采场残坡积土抗剪强度及边坡时效稳定性研究

在露天采场边坡后期运行维护中,经过长期的露天开采,形成较大的深凹边坡,原先的岩体逐渐风化为 土石料,堆积在边坡上,形成一定厚度的残坡积土层。 残坡积土层在宏观时间上表现为欠固结土,强度较弱,易受外界 因素影响,其中雨水侵蚀影响较为严重。 本次研究以永平铜矿东帮采场边坡的残坡积土不同含水率为主要因素,分 别在不同月份时间上采集土样,在不同的含水率时,得出其抗剪强度。 然后根据不同季节的抗剪强度,分别研究残坡 积土层边坡的时效稳定性。 研究得出:残坡积土的抗剪强度随含水率的增加而降低;边坡稳定性因强度不同,时效规 律表现为旱季稳定性较雨季好;残坡积土层边坡破坏模式为单台阶向多台阶发展渐进破坏。 通过对残坡积土取样和 室内试验,研究了永平铜矿东帮采场残坡积土边坡的抗剪强度和边坡时效稳定性规律,为边坡后期安全管理提供 依据。     

5×× × 合金双级均匀化热处理工艺研究及工业化验证

通过DSC分析测试,初步制定了5×××合金双级均匀化热处理工艺,开展不同温度下的均热处理方案,并进行组织分析对比,验证了双级均匀化热处理工艺的有效性,然后采用制定的均热工艺开展了工业化试制和铸锭的解剖分析。实验结果表明,该工艺能够保证5×××铝合金大规格铸锭从表层到心部均取得理想的均匀化效果。     

改善M2钢循环氮化时效工艺及提高耐蚀性的途径

对M2钢进行循环氮化时效工艺研究,以改善M2钢的耐蚀性能。结果表明,超声喷丸预处理、滚压预处理,以及二次氧化处理,均能提高循环氮化时效处理M2钢的耐蚀性,二次氧化效果最为明显。耐蚀性的提高程度与工件最终表层氧化膜的完整性和致密性正相关。     

热处理对挤压态Mg-6Gd-5Y-1Zn合金组织与性能的影响

通过对Mg-6Gd-5Y-1Zn(质量分数,%)合金在固溶和时效处理状态下显微组织和力学性能的研究发现,α-Mg基体、沿挤压方向分布的条状18R-LPSO相、少量的Mg₂₄(GdYZn)₅ 相以及细层片状的14H-LPSO相构成了挤压态合金的组成相。挤压态合金经固溶(T4)处理后,一部分18R-LPSO相溶入基体,并且基体中的14H-LPSO相伸长同时粗化。挤压态合金经过固溶加时效(T6)处理后,大量β′相从α-Mg基体中析出。T6态合金的室温力学性能最好,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为272 MPa、406 MPa和6.1%。β′相沉淀也发生在挤压态合金的直接人工时效(T5)处理过程,但相比于T6处理,14H-LPSO相和β′相在基体中的体积分数均偏低。     

316L不锈钢non-Masing特性分析和疲劳寿命预测

对316L不锈钢在不同应变范围下分别进行了293 K和873 K试验温度下的低周疲劳试验，讨论了材料循环特性的幅值相关性和温度相关性，比较了不同条件下non-Masing特性，并利用能量方法进行了低周疲劳寿命预测。实验结果表明, 在不同条件下，循环初期会出现不同程度的循环硬化现象，随后会出现循环软化、饱和直至材料失效；与873 K 试验条件相比，材料在293 K温度下的non-Masing特性更为显著；在大应变范围下，两温度下材料的non-Masing特性更加明显。采用能量方法进行疲劳寿命预测时，预测结果均位于两倍分散带内，且基于non-Masing特性得到了比基于Masing特性更为精确的预测结果。在873 K温度和大应变范围下，显著的动态应变时效效应导致考虑non-Masing与Masing特性的预测结果相差不大。     

双级钻头不停输带压开孔的研究及应用

针对目前不停输带压开孔作业中,单级钻头钻孔定位精度低、导向性差、易崩刀、效率低、寿命短、成本高等问题,提出并设计了双级钻头。双级钻头由大小两个钻头组合而成,前端小钻头具有定位导向功能,后端大钻头具有切削去除材料功能。同时,基于有限元分析方法,应用Solidworks及ANSYS Workbench软件,对双级钻头的应力、应变及变形量进行了模拟。通过试验,研究了双级钻头的崩刃面积及钻孔效率。应用结果显示双级钻头的最大应力、最大应变和最大变形量处于许用范围,满足使用要求。使用双级钻头与使用单级钻头相比,崩刃面积降低、钻孔时间缩短、效率提高。双级钻头可广泛应用于不停输带压开孔作业,带来的经济效益和社会效益显著。     

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。     

一种析出强化型Fe-C-Mn-Ni奥氏体合金钢的微观组织和力学性能

对Fe-C-Mn-Ni-X(X为铬、钒等元素)奥氏体合金钢锻材进行固溶和时效处理,研究了时效温度(650,700,750℃)和时效时间(0～25h)对合金钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:固溶态和时效态合金钢显微组织形态相差不大,时效处理后,合金钢中析出大量与奥氏体基体呈共格或半共格位向关系的纳米VC相;固溶态合金钢表现出很强的时效硬化能力,随时效温度升高,硬度达到峰值的时间缩短,峰值硬度降低;时效处理后,合金钢的屈服强度和抗拉强度显著增加,断后伸长率和加工硬化指数则明显下降,拉伸失效模式由韧性断裂转变为韧脆混合断裂;随时效温度升高和时效时间延长,合金钢的强度有所降低,但加工硬化能力增强。