基于量子点荧光强度变化检测陶瓷疲劳微裂纹

量子点具有荧光光谱窄、激发光谱宽、荧光强度高、稳定性好等优势,将量子点应用于微裂纹的监测有极大的优越性。本文利用量子点涂层的荧光性能进行了陶瓷裂纹的直接检测,并与实际裂纹比较发现仅有2%的差别;借助ANSYS有限元软件计算模拟了陶瓷在产生疲劳裂纹后的应力分布。对比发现,涂层荧光强度变化和应力变化都呈区域性分布,而且应力越大,荧光强度越强,说明该方法是一种简单有效的裂纹测试手段。     

316L奥氏体不锈钢稳定辊轴头断裂的原因

某热镀锌生产线上316L奥氏体不锈钢稳定辊轴头在运行时发生断裂,采用化学成分分析、硬度及拉伸性能测试、金相检验等方法对断裂原因进行了分析。结果表明:该轴头组织中存在大量的长条状硫化夹杂物,导致组织不均,材料性能下降,同时轴头的圆周表面加工粗糙,液态锌通过表面缺陷渗入基体内部并腐蚀基体,从而导致轴头在外载荷作用下发生脆性断裂。     

硝酸腐蚀对等离子喷涂YAG：Ce涂层的发光性能的影响

为探讨荧光元素在腐蚀监测领域的应用,论文围绕Ce掺杂YAG(Y₃Al₅O₁₂)粉末和涂层的制备进行,探讨硝酸腐蚀时间对涂层发光性能的影响。结果表明高温固相法形成的YAG：Ce粉末主要为YAG相,等离子喷涂涂层则以YAG和YAP (YAlO₃)相为主。经过在硝酸中腐蚀不同的时间后,涂层的孔隙率和衍射峰的强度均增加。同时,衍射峰的主峰位置发生移动。涂层的发光强度随腐蚀时间的增加呈现先增加、再降低、之后增大的波动趋势。涂层的发光强度受其孔隙率、结晶度和相成分等多种因素的影响。     

防CMAS腐蚀热障涂层开裂的研究现状

针对热障涂层在服役过程中受CMAS(Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2)腐蚀而造成的表层剥落及层间易开裂问题,探讨总结了CMAS对于热障涂层的腐蚀机理,指出目前所用方法存在的不足,因此急需研究抗CMAS腐蚀的新材料系统和相关工艺。开裂失效是热障涂层主要的失效形式,通过降低氧化层的氧化速度和增加陶瓷层的韧性,能有效延长涂层的使用寿命。基于对涂层结构复杂性的分析,可知涂层需从宏观、细观、微观三个角度进行表述,因此合理运用跨尺度理论对于分析涂层结构等问题有着较为重要的意义。为此提出开发防CMAS渗入的细观增韧的热障涂层,并进一步从跨尺度角度进行开裂分析。研究结果对于丰富涂层增韧途径、增强抗腐蚀性能,保障热障涂层乃至航空发动机的安全平稳运行具有重要的理论意义和工程应用价值。     

高温蠕变与断裂评价的若干关键问题

简要介绍了现代高温装置的发展现状, 认为高温装置的安全保障是后工业文明时代无法回避的问题. 为了实现重大高温装备的设计制造和安全运行, 高温下材料的寿命预测与结构失效评价是其中关键. 针对基于Arrhenius方程的寿命外推方法存在的问题, 提出要致力研究高温材料蠕变老化过程的物理化学动力学机理; 针对实际结构引入的复杂应力状态,提出应构建拘束下的高温断裂理论; 针对复杂载荷和环境的影响, 应建立多损伤机制下的材料--结构一体化的统一失效评价方法.     

珠光体与奥氏体类钢异质接头界面力学行为分析

为了分析铁素体、珠光体类钢与奥氏体类钢焊接时,焊接接头处焊接残余应力的分布状态及其对焊接构件性能的影响,研制了可计算两种或两种以上材料界面应力的有限元程序,并用此程序分析了异质接头的力学行为．     

等离子喷涂Al-Mo涂层的高温硫化和氧化行为研究

烧嘴是水煤浆气化系统的重要部件。运行过程中的高温硫化经常导致烧嘴提前失效,进而影响设备的安全稳定运行。本文采用等离子喷涂方法制备了Mo为粘结层的Al-Mo涂层,测量其在973 K, 1073 K and 1173 K的硫化和氧化行为,并与Mo涂层和Inconel合金进行比较。结果表明Al-Mo涂层的高温硫化抗力和氧化抗力均优于Mo涂层,高温硫化抗力优于Inconel合金。该涂层的提出为喷嘴失效问题的解决提供了便捷、有效的技术方案。     

省煤器夹套式热管爆破的原因

某五段省煤器夹套式热管在运行过程中发生爆破,导致泄露;从化学成分、显微组织、硬度、断口形貌等方面对夹套式热管的爆破原因进行了分析。结果表明:在第一次开工时该热管在400℃左右超温运行,蒸汽压力超过其爆破压力导致外管开裂;外管开裂后,管内水介质及内外管间工质流出,冷却作用下降,高温烟气直接接触内管,增加了硫酸露点腐蚀的可能性,导致继续运行3个月后内管发生破裂;在实际运行中,应严格控制操作工艺,加强运行管理,杜绝管道超温,以防同类失效再次发生。     

喷涂工艺参数对硅灰石涂层结构的影响

采用等离子喷涂方法,在不同喷涂距离、主气流量和喷涂功率下制备硅灰石涂层.使用扫描电镜观察了涂层的微观形貌,研究了喷涂工艺参数对涂层结构的影响.结果表明,在较大主气流量下,随着喷涂距离增加,涂层粒子扁平化程度降低,涂层内孔隙逐渐增多;在较小主气流量下,涂层粒子扁平化程度随喷涂距离增加呈现先增加后减小的趋势.主气流量增加,涂层致密,粒子扁平充分.喷涂功率增加,粒子熔化好,涂层致密;但随喷涂功率进一步增加,涂层中出现较多的圆形孔隙.喷涂工艺参数对涂层结构的影响主要通过影响熔融粒子的温度和速度所致.