Inconel 718合金喷丸层γ″相的析出及应力松弛

Inconel718合金喷丸后分别在 70 0℃和 740℃进行时效处理 ,采用应力分析仪研究喷丸层的应力分布及应力松弛规律 ,并通过X射线衍射 (XRD)定量分析喷丸层及基体中γ″相的析出动力学。喷丸处理在Inconel 718合金表层形成残余压应力场 ,表面压应力约为 -5 3 0MPa,最大压应力距表面约为 0 1mm ,约 -62 0MPa。喷丸后的时效过程中 ,表面残余压应力逐渐发生松弛 ,应力松弛的动力学过程满足Zener Wert Avrami关系。 70 0℃和 740℃时效时 ,Inconel718合金喷丸层及基体中γ″相的析出动力学过程明显不同 ,喷丸处理促进了γ″相的析出。     

Inconel718合金喷丸层γ″相的析出及应力松弛

Inconel718合金喷丸后分别在700℃和740℃进行时效处理，采用应力分析仪研究喷丸层的应力分布及应力松弛规律，并通过X射线衍射(XRD)定量分析喷丸层及基体中，相的析出动力学。喷丸处理在Inconel718合金表层形成残余压应力场，表面压应力约为-530MPa，最大压应力距表面约为0．1mm，约-620MPa。喷丸后的时效过程中，表面残余压应力逐渐发生松弛。应力松弛的动力学过程满足Zener-Wert-Avrami关系。700℃和740℃时效时，Inconel718合金喷丸层及基体中，相的析出动力学过程明显不同，喷丸处理促进了γ“相的析出。     

Inconel 718高温合金表面铝化物涂层的制备及其形成机制

Inconel 718高温合金表面制备的铝化物涂层的组织结构及其形成机理,是提高该高温合金抗高温氧化和耐腐蚀性能的关键。采用化学气相沉积法在高温合金Inconel 718表面制备了铝化物涂层,通过结合使用材料热力学模拟软件JMatPro、X射线衍射仪、X射线能谱仪和扫描电子显微镜等表征手段,详细研究了铝化物涂层的微观组织结构。研究结果表明：在1 050 ℃温度条件下,经过1.5 h反应,Inconel 718表面生成了双层结构的铝化物涂层,其外层厚度为14.1 μm,主要由β-NiAl相组成,内层厚度为5.9 μm,由σ相和Laves相组成;外层的β-NiAl相形成是由Inconel 718高温合金中的Ni元素外扩散至表面后,与环境中的卤化铝反应而生成的;大量的Ni元素外扩散导致高温合金中的γ-Ni相减少,当高温合金中Ni元素的含量（原子分数）减少至49%时γ-Ni相中开始析出Laves相,当Ni元素的含量减少至40%时σ相也开始析出,当Ni元素的含量最终降至9%时Inconel 718高温合金完全转变成由σ相和Laves相组成的铝化物内层。研究结果深入揭示了涂层形成的机理,为优化铝化物涂层制备工艺提供了重要的理论基础。同时,对于Inconel 718高温合金的高温稳定性和腐蚀性能的提升具有实际应用价值。     

Inconel 718合金喷丸层γ"相的析出及应力松弛

Incnel 718合金喷丸后分别在700℃和740℃进行时效处理,采用应力分析仪研究喷丸层的应力分布及应力松弛规律,并通过X射线衍射(XRD)定量分析喷丸层及基体中γ"相的析出动力学.喷丸处理在Inconel 718合金表层形成残余压应力场,表面压应力约为-530MPa,最大压应力距表面约为0.1mm,约-620MPa.喷丸后的时效过程中,表面残余压应力逐渐发生松弛,应力松弛的动力学过程满足Zener-Wert-Avrami关系.700℃和740℃时效时,Inconel 718合金喷丸层及基体中γ"相的析出动力学过程明显不同,喷丸处理促进了γ"相的析出.     

激光选区熔化Ti-6Al-4V合金纳米压痕尺寸效应分析

在微纳观尺度下分析纳米压痕的尺寸效应,可以为研究激光选区熔化合金材料的力学性能提供较为客观的试验依据。使用准静态法对激光选区熔化制备的原始态和退火态Ti-6Al-4V合金进行了纳米压痕试验,并根据Meyer模型和比例试样阻力模型对Ti-6Al-4V合金的载荷和接触深度进行了函数拟合。结果表明:最大载荷分别为200、300、400mN时,原始态合金的硬度分别为3.64、3.71、3.94GPa,退火态合金的硬度分别为7.48、7.43、6.84GPa;拟合结果表明原始态合金呈逆压痕尺寸效应(RISE),退火态合金呈正压痕尺寸效应(ISE);比例试样阻力模型在退火态可以很好地预测合金的硬度;晶界是否连续是原始态和退火态合金产生两种不同类型压痕尺寸效应的主要原因。     

2091铝锂合金疲劳性能的定量研究

采用新的应力疲劳公式对２０９１铝锂合金Ｔ８态（２０９１Ｔ８）、焊态（２０９１Ｗ）及焊后热处理（２０９１ＷＨＴ）的板材的疲劳试验结果进行了拟合，得到了具有理论疲劳极限的Ｓ－Ｎ曲线数学表达式。与文献中采用Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ公式拟合结果相比，认为本文采用的新的应力疲劳寿命公式的拟合结果更为成功和合理．     

不同挤压比对LZ92双相镁锂合金组织与性能的影响

采用真空感应熔炼的方法制备LZ92（Mg-9Li-2Zn）双相镁锂合金,同时进行热挤压试验,其挤压比分别为10、20、30。采用OM、SEM、XRD等分析手段及硬度测试、拉伸测试,研究不同挤压比下LZ92双相镁锂合金的组织和性能。试验结果表明：挤压态的LZ92镁锂合金具有优异的力学性能;随着挤压比的增加,合金再结晶越充分,晶粒细化越明显,抗拉强度逐渐增大至203.1MPa,较铸态提高了76%,强度的提高主要是由于加工硬化和晶粒细化的综合作用;当挤压比从20增至30时,合金的延伸率却大幅下降,主要由于加工硬化对塑性变形能力降低的程度大于晶粒细化对塑性变形能力提高的程度。     

MgAlLiZnTi轻质高熵合金的热变形行为与热加工图研究

采用Gleeble-3500 热/力模拟试验机,在变形温度为250—350 ℃、应变速率分别为0.001、0.01、0.1和1 s^-1、真应变量分别为0.3、0.45、0.6的条件下,对Mg₅₄Al₂₂Li₁₁Zn₁₁Ti₂轻质高熵合金进行热压缩实验。基于Arrhennius模型对热压缩实验数据进行拟合,建立合金的本构方程,并绘制该合金在不同真应变下的热加工图。结果表明：在实验条件下,合金的热变形过程为加工硬化和动态再结晶为主的动态软化,且该合金的流变应力值与应变速率呈正相关,与变形温度呈负相关;该合金的热加工图表明,最佳的热加工工艺参数为变形温度335—350 ℃、应变速率1×10^-3—1 s^-1。     

粉末冶金工艺参数对新型医用TiMoTaNbZr合金热变形行为的影响

以各合金元素粉末为原料,通过混料、冷等静压及真空烧结制备了新型医用Ti-14Mo-2. 1Ta-0. 9Nb-7Zr合金。通过改变压制压力、烧结保温时间等工艺参数制备合金,然后在变形量为60%、变形温度为900℃、变形速率为0. 01 s-1的条件下对合金进行高温热变形处理。利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)及真应力-真应变曲线,表征分析了粉末冶金制备工艺参数对合金热变形行为的影响。结果表明,合金热变形后组织沿变形方向成纤维状,形成流线;粉末冶金法制备的合金强塑性好,且保温时间越长、制备压力越大,合金强塑性越好;合金在高温变形的条件下,发生动态回复和动态再结晶。动态回复阶段流变应力随着应变量的增加而增加,动态再结晶阶段则相反,再结晶完成后,合金进入稳态流变阶段。     

挤压比对LZ92双相镁锂合金组织与力学性能的影响

采用真空感应熔炼方法制备LZ92(Mg-9Li-2Zn)双相镁锂合金,同时对合金进行热挤压试验,挤压比分别为10、20、30。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析及硬度测试、拉伸测试等手段研究不同挤压比下LZ92双相镁锂合金的组织和性能。结果表明挤压态LZ92镁锂合金具有优异的力学性能;随着挤压比的增加,合金再结晶程度增加,晶粒细化程度更加明显,断口形貌中韧窝数量越多且分布均匀,抗拉强度逐渐增大至203.1 MPa,较铸态提高了76%。强度的提高主要是由于加工硬化和晶粒细化综合作用的结果。当挤压比从20增至30时,合金的延伸率却大幅下降,原因主要是加工硬化降低塑性变形能力的程度大于晶粒细化提高塑性变形能力的程度。     

潘谢煤田13-1煤层煤岩冲击动力学性能及本构关系的建立

利用分离式Hopkinson压杆（SHPB）对潘谢煤田张集煤矿13-1煤层煤岩进行了不同应变率的冲击压缩实验,结果表明：煤岩动态应力-应变曲线表现出显著的应变硬化与应变率硬化等动态力学特性,煤岩峰值应力及动态弹性模量均随应变率提高而提高,得到了其动态强度与应变率的关系表达式。基于实验结果,通过改进朱－王－唐模型,建立了反映煤岩峰值应力前动态应力-应变关系的本构方程。通过数据拟合,获得了本构方程的相关参数,拟合参数表明：煤岩材料对高应变率的响应具有敏感性,在高应变率条件下气煤比无烟煤表征更明显的脆性特征,即气煤破坏应变更小。利用Fortran语言开发了VUMAT煤岩材料子程序,并对煤岩SHPB实验进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。     

梅山铁矿上向中深孔装药返粉率控制技术

针对梅山铁矿上向中深孔装药过程中返粉率现状,通过工作流程分析确定测量对象与关键指标。对离散型指标炸药黏性采用DFMEA分析,得出返粉率偏高主要原因是井下转运时间较长、井上下的温差较大、基质挥发所致,可采取多功能运输车直接配送、柴油基质补偿措施进行改进。对连续型指标退管速度进行多元回归分析,得到拟合的多元回归方程,根据拟合曲线得到最优退管速度。收集改进后返粉率,并对比改进前后的过程能力指数值,从而验证改进效果。最后固化改进措施和参数,实现上向中深孔装药返粉率的有效控制。此研究中涉及到的措施、参数对国内同类型矿山具有一定的借鉴意义。     

基于CO浓度的煤低温氧化动力学试验研究

为了研究煤低温氧化过程的分阶段特性以及不同阶段所表现出的动力学特征,采用气相色谱仪测定在程序升温条件下煤样在不同温度时氧化产生CO的浓度,研究发现CO浓度与温度呈多项式的关系,并以此作为煤氧反应函数模型;按照动力学分析积分法分段进行拟合发现,测试煤样在30～80℃不具有线性关系,拟合效果很差;在80～200℃的相关系数达到0.99以上,拟合效果很好。研究结果表明：煤低温氧化过程中,在临界温度点前后不仅其动力学参数有差异,且只用一个反应函数模型可能不能充分解释其反应机理。     

不同吸附模型对容量法、重量法测定页岩吸附等温曲线的拟合分析

采用容量法、重量法对随机选取的12个页岩样品在不同温度进行等温吸附测试。使用Freundlich,Langmuir,D-R,Langmuir-Freundlich,Double Langmuir,Toth等6种常用的单组分拟合模型对实验数据进行拟合,检验了实验数据的拟合程度。结果表明：综合考虑不同样品、温度、平衡压力及实验方法,拟合结果由好到差的顺序为：Langmuir-Freundlich,Double Langmuir,Toth,D-R,Freundlich,Langmuir。其中,Langmuir-Freundlich、双 Langmuir分别在平衡压力较高、较低的实验条件下拟合最为精确。     

MATLAB在光纤电压传感器温度补偿中的应用

针对光纤电压传感器中的温度补偿问题,利用MATLAB软件,采用最小二乘多项式拟合法,对平均偏差值进行四阶多项式拟合,建立补偿方程。通过补偿方程找出温度影响因子,从而对系统进行温度补偿。经过数据处理,最大误差由补偿前的11.84%降低到补偿后的0.24%。     

BP神经网络方法在α粒子能谱分析中的应用

针对α能谱低能拖尾现象严重、采用数学函数拟合时参数意义模糊等问题,提出将BP神经网络方法应用于α能谱分析工作中。通过搭建基于MATLAB平台的BP神经网络模型,分别进行α谱线预测和元素种类判断。首先选取可以表征能谱信息的参数作为输入,利用网络强大非线性映射功能,实现对α能谱的预测。其次以能谱全谱信息作为输入,通过对输入的数据信息进行归纳分类,判断出核素的种类。实验将预测谱线与原始能谱对比,其相关系数在0.99以上,残差范围在2%左右波动,能准确预测出α能谱。在核素种类的预测结果中,以低于1%的误差准确对实验中的两种核素进行判断。分析表明,神经网络具有准确、简单等优点,能较好地应用于α能谱分析工作中。     

救生舱内气压变化规律试验研究

通过理论计算与真人试验相结合的方式,对救生舱内气压变化规律进行了研究。分析了救生舱在完全密闭条件下舱内气压的3个影响因素：氧气、二氧化碳以及温度,并从变化过程与前后状态两个方面,分别提出了气压-时间、气压-状态两种计算救生舱内气压的方法。通过10人9 h真人试验得出了救生舱内气压、氧气、二氧化碳以及温度随时间的变化曲线,最后将试验数据与理论计算值进行了对比,验证了两种气压公式的正确性。最终利用所得公式预测出救生舱内气压出现的最大值为8 718 Pa,为防水型救生舱的设计提供了边界条件。     

不同破碎方式下产品磨矿动力学方程的对比研究

对西藏墨竹工卡邦铺钼铜矿石进行了高压辊磨和传统破碎,然后对两种产品进行了分批磨矿试验,应用MATLAB 7.1的曲线拟合方法更为准确地建立了邦铺钼铜矿石高压辊磨产品和传统破碎产品的磨矿动力学方程。结果表明:应用MATLAB 7.1的曲线拟合方法对磨矿动力学参数k(d)和m(d)拟合出的最佳拟合函数的相关系数R2都大于指数拟合函数的相关系数,最佳拟合函数的拟合效果好于指数拟合函数的拟合效果,对磨矿动力学参数k(d)和m(d)应用最佳拟合函数建立的磨矿动力学方程更加准确。     

煤低温氧化耗氧的化学动力研究

基于静态耗氧实验从化学动力学角度推导了煤低温氧化耗氧速率方程。利用Agrawal近似法得出氧气浓度与温度的理论关系式,并通过最小二乘法拟合得到柴里气煤在40~80℃温度段和80~130℃温度段反应级数为3,130~160℃温度段反应级数为2,160~190℃温度段反应级数为1.5,由斜率和截距求得各阶段活化能E和指前因子A,并引入动力学补偿效应,检验了所得耗氧函数的合理性。     

油酸钠在细粒白云石表面吸附特性研究

研究了不同条件下油酸钠在细粒白云石表面的吸附行为，结果表明，油酸钠在白云石表面吸附量随着温度升高而增加、随着溶液pH值增加而降低; 吸附过程符合准二级动力学方程，吸附等温线符合Linear拟合方程; 油酸钠在白云石表面的吸附属于自发的吸热过程，298 K时的ΔG为-27.62 kJ/mol，ΔH和ΔS分别为0.76 kJ/mol和95.26 J/(mol·K)。扫描电镜结果印证了油酸钠在白云石表面的吸附; 表面电位测试结果表明，pH>8以后白云石表面电位值不再降低; 红外光谱测试结果证实油酸钠在白云石表面的吸附为物理吸附。浮选试验结果证实油酸钠是细粒白云石的良好捕收剂，自然条件下随着温度升高和油酸钠浓度增加，白云石矿物上浮率增加。