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1.
《Geotextiles and Geomembranes》2022,50(4):779-793
As a new type of material for civil engineering projects, the rubber and sand mixture is widely used in roadbed fillers, offering environmental benefits over traditional tyre disposal methods. This study uses a large-scale direct shear apparatus to examine the interface shear properties of the geogrid-reinforced rubber and sand mixture, considering different particle size ratios (r), rubber contents, and normal stresses. Based on indoor tests, direct shear models of the mixture with different values of r are established in PFC3D, revealing the meso-mechanical mechanism of the mixture in the direct shear process. The results show that when r is greater than 1, incorporating a certain amount of rubber particles can increase the shear strength of the mixture. The r values of 15.78, 7.63, and 3.98 correspond to an optimal rubber content of 30%, 10%, and 20%, respectively. When r is less than 1, mixing rubber particles can only reduce the shear strength of the mixture. When the rubber content is low, the smaller the value of r, the greater is the thickness of the shear band. Furthermore, the normal and tangential contact forces are greater. The fabric anisotropy evolution law of the mixture is consistent with the change in the contact force distribution. 相似文献
2.
稀土能够显著提升钢材的性能,是高品质钢中常见的合金元素之一。然而,由于稀土与O、S等杂质元素之间存在极强的亲和力,加入钢中后形成的高熔点、大尺寸夹杂物对浇铸工艺的顺行及产品质量均有严重危害。为了探讨不同铝含量对稀土耐热钢中非金属夹杂物类型及尺寸分布的影响,在利用优化的热力学模型进行模拟计算的基础上,设计并开展了高温试验。热力学计算结果表明,增大铝含量能够抑制钢中Ce2O3夹杂物的析出,同时促进CeAlO3和Ce2O2S夹杂物的析出,根据钢液中Ce、Al、O及S含量的变化,总结了夹杂物转变的临界热力学条件,当铝质量分数为0.025%~0.065%时,满足w([Al])/w([Ce])为270,Ce2O3变质成CeAlO3;当铝质量分数为0.065%~0.17%时,满足w([S])/w([O])为10,Ce2O3转变为Ce2O2S。试验结果表明,在铈加入量一定的情况下,随着铝质量分数在0~0.3%范围内增大,不同试验钢中典型夹杂物的变化趋势为Ce2O3→Ce2O3+CeAlO3→CeAlO3+Ce2O2S,相应地,夹杂物的平均粒径由4.69 μm降低至2.73 μm。由夹杂物类型与尺寸之间关系的统计结果可知,尺寸较小的Ce2O2S的形成是导致夹杂物尺寸减小的主要原因之一;适当增大稀土耐热钢的铝脱氧强度,能够通过改变夹杂物类型的方式,有效细化钢中夹杂物的尺寸,有望改善稀土耐热钢的水口结瘤问题和产品质量。 相似文献
3.
宽淬透性带和大尺寸TiN析出物严重危害20CrMnTi齿轮钢的产品质量,其控制的关键基础是掌握连铸过程中凝固组织演变行为机理。传统高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-CSLM)原位观察研究通常将糊状区冷却速率设定为固定值,这不能有效反映连铸凝固过程中冷却速率的变化。为此,以国内某钢厂20CrMnTi 160 mm×160 mm小方坯为研究对象,首先通过二维切片凝固传热计算,确定内弧表面下方20、40、60 mm位置处糊状区的热历程、瞬态与平均冷却速率,进而设计HT-CSLM试验升温与降温方案。然后,开展这些位置处糊状区瞬态与平均冷却速率条件下HT-CSLM试验,研究揭示不同冷却条件下20CrMnTi的凝固过程、δ晶粒生长动力学和包晶相变机制。最后,通过电子探针分析(EPMA),考察冷却条件对凝固组织尺寸的影响规律。结果表明,由于凝固潜热的补偿,内弧皮下20、40、60 mm位置处初始凝固阶段冷却速率较小,凝固中后期逐渐增大,且越深入方坯内部越显著。这些位置处的平均冷却速率分别为102.81、44.63和34.93 ℃/min。δ晶粒率先从钢液中析出,其平均生长速率随着冷却速率的提升而增大。在瞬态冷却速率条件下,随着凝固的进行,瞬时生长速率呈增大的趋势,但是在平均冷却速率条件下瞬时生长速率则略微降低。这是因为在瞬态冷却速率条件下,糊状区冷却速率由慢至快,不断补偿了凝固潜热,同时初始形核数量少,生长空间大,溶质过冷度的影响相对较弱。当熔体温度降低至包晶相变临界温度时,δ晶粒快速转变为γ晶粒,即发生块状转变,导致固相率迅速增加,且伴随有部分γ晶粒快速聚合。整体上讲,包晶相变临界温度随着冷却速率的增大而降低,但是也受溶质初始含量的影响。此后,剩余液相向γ相转变,直至完全凝固。晶粒半径随着冷却速率的提升而减小,且在平均冷却速率条件下比瞬态冷却速率条件更小,这取决于初始凝固阶段的形核数量。 相似文献
4.
通过锉刀锉去样品表面污物、丙酮清洗、自然风干方式对样品进行预处理,在高纯镍篮中加入样品,建立了惰气熔融红外/热导法测定钽钨合金中氧和氮含量的检测方法。探讨了助熔剂、分析功率、称样量等对试验结果的影响,实验选择在助熔剂为镍篮,分析功率为5.0 kW,称样量约为0.10 g的条件下进行。使用钛合金标样GBW(E)020188进行校准,以另一锆合金标样AR640进行验证,标样中氧和氮的测定结果分别在标准值范围之内。在优化的条件下进行测定,氧和氮的检出限分别为0.000 13%和0.000 04%,定量限分别为0.000 44%和0.000 13%。按照实验方法对钽钨合金进行分析,氧和氮测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)分别为6.6%和11.2%,加标回收率分别为93%~102%和95%~103%。 相似文献
5.
采用万能试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜以及动态热机械分析仪,研究了时效时间以及Mn元素对CuZnAl合金微观组织结构、力学及阻尼性能的影响。结果表明:Mn元素可以改善材料微观组织结构,提高合金的阻尼性能和拉伸强度;微观组织结构中的针状马氏体和块状马氏体随时效热处理时间的增长发生显著变化,并由此影响材料的阻尼性能;阻尼性能与针状马氏体的长度和密度呈正相关,而与块状马氏体的数量呈负相关,但Mn含量过高时,例如达到10%,出现粗大的块状组织,合金力学性能会有明显下降。 相似文献
6.
利用X射线光电子能谱(XPS)及深度剖析技术,定量研究了SnO和SnO2在不同氩离子束能下化学损伤。0.5、1、2 keV的离子束能溅射后,SnO2无明显化学损伤;而SnO则出现不同程度的还原,分别产生了7.0%、15.3%、20.6%的Sn单质。实验还表明,同离子束能不同电流下,Sn2+还原程度相差无几。因而利用XPS及深度剖析技术对Sn焊料进行表面分析时,须选用尽可能低的束能以减少化学损伤。定性讨论了Sn价带,4d和3d电子层的图谱特征,并确定了用Sn 3d5图谱进行Sn价态的定量分析。利用获得的Sn0、Sn2+、Sn4+图谱参数,以模拟波峰焊的锡铜焊料为例,定量分析了Sn价态随深度的变化,结果表明,氧化层最表面主要为SnO2并逐步过渡到SnO。 相似文献
7.
8.
9.
断裂韧性是用于表征反应堆压力容器(RPV)钢脆性状态的重要指标。在开展相关研究时,由于辐照空间小等原因,一般采用小尺寸紧凑拉伸(CT)试样。为掌握CT试样尺寸变化对国产RPV钢断裂韧性测试结果的影响,对国产A508-3钢的不同尺寸CT试样进行了测试分析,采用Beremin模型方法研究了尺寸效应对断裂韧性数据的影响,并建立了不同尺寸CT试样的断裂韧性数据归一化模型(TSM)。结果表明,同一温度下实验测得的断裂韧性值随试样尺寸的减小逐渐增大,不同样品通过标准方法得到的归一化数据存在偏差,本文建立的TSM可有效减小换算数据偏差。 相似文献
10.
利用有限元法研究了热辊热带(HSR-HR)、热辊冷带(NSR-HR)和冷辊热带(HSR-NR)3种不同加热方式下AZ91镁合金轧制过程热-力行为,并进行了大压下率热辊冷带工艺试验和组织性能分析。结果表明,HSR-HR、NSR-HR及HSR-NR 3种加热轧制方式的应力三轴度依次增大,中性点附近应力状态软性系数依次减小。热辊冷带方式通过热量传递兼具变形和退火双重作用, 确保了轧件变形温度和变形均匀性,有利于镁合金塑性变形极限提升和轧制过程裂纹愈合。辊面温度达300 ℃以上时,3道次轧后镁合金带材宏观形貌较好,组织发生了充分的动态再结晶,晶粒细化明显,有效提高了镁合金室温塑性和强度。辊面温度为350 ℃和轧制压下率为67%条件下,轧后带材抗拉强度和伸长率分别达312 MPa和32.3%。 相似文献