥混合固化的方法来处理飞灰,并比较了不同方式的处理效果:(1)用去离子水润湿飞灰再厌氧堆放24 h后用水泥固化;(2)用绿矾溶液处理后再用水泥固化;(3)飞灰直接与水泥混合固化.研究3种方式所得水泥固化砌块试件强度的发展和控制重金属浸出的效果与直接固化物的对比,研究结果表明:在飞灰与水泥的质量比相同的条件下,采用先用绿矾处理飞灰再进行固化的处理方式,不但稳定重金属的效果好,而且试件强度最高,有望加以应用.     

铸铁材料的复合型断裂实验研究

通过3点弯曲和4点弯曲实验方法,对含有裂纹的铸铁材料进行复合型断裂实验研究,测试铸铁材料的应力强度因子、断裂方向角,将实验结果与理论值进行分析、比较,找出两者之间的异同点,得到一些对工程设计及应用具有实际意义的结论.     

β-TCP/PLLA复合材料的制备与降解性能

采用溶液共混法制备不同β-磷酸三钙(β-tricalcium phasphate,β-TCP)质量分数的复合材料,并将纯聚左旋乳酸(PLLA)和复合材料置于模拟体液中降解3个月,用万能材料试验机测试纯PLLA和复合材料的弯曲强度、拉伸强度和弯曲模量,用扫描电子显微镜(SEM)观察其断面形貌.结果表明:少量β-TCP的加入可以使复合材料弯曲强度和拉伸强度增大,随着β-TCP的进一步加入,复合材料的弯曲强度和拉伸强度均减小,而复合材料的弯曲模量随着β-TCP的加入逐渐增大;降解后不同β-TCP含量的复合材料的弯曲强度均有所降低,但降幅不同,所有复合材料在前6周弯曲强度衰减较快,第6~12周强度衰减趋缓;纯PLLA体外降解时,弯曲强度衰减明显快于β-TCP/PLLA复合材料;第12周时复合材料的弯曲强度仍有17.8~32.4 MPa,高于松质骨的(11.5±2.1)MPa,满足松质骨骨折内固定器的要求.     

垃圾焚烧飞灰预处理后水泥固化实验研究

为实现焚烧飞灰的无害化和资源化,采用对飞灰进行预处理后再与水泥混合固化的方法来处理飞灰,并比较了不同方式的处理效果:(1)用去离子水润湿飞灰再厌氧堆放24h后用水泥固化;(2)用绿矾溶液处理后再用水泥固化;(3)飞灰直接与水泥混合固化。研究3种方式所得水泥固化砌块试件强度的发展和控制重金属浸出的效果与直接固化物的对比,研究结果表明:在飞灰与水泥的质量比相同的条件下,采用先用绿矾处理飞灰再进行固化的处理方式,不但稳定重金属的效果好,而且试件强度最高,有望加以应用。     

油页岩灰渣制备人造大理石及其性能

利用油页岩灰渣、不饱和聚酯树脂为主要原料,辅助加入固化荆和促进荆,室温固化合成一种新型人造大理石装饰材料.运用实验系统研究原料配比、固化剂和促进剂用量、固化时间、树脂类型与填料粒度等因素对材料性能的影响,并确定了大理石制备的最佳配方.基层最佳配方(质量分数):不饱和树脂1号为20%～27%、引发剂0.5%～2.25%、促进剂0.5%～1.5%、油页岩灰渣50%～70%、碳酸钙粉5%～20%;表层最佳配方(质量分数):不饱和树脂1号为25%～30%、引发剂0.5%～2.0%、促进剂0.5%～2.0%、氢氧化铝40%～50%、碳酸钙粉20%～30%.采用该方法制备的人造大理石外形平整美观,压缩强度为79 MPa,弯曲强度为7.4 MPa,放射性比活庹IRa和Ir分别为0.67、0.45,质量符合国家标准.     

温度对一种高固溶强化β钛合金损伤行为的影响

Ti25V15Cr0.3Si合金含有40%左右的合金元素,是一种高固溶强化的β钛合金。测试了Ti25V15Cr0.3Si合金在室温(25℃)至600℃下的裂纹扩展性能,发现随着温度升高,裂纹扩展速率增大。与Ti6Al4V和β21S合金相比,室温下Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率高于Ti6Al4V而低于β21S合金。600℃高温下,Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率与β21S在650℃时的水平相当。研究结果表明,合金的屈服强度、弹性模量、断裂韧性、氧化性能和组织结构特征综合影响着Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展损伤行为。从室温到300℃,随温度的升高,Ti25V15Cr0.3Si合金的屈服强度和弹性模量降低同时断裂韧性升高,因此裂纹扩展速率变化不明显;而从500～600℃,温度升高氧化加剧,合金疲劳裂纹扩展速率明显增加。与Ti6Al4V合金相比,室温下,Ti25V15Cr0.3Si合金相对于Ti6Al4V合金具有较低的弹性模量以及等轴的β组织,裂纹扩展速率较高。而与β21S合金相比,Ti25V15Cr0.3Si合金的屈服强度和弹性模量高于β21S合金,因此裂纹扩展速率较低。6...     

冲击荷载下含层理介质动态裂纹扩展特性研究

利用数字激光动态焦散线实验系统（DLDC）,对含不同层理角度（30°,45°和60°）的3组有机玻璃板（Polymethyl methacrylate, PMMA）试件进行三点弯落锤冲击试验,借助高速相机记录了试件的断裂过程和裂纹尖端的动态焦散斑形状变化过程,得到了其Ⅰ、Ⅱ型动态应力强度因子的变化特征,并分析了其裂纹尖端位移及速度曲线。结合离散格子弹簧模型（DLSM）,对比分析了试件的断裂形态,得到了裂纹尖端的应力场和运动场的变化规律,研究了应力波在层理处的透射和反射特征,最后利用DLSM分析了层理参数对介质断裂特性的影响。结果表明,试件的断裂特征,裂纹的起裂时间等都随层理角度的变化而不同,裂纹在不同角度层理内扩展速度不同;试件的断裂表现出拉剪复合特征;裂纹在抵达层理前速度在某一数值上下波动;层理的弹性模量和厚度都会对试件的动态断裂特性产生影响。      

5182-H111铝合金板材弯曲性能和拉伸性能的关系

通过大量检测5182-H111板材的拉伸性能(强拉强度、屈服强度、伸长率)和弯曲性能,并对板材弯曲裂纹产生的原因进行了宏观分析。结果表明,通过板材弯曲过程中的弯曲半径r、板材厚度t、伸长率A之间的关系式A=(t/2)/(t/2+r),板材伸长率A可以定量化表征5182-H111板材的弯曲性能,板材伸长率越高,弯曲性能越好。统计结果表明,可采用(A-A_O)/A_O作为板材产生弯曲裂纹的临界弯曲裂纹参数,当(A-A_O)/A_O值为正值,板材表面无裂纹,因此在稳定化生产条件下可以不检测弯曲性能。