复合Bi系超导多芯带材轴向荷载作用下的临界电流退化模型与分析

超导材料由于在外部载荷作用下表现出的超导性能退化效应严重制约了其工程实际应用。基于脆性纤维金属基增强复合材料损伤理论,应用Weibull分布函数建立了轴向荷载作用下的复合多芯Bi系超导带材的力学变形对临界电流影响的退化模型。给出了轴向加载和卸载过程超导带材临界电流随轴向应变的变化关系;并对超导带材不同初始损伤以及预应变情形下的临界电流随轴向应变的变化关系和退化进行了理论预测,能够给出与实验结果吻合良好的轴向应变对临界电流的退化影响。     

超导材料

Fullerene纳米晶须超导材料 Fullerene是一种碳素材料，它有可能成为一种重量很轻的超导体。日本筑波市茨城县的国家材料科学研究所的研究人员实验证明了fullerene纳米晶须的超导性。这种具有细纤维状的轻质纳米级碳素材料，可以通过热处理技术来合成。Fullerene超导材料可以是丝状物也可以是布状物，其超导转变温度大约为17K。临界电流密度即使在磁场中也非常之高（105A／cm2），其临界电流密度随着磁场强度的增高而稍有减低，有可能成为性能优良的超导材料。     

高温超导体的粉末合成技术和应用要求

美国超导元件公司（SuperconductiveComponents）的科学家S．Sengupta撰文评论实验室和工业中应用于高温超导体生产的工业粉末的合成技术．讨论了各种超导元件所要求的粉末特性，其中，包括各种悬浮器、溅射和激光烧蚀靶以及各种导体（线材和带材）对粉末特性的要求．1987年初，临界温度在液氮沸点以上的新氧化物基超导体的发现为超导应用打开了新的科学技术领域．大量的研究与开发工作旨在改善材料的载流能力或临界电流密度（Jc），材料的载流能力或临界电流密度是实际应用的一个关键参数．由于这些努力，现已接近于各种应用的许多超导部…     

磁体用超导材料(I)

全俄博奇瓦尔无机材料研究院可制造不同类型尺寸的Nb3Sn超导材料。用“青铜工艺”制取的超导材料在12T磁场中的临界电流密度(无铜断面)达到800A/mm2，用“内锡法”制取的超导材料，这一指标达到2000A/mm2。 该院研发了以Cu-Nb系合金为基体的新型复合材料，这种复合材料在高导电性保持不变的情况下(高纯铜导电性的65%~70%)，达到钢材的强度水平(1200MPa)。开发了制造Cu-Nb显微复合导线的两种方法：“熔炼+变形法”和“装配+变形法”。该院还大力开发以Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O化合物为基体的长尺寸多芯复合导线、Y-Ba-Cu-O多层超导复合板材…     

三元超导化合物Sc_5Ir_4Si_(10)的低温比热性质

在零场下2～300K以及不同磁场下2～10K温度范围内,分别测量了超导Sc5Ir4Si10单晶的比热。采用4-Einstein峰拟合声子谱的方法对高温部分进行处理,成功地分离了Sc5Ir4Si10的晶格比热和电子比热。10K以下的比热遵守经典的超导理论,即晶格比热与温度的三次方成正比,电子比热符合温度的幂指数关系。4K以下电子比热的磁场关系为ΔCe/T∝Hα,其中α与温度有关。随着温度的降低α的值从0.67增大到0.76,表明Sc5Ir4Si10的超导配对可能是s波和d波混合波,并由d波向s波转化。     

硼系超导材料的实用化研究

硼系超导材料是当前向实用化方向发展引人注目的材料。日本青山学院大学教授秋光纯青已开发出二硼化镁高质量单晶的制作方法 ,其超导状态等基本物性已探明 ,临界电流密度已提高到实用水平 ,正开发线材制作及超导磁体试制。二硼化镁在超导状态下温度为 4 0Ｋ。这种材料价格便宜且易加工。目前除大学外材料研究机构和日立制作所已制定了 3年计划 ,正研究硼与碳的化合物等新的硼系超导材料硼系超导材料的实用化研究@金延     

热处理能有效地提高二硼化镁超导线材的临界电流密度

日本物质材料研究所的超导线材研究小组证实了采取适当的热处理能够提高二硼化镁超导线材的临界电流密度。二硼化镁超导材料的原料成本低廉 ,而且加工性很好 ,所以对这种材料的开发十分活跃。当前这种材料的实用化目标是达到 10 0ｋＡ/ｃｍ2 的临界电流密度 ,而该研究所所试制的二硼化镁线材只有 12ｋＡ/ｃｍ2 。新近发现对这种线材采取数十秒至 2分钟左右的短时热处理 ,便能有效地提高其临界电流密度。这是因为镁的熔点很低容易蒸发故不宜采取长时间热处理 ,而这种短时间热处理能对其晶界组织产生良好的效果且不致于引起蒸发。热处理能有效…     

高温超导V—I特性曲线变电流递增步长计算机采集系统

建立一套可变电流递增步长高温超导“V-I”特性曲线计算机采集5系统，可实现对超导样品进行自动变脉冲电流递增步长测试及方便迅速地对所测样品的数据进行分析处理，且提供了测试过程的实时显示与控制，同时软件界面友好，测试过程操作简单明了，有利于高温超导材料临界电流值Ic与国际研究结果的对比。     

中间变形对Bi-2223/Ag超导带材织构的影响

借助于扫描电镜和X射线衍射分析摇摆曲线，研究了Bi-2223／Ag单芯超导带材制备过程中中间变形对Bi-2223超导相织构的影响。结果表明，织构度与中间变形量的关系曲线呈现峰值变化规律。采用轧制进行中间变形，Bi-2223／Ag单芯带材的变形量εopt为14．3％时Bi-2223相织构最佳；采用压制进行中间变形，变形量εopt为10．7％时Bi-2223相织构最佳。中间变形后的带材经过最终热处理，其Bi-2223相的织构得到进一步改善。四引线法临界电流密度测量结果表明，其与带材的织构度成正对应关系。     

多芯Nb_3Sn复合超导线、带材制备工艺及其超导性能

Nb_3Sn化合物超导材料具有高的临界温度,临界电流密度和高的临界磁场,是比较适用的超导材料之一。用气相沉积方法和扩散方法制取的Nb_3Sn超导带已能工业生产。由于多芯复合材料具有更好的稳定性,所以,在多芯NbTi复合超导材料发展的基础上制取多芯Nb_Sn复合超导材料广泛地被人们重视起来,而且发展速度很快。     

弯曲回弹逆解公式及其在焊管预弯机组设计中的应用

根据小曲率弯曲成形的特点，考虑了板料弯曲的纯弹性变形部分对回弹的影响，推导出根据板料强度、厚度和最终成形半径直接计算弯曲半径的回弹逆解公式，并应用于大口径UOE焊管预弯成形的设计上。根据计算公式给出了B-X100钢级板料UOE焊管预弯成形的预弯辊半径优化设计诺谟图。     

Damage evolution of metallic materials during high temperature plastic deformation

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｄｅｒｉｖｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｙｕｓｉｎｇｓｏｍｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｓ ,ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄ     

板坯连铸鼓肚变形挠度及变形阻力计算模型

本文从平板理论出发,考虑高温蠕变,推导出坯壳在钢液静压力和温度场的共同作用下承受均匀载荷的四边简支矩形板和四边固支矩形板坯鼓肚模型的挠度解.从鼓肚变形能出发,推导出计算鼓肚变形阻力的解析模型.通过工程实例和实测分析讨论了承受均匀载荷的四边简支矩形板、一对边简支另一对边固支矩形板、和四边固支矩形板坯鼓肚模型的适用性,后两者都适合鼓肚变形挠度计算.     

板坯连铸鼓肚变形行为分析

本文从平板理论出发,考虑高温蠕变,推导出坯壳在钢液静压力和温度场的共同作用下的挠度解;从鼓肚变形能出发,推导出计算拉坯阻力的解析模型;并通过工程实例和实测分析了最大鼓肚变形量和拉坯阻力计算的准确性。     

Roll force,torque, lever arm coefficient,and strain distribution in edge rolling

Due to the growing importance of width control in strip and plate mills, edge rolling is currently an im-portant process in hot rolling mills. Research in edge rolling has been carried out, and in the present ar-ticle, models for roll force, torque, and lever arm coefficient are derived using the upper bound method. A simple, kinematically admissible deformation zone and velocity field, independent of friction in the roll gap, is proposed, and the energy dissipation rate is derived. The formula for energy dissipation rate has, in practice, no limitation because all edge rolling geometries are safely in the area where the formula is valid. Roll force and torque are derived by means of two independent integrals. Thus, the lever arm coef-ficient is evaluated from the expressions for roll force and torque using conventional rolling theory. Roll-ing trials report good agreement with theory. Measured roll forces are similar to calculated forces. Furthermore, the shape of the dogbone that arises during edge rolling is in fairly good agreement with the calculated dogbone shape. Deviations are due to the deviation from ideally plastic material in the ex-periments. Also, the strain distribution over the dogbone is similar to the proposed deformation zone. Thus, a new formula has been developed to a stage that it can be implemented in width control systems for edge rolling stands in hot strip and plate mills.     

爆炸焊接波状结合区塑性变形机理的计算分析

爆炸焊接结合区产生大的塑性变形及波状结合,是爆炸焊接工艺的主要特征,也是实现良好冶金结合的必要条件。但是,塑性变形及波状结合的形成机理尚不明确。该文引入牛顿应力公式到弹塑性模型,以近似描述结合区材料行为,建立了连续介质模型,对波状结合区的塑性变形及爆轰速度对塑性变形的影响进行计算分析,并与试验结果对比。结果表明,结合界面呈波形,结合区材料产生大量的塑性变形,并且向界面集中,变形集中的区域沿爆轰方向由宽变窄,材料变形量逐渐增大;随着爆轰速度的增大,界面变形区域扩大,且变形量增大。     

The Effect of Temperature Condition on Material Deformation and Die Wear

The characteristics of temperature change on die and billet are very complex during the deformation process because of the interaction between them and some unstable external factors. In this paper, the numerical simulation model for the crank shaft die forging was established by means of the rigid-plastic FEM method. The model was validated by optical non-contact 3D measurement—ATOS. Based on available research results, this paper explored the effect of temperature conditions on material deformation and die wear. Three parameters, press velocity and initial temperature of billet and die, were chosen to illustrate the effects. From the experimental results, the effect of process parameters on deformation ability of the material is simple, while the effect on die wear is relatively complicated. The press velocity plays an important role on die wear when the initial temperature of the billet has larger influence on material deformation. A conclusion can be drawn that when the initial temperature of the billet is 1100 °C, the initial temperature of the die is 250 °C, and the velocity is kept in the range of 200-300 mm/s, the optimum solution for deformation ability of the material and die wear can be obtained. It is possible for the conclusion to be extended further for the control of temperature condition to optimize die life and material deformation.     

用概率论分析拉深工艺的最佳条件

拉深系数是影响拉深件质量的关键因素。本文提出了拉深工艺的基本条件,用数学概率论的方法,对各向异性材料拉深时的变形程度m值提出了计算公式,由对m值的影响因素和给定制件的几何尺寸,提出了m值的平方根偏差σm的计算。采用材料废品减少到最少,影响因素降低到最低的观点,得出概率回归方程。通过对回归方程的分析,提出了影响拉深平方根的最佳值σk。使用它可以在拉深各向异性材料时,获得最小材料消耗,达到最低废品率。并得出了材料在拉深过程中不发生破坏的力学条件。     

铝管锥形模机械扩径变形区壁厚分布规律

研究了管材锥形模机械扩径变形区应力分布的特点,根据应力-应变关系,分析了变形区壁厚可能存在的分布规律,通过求解变形区应力分布,根据全量理论和体积不变原则,提出了变形区壁厚分布的解析式,基于该公式,分析了扩径系数和摩擦系数对壁厚分布的影响,结果表明,扩径系数较小时,摩擦系数对壁厚分布影响较小,变形区壁厚均减薄;当扩径系数较大时,变形区存在壁厚分界面,分界面之前(靠近模具前端)壁厚增厚,分界面之后壁厚减薄,并且摩擦系数越大,分界面半径越大。进一步数值模拟证明,该壁厚分布公式正确。     

Modeling of high-temperature deformation of commercial pure aluminum (1050)

The high-temperature deformation of commercial pure aluminum (Al) (1050) was investigated by performing tensile tests in the temperature range of 473–673 K at initial strain rates of 0.01–0.2 s⁻¹. The tests were carried out to derive constitutive equations capable of describing the flow stress of the material in terms of the strain, strain rate, activation energy, and finally, the deformation temperature. The present experimental results reveal that the temperature range could be divided into two regimes based on the change of the stress exponent and the activation energy with temperature of deformation. The constitutive equations are derived using a regression technique. Good correlation has been obtained between the experimental values of the flow stress and those predicted using the derived constitutive equations.