用于乏核燃料后处理的商用 Zr702 在沸腾硝酸溶液中的应力腐蚀开裂行为

研究了商用Zr702在沸腾硝酸中应用于乏核燃料后处理工业的应力腐蚀开裂（SCC）行为和应力腐蚀敏感性（I_SCC）。使用独立设计的慢应变率拉伸（SSRT）系统在沸腾的硝酸中获得应变率为10^-5 s^-1的Zr702的应力-应变曲线。进行微观表征以及数值分析以量化Zr702的SCC行为。结果表明,随着HNO₃浓度的增加,Zr702的I_SCC由5%明显增加到26.67%。商用Zr702在沸腾HNO₃溶液中力学性能的急剧下降归因于试样表面的解理断裂,并且解理裂纹的深度随着HNO₃浓度的增加而增加。最后,提出了预测商业Zr702在沸腾HNO₃溶液中SCC行为的模型和方程。HNO₃浓度、I_SCC、断裂应力（σ_SCC）和解理裂纹深度（d_cc）之间的定量关系可以使用高阶回归方程来描述和预测。     

TC11钛合金中α'相和α'相的组织演变和显微硬度

研究了TC11钛合金中α"相和α'相的显微组织转变和显微硬度。金相显微组织观察和X射线衍射分析的结果表明： 随着固溶温度的提高α"相逐渐向α'相的晶体结构转变,α相、α"相和α'相的显微组织演变规律为：α+α",α+α"+α',α+α',α'。显微硬度测试的结果表明：在935~995℃固溶后显微硬度随着温度的提高先增大后减少,在985℃固溶后显微硬度达到峰值。综合分析显微组织影响合金显微硬度的机理：在935~985℃固溶后α'片层的厚度和间距变化的幅度小,β转变组织长大缓慢,在β转变组织中先后析出α"和α'相,随着固溶温度的提高α'片层的含量随之提高产生了相变强度效果,使其显微硬度提高;在985~995℃固溶后α'片层的厚度和间距明显增大,β转变组织变粗大,α"相消失,α'相的含量降低,相变强化的效果减弱,使β转变组织的显微硬度降低。     

微纳米颗粒增强TiAl基复合材料组织与室温力学性能

原位自生颗粒增强金属基复合材料是提高金属材料强韧性的有效途径,采用放电等离子烧结技术(SPS),以氧化石墨烯、碳化硅、氮化硼为增强体,原位自生制备TiAl基复合材料,研究第二相对TiAl基复合材料显微组织演变及室温性能的影响。结果表明,增强体的改变直接影响了TiAl基复合材料第二相形貌和分布。添加石墨烯在TiAl合金α₂和γ片层界面处弥散析出微纳米尺度第二相Ti₂AlC;添加碳化硅在基体中分别生成微米级晶界相Ti₅Si₃,微纳米片层间相Ti₂AlC;添加氮化硼未能在TiAl合金α₂和γ片层界面处析出微纳米第二相,而是纳米级TiB₂和Ti₂AlN相析出在晶界处与基体形成连续核壳结构;复合添加石墨烯和氮化硼既能在片层间原位析出Ti₂AlC相,又能在晶界处形成核壳结构。TiAl基复合材料的室温压缩性能和摩擦磨损性能均得到有效提高,复合添加石墨烯和氮化硼可获得优异的室温力学性能。TiAl基复合材料的...     

5750轧钢电机轴冷热套装模拟试验研究

上海电机厂新研制开发的5750kW电机,其转轴材料为34CrMolA,直径为1m,净重为32.5t,电枢支架材料为16Mn采用公盈联接传传递力矩,公盈量为0.960～1.106mm,因特殊需要,轴与支架采用冷热组合套装新工艺,即将转轴冷却到-40～-50℃,而支架同时加热到170℃,进行套装。为此,该厂委托上海发电设备成套设计研究所进行工艺模拟试验。模拟试验的目的是测出转轴在冷却时的温度分布和应力分布;测定转轴在冷却过程中的收缩量;     

新型ZrHf合金显微组织、力学性能及耐蚀性研究

利用真空自耗电弧熔炼(VAR)制备了一种Zr、Hf质量比为1∶1的新型ZrHf合金，研究了该合金的显微组织、力学性能及其在沸腾硝酸溶液中的耐蚀性能。结果表明，该合金由密排六方结构相构成，其晶格常数介于α-Zr与α-Hf之间；在固溶强化机制下，该合金具有较高的室温屈服强度、抗拉强度和延伸率，分别达到641 MPa、714 MPa和51%。该ZrHf合金在6 mol/L的沸腾硝酸溶液中腐蚀192 h后，腐蚀速率低于0.002 mm/a,具有高强度、耐腐蚀的优异性能。     

烧结温度对TiAl基复合材料组织与性能的影响

采用放电等离子烧结炉在1200～1350℃下对Ti-48Al-2Nb-2Cr预合金粉末和多层氧化石墨烯组成的混合粉末进行烧结,研究了烧结温度对石墨烯增强的TiAl基复合材料组织演变及压缩性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料组织由近γ等轴晶组织逐渐向全片层组织转变,在室温下复合材料组织对其抗压强度和断裂应变的影响较小,而在850℃/0.001 s~(-1)压缩条件下,不同组织的复合材料抗压强度和断裂应变发生显著变化,其中1300℃下烧结获得的细小全片层组织具有最高的高温抗压强度和断裂应变。烧结温度对TiAl基复合材料的组织与性能具有重要影响。     

弹簧管端部各点位移与拉力的分析

弹簧管是一种制造简单、应用广泛、历史悠久的测压弹性元件。关于弹簧管敏感段末端的位移、拉力及弹簧管内的应力等等,已有不少计算方法。但是,即使采用比较准确的计算方法,仍有较大的误差。由于制造工艺上的某些原因,实际的元件总是与理想的简化图形有出入,而且成型后的壁厚也不可能是完全均匀的。对园心角来说,往往有过渡园孤。从材料方面来说,弹性模数,泊桑比也会有波动,甚至对每个元件本身来说,各点的数值也不可能是完全一致的。应该指出,由于实际结构的原因,设计整个仪表时所取位移和拉力的点,往往并不是弹簧管敏感段的末端。对100～2500Kgf/cm~2的钢制中压和高压弹簧管来说,两点     

压力表的温度零点漂移

在广泛地用作指示仪表、记录仪表、变送器和位移平衡式仪表等的压力仪表中,由于温度偏离标准值而产生零点漂移。如100～600kgf/cm~2的标准压力表,零点对温度的变化就相当敏感,温度误差的最大值,往往就发生在零点。温度变化引起的零点漂移,是由各构件热胀冷缩引起的总结果;故它是由仪表的具体结构决定的。当然,元件的老化、仪表安装的倾斜和机械作用等等,也会引起零点漂移,但     

中子毒物硼和钆在乏燃料后处理中的应用及合金相图研究

随着我国核电站在建及运行的反应堆日渐增多,乏燃料的产生、运输和储存成为核工业面临的严峻难题。对卸载出的巨量核废乏燃料,采用闭环处理循环利用,比传统深埋更加环保和安全。采用添加中子毒物的核结构材料制造相关设备和仪器,可以保障乏燃料后处理过程的运行安全。基于核工业应用要求,针对乏燃料后处理常用的316L不锈钢、Ti35、Zr等材料添加B或者Gd的相图展开调研,结果显示B和Gd可明显提高结构材料的中子吸收效果,但B和Gd的化学性质与过渡族金属Fe, Ti, Zr等相差甚远,除α-Zr最多固溶2.8%Gd(原子数分数)以外,B和Gd均不能大量固溶于常规金属合金体系中,强制添加势必对合金力学性能或耐蚀性能带来巨大危害。可采用团簇模型的合金设计理念,通过含B和Gd化合物相均匀析出或者复合的制造工艺以及Zr-Gd、Ti-Gd体系的多元合金化,引入互溶的中间相,增加难以固溶的元素的固溶度,以此解决中子毒物B和Gd在乏燃料后处理中的应用瓶颈。