冲蚀条件下等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的磨损特性

研究了在固体颗粒冲蚀条件下 ,不同冲击速度、不同磨料尺寸等因素对等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层冲蚀磨损率的影响 ,并在不同条件下与 2 0钢进行了对比试验 ,分析了等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层的冲蚀磨损特性及磨损机理 ,提出等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层具有脆性特征的冲蚀磨损特性 ,它适用于细磨料低速冲蚀磨损条件     

不同温度工况下飞灰磨损速度指数特性的试验研究

冲刷速度是影响飞灰冲蚀磨损的主要因素,速度对冲蚀磨损的影响与温度有着很大的关系.研究了12Cr1Mo V合金钢在不同温度时冲刷速度对磨损率的影响,并且用速度指数n表征.试验数据结果表明:在热态试验中(250~550℃),飞灰磨损速度指数为1.006 27~0.827 52;而在常温态试验中,速度指数达到2.95,基本规律为飞灰磨损速度指数随温度的升高而降低,且常温态的相对磨损率明显大于热态时的相对磨损率.     

等离子喷涂参数对镍基合金涂层组织及冲蚀磨损性能的影响

采用SEM、XRD、LSCM和冲蚀磨损试验机研究了等离子喷涂参数(氢气流量HFR、喷涂电流I)对Ni60涂层组织与冲蚀磨损性能的影响。结果表明,Ni60涂层主要由γ-Ni、Ni3B、Cr2B、CrB、M7C3、M23C6相构成;增加HFR、I有利于减小涂层中层片厚度,增加涂层结晶度、平均晶粒尺寸、微观应变量及残余应力,提高涂层显微硬度及抗冲蚀磨损性能。但过大的HFR、I(15ft3/h、600A)导致涂层孔隙率增加,显微硬度及抗冲蚀磨损性能降低。等离子喷涂参数HFR=12.5ft3/h、I=500A时,在小角度冲蚀条件下,Ni60涂层具有更高的抗冲蚀磨损性能。     

电弧喷涂层经历不同热过程后的行为

本文论述了电弧喷涂的Cr13钢、铝青铜及二者的伪合金在较高的温度环境下不受损坏的原理。当工件是平板状而且温度过高时(例如900℃),存在涂层边缘挠起的危险。喷涂于外圆的铝青铜涂层可以承受5次900℃的热冲击而无损坏迹象。Cr13钢涂层不能承受这种热冲击。 加热使涂层中的铝与铬向基体中扩散。它会增强涂层与基体的结合。这种扩散区是孤立的。因而结合强度的提高也是有限的。     

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层残余应力分析

热喷涂涂层的残余应力对涂层与基体金属间的结合以及涂层的使用性能都有显著的影响.为了研究热喷涂工艺参数以及沉积涂层温度对涂层残余应力的影响,使用4Cr13马氏体不锈钢作为喷涂材料,分析了在喷涂过程中保持试件处于180～390℃温度范围条件下形成涂层的应力分布状况,采用电测法测定了涂层的杨氏模量和泊松比.结果表明,当沉积涂层温度保持在大约260℃时,形成的涂层到室温时有最小的残余应力.高于此温度,获得拉应力涂层;低于此温度,涂层处于压应力状态.电弧喷涂4Cr13马氏体不锈钢涂层的杨氏模量为53.1GPa,涂层的泊松比为0.1028,涂层的杨氏模量小于原始喷涂材料.     

聚氨酯改性环氧树脂的浆液冲蚀磨损研究

研究了聚氨酯(PU)增韧环氧树脂(EP)的浆液体冲蚀磨损性能.研究表明:不同组分的聚氨酯改性环氧树脂的冲蚀磨损率随冲蚀角度的变化规律相同,最高点出现在45°左右,最低点出现在接近90°处,材料表现出从脆性材料向塑性材料过渡的冲蚀磨损特征;聚氨酯改性环氧树脂的冲蚀磨损随PU含量增加而降低.但磨损下降不是线性的,当PU加入量在0~1份之间时,环氧树脂的磨损下降速度大,而随着PU加入量进一步升高,环氧树脂磨损降低速度缓慢.     

高温下氮化硅的摩擦学性能研究

利用球—盘摩擦副滑动磨损试验机，从常温到1000℃之间的5个阶段温度范围内考察了氮化硅的摩擦磨损特性以及磨损机理，并利用扫描电子显微镜观察和分析了氮化硅表面所形成的氧化层对摩擦和磨损特性的影响。结果表明：摩擦系数随载荷增加而减少，但主要受温度的影响；在常温下，磨损率随滑动距离的增加而下降，在载荷为29．4N下，温度从常温增加到1000℃时磨损率增加了292倍；常温～750℃之间磨损机理主要表现为脆性破坏，750～1000℃之间随温度的上升磨损主要受表面氧化的影响。     

风沙环境下钢结构涂层的冲蚀摩擦学性能

针对内蒙古中西部地区钢结构体系表面涂层长期遭受风沙环境冲蚀的这一现状,采用气流挟沙喷射法,模拟风沙对钢结构涂层的冲蚀.研究了风沙冲蚀力学参数对钢结构涂层冲蚀率的影响;探讨了涂层冲蚀损伤的摩擦学机理;分析了钢结构涂层的冲击摩擦因数变化规律.结果表明:涂层的冲蚀率均随着冲蚀速度呈指数增长,速度指数n为2.39~2.43;在45°时涂层的冲蚀率最大,90°时涂层的冲蚀率最小,低冲角时的冲蚀率大于高冲角时;涂层的摩擦因数处于0.37~0.42,涂层磨损的Taber指数为81.9×10-3mg/r,涂层的耐磨性较差.涂层损伤的摩擦学机理是:低冲角时的微切削作用或高冲角时的挤压凿削作用造成涂层的损伤占主导,涂层表面微裂纹扩展交叉,以致断裂剥落,造成的损伤次之;涂层冲击摩擦因数离散性较大,且随角度增长呈降低趋势;冲击摩擦因数与冲蚀率随角度的变化并不一致.     

氟塑钢复合管冲蚀磨损性能的试验研究

通过实验研究适用于电厂余热深度回收的新型氟塑钢复合管的冲蚀磨损性能,主要考察在刚玉砂和煤灰两种颗粒冲蚀下,气流速度、温度与颗粒质量浓度等对复合管中低速气流冲蚀磨损的影响.通过扫描电子显微镜对冲蚀磨损后的表面微观形貌进行观察,初步探讨冲蚀磨损机制.结果表明,在中低速度下,复合管的冲蚀磨损速率随气流速度的变化呈幂函数关系;在两种不同颗粒的冲蚀下,复合管的冲蚀磨损速率随颗粒质量浓度的变化均近似呈线性关系;复合管的冲蚀磨损速率随气流温度的升高而降低,但变化幅度不大;微观形貌分析显示,复合管表面受到颗粒反复垂直冲击时主要发生塑性变形,局部出现显微裂纹,在受到颗粒的反复斜向冲击时主要发生切削和犁耕.     

20g钢的冲蚀磨损性能的研究

采用气流喷砂型实验机,试验研究20g钢的冲蚀磨损性能。结果表明,20g钢是典型的金属塑性材料,其耐冲蚀磨损性能比较差。其冲蚀率峰值出现在30°附近(在本实验条件),其冲蚀磨损机理在攻角小于30°之前以切削模型为主,在攻角大于30°之后以局部塑性变形模型为主。其冲蚀磨损没有明显的孕育期,直接进入了持续期,冲蚀失重随冲击时间的增加而增加。冲击速度对20g钢的冲蚀磨损有很大的影响,其冲击速度与冲蚀率成指数关系,在本实验条件下,其指数为2.23。表明在高速时,20g钢的冲蚀磨损严重。     

Seismic failure mechanisms for loaded slopes with associated and nonassociated flow rules

Seismic failure mechanisms were investigated for soil slopes subjected to strip load with upper bound method of limit analysis and finite difference method of numerical simulation, considering the influence of associated and nonassociated flow rules. Quasi-static representation of soil inertia effects using a seismic coefficient concept was adopted for seismic failure analysis. Numerical study was conducted to investigate the influences of dilative angle and earthquake on the seismic failure mechanisms for the loaded slope, and the failure mechanisms for different dilation angles were compared. The results show that dilation angle has influences on the seismic failure surfaces, that seismic maximum displacement vector decreases as the dilation angle increases, and that seismic maximum shear strain rate decreases as the dilation angle increases.     

省煤器管材料热冲蚀磨损的研究

利用自制热冲蚀磨损强化模拟试验装置,对制造省煤器管的20钢进行了热冲蚀磨损试验研究。结果表明:最大冲蚀率出现在20°攻角,而且材料的冲蚀率随气流速度增大,气流温度升高和气流中磨粒密度的增大而增加。扫描电镜观察表明,20钢的冲浊机制包括切削,犁削和冲击坑,其中低攻角时以前两者为主,高攻角时以后者为主。     

粗面玄武岩熔融-结晶过程中角闪石-熔体二面角:温度和压力的影响

矿物-熔体二面角是了解岩浆岩结构演化和岩浆动力学的重要参数。为了研究温度和压力对矿物-熔体二面角的影响,以粗面玄武岩为初始样品,在压力为0.6~2.6 GPa,温度为800 ℃~900 ℃,恒温100 h的条件下分别对初始样品进行了温度和压力两个系列的熔融-结晶试验。温度系列试验(3组)条件为:恒定压力为0.6 GPa,首先在温度为1 350 ℃的条件下恒温1 h,使粗面玄武岩完全熔融,然后改变温度使粗面玄武岩熔体分别在温度为800 ℃、850 ℃和900 ℃以及恒温100 h的条件下结晶。压力系列试验(4组)条件为:分别在压力和温度为0.6 GPa、1 350 ℃,1.1 GPa、1 375 ℃,1.6 GPa、1 400 ℃,2.1 GPa、1 425 ℃和2.6 GPa、1 450 ℃条件下恒温1 h,使粗面玄武岩完全熔融,然后降温至900 ℃,恒温100 h使粗面玄武岩熔体结晶。在上述试验条件下,粗面玄武岩熔体主要结晶相为角闪石。采用在二维任意切面测定二面角的方法得到试验产物中的角闪石-熔体二面角。将试验获得的角闪石-熔体视二面角的累积频率与理论频率累积曲线进行对比,并讨论了温度和压力对二面角的影响。角闪石-熔体视二面角中值随着温度的升高而增加。这主要是由于在高温条件下,角闪石的成核密度小,生长速度快,有利于角闪石晶体的生长粗化,大的颗粒相互接触拼接形成高角度二面角,而在低温条件下,角闪石的成核密度大,生长速度慢,不利于角闪石晶体的粗化,角闪石的矿物颗粒较小且近平行排列,从而形成低角度二面角。另外,角闪石-熔体视二面角中值随着压力的升高先升高再降低,最后升高,这可能是熔体和矿物之间显著的力学性质差异造成的。试验结果证明,在岩浆结晶作用早期,随着矿物由孤立状态向拼接结构发展,矿物-熔体二面角逐渐增大。同时,将本次试验结果与前人关于岩浆结晶晚期矿物(或矿物-熔体)二面角的演化规律相结合,可以描绘出整个岩浆结晶过程中矿物-熔体二面角的变化规律。     

输电线铁塔钢材的低温力学和冲击韧性试验

为选择合适的输电线铁塔钢材,防止杆塔因构件发生低温脆性断裂引起的破坏,通过系列室温和低温条件下的单轴拉伸和冲击试验,研究了输电线铁塔用Q345B、Q420B、Q460C钢管和Q345B、Q420B角钢钢材的力学性能和冲击韧性;通过对比分析,评价了钢管和角钢钢材的塑性指标;利用Boltzmann函数曲线拟合,得到了钢管和角钢钢材的韧-脆转变温度.结果表明:钢材的屈服强度和抗拉强度随温度的降低而增大,其塑性指标均能满足规范要求;钢材夏比冲击功值随温度降低而减小,Q345B钢管和角钢钢材的韧脆转变温度较高,抗低温冷脆性能较差,结合拉伸和冲击试验结果,建议在寒冷地区优先采用Q420B钢管,不宜采用Q345B角钢.     

Microscopic and dynamic rheological characteristics of crumb rubber modified asphalt

A test for crumb rubber modified asphalt containing 20% crumb rubber particles(30 mesh) was performed using a scanning electron microscope(SEM).The experimental results indicate that the crumb rubber particles are evenly distributed in the asphalt.Shear rate sweep and shear-temperature sweep tests on the crumb rubber modified asphalt at-20-80 ℃ using a dynamic shear rheology(DSR) instrument,were carried out.The tests show that the complex modulus decreases with increasing temperature;at equivalent temperature,higher load frequencies lead to a larger complex modulus,and this value increasingly decreases as the temperature increases;the phase angle increases with temperature and decreases as the load frequency increases.It can be concluded that the rutting resistance limiting temperature of crumb rubber modified asphalt is 78 ℃,and the anti-fatigue limiting temperature is 16 ℃,which shows that the asphalt has preferable rutting resistance characteristics at high temperature,as well as anti-fatigue characteristics.In addition,the complex modulus master curve at different temperatures was plotted according to the time temperature equivalence principle,which allows the study of the dynamic state behavior of crumb rubber modified asphalt at a wide range of load frequency.     

低温等离子体处理对聚乳酸非织造布材料性能的影响

采用低温等离子体处理技术对聚乳酸非织造布材料进行不同时间的等离子体处理,计算处理前后的失重率,并利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分别考察了试样的表面形态和内部结构的变化,分析了处理时间对试样的润湿接触角和自然降解性能的影响.结果表明:在一定时间范围内,增加处理时间,聚乳酸非织造布的失重率逐渐增大,润湿接触角逐渐下降,经处理5 min后,由原来的113.86°下降为70.27°.这表明由于低温等离子体处理会对材料表面产生一定的刻蚀,同时增加了一些官能团尤其是亲水性基团,最终使其吸湿性和生物降解性都有所提高.     

离心机过流件常用材料的冲蚀磨损研究

利用喷砂机对离心机过流件常用的Q235A,Cr12Mov,ZG310-570和Q345A 进行冲蚀磨损试验,探讨它们的冲蚀磨损特性。结果表明：材料的硬度越高,其质量损失率越低,抗冲蚀磨损性能越强,4种材料的抗冲蚀磨损性能由高到低的顺序依次是Q345A,ZG310-570,Cr12Mov,Q235A;随着冲蚀角度的增大,质量损失率呈现先增大后减小的变化趋势,其中冲蚀角为30°时的质量损失率最大;在小角度冲蚀下,材料的磨损机理主要表现为微观切削,而大角度冲蚀下的磨损机理则主要表现为反复塑性变形导致的疲劳断裂。     

受火侵袭简支钢梁的冲击动力响应

利用有限差分离散控制方程进行数值分析,研究了火侵袭时简支钢梁在阶跃载荷作用下的弹塑性动力响应。通过对不同应变率下和不同温度下的挠度曲线的分析,阐明了塑性应变率和温度对冲击载荷作用下梁挠度的影响,还给出了极限温度与载荷和应变率的定量关系。研究表明,塑性位移随应变率的增大而逐渐减小,却随温度的升高而逐渐增大。     

MMA/BA半连续乳液共聚的成核机理

在半连续乳液聚合过程中,研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸丁酯(BA)共聚时单体配比及pH调节剂(NaHCO3)对成核过程的影响,并根据整个聚合过程中粒径及其分布的变化规律来推断体系的成核机理。实验结果表明:MMA摩尔分率fMMA不同时体系的成核机理不同,fMMA增大时,成核时间t1,2逐渐减小,而成核结束时的乳胶粒子数Npmax逐渐增大(fMMA=0除外);当MMA/BA共聚(fMMA=0.5763)时,单体转化率随NaHCO3用量的增加而增大,t1,2却保持不变,表明体系中除胶束成核之外存在均相成核。整个聚合过程中乳胶粒径及其分布规律也进一步验证了在MMA/BA共聚体系中,胶束成核与均相成核共存,且t1,2=16 min。     

均匀壁面热流下太阳能腔式吸热器的自然对流数值模拟

在考虑变物性以及腔体固壁与流体间流固耦合的基础上,采用定热流的热边界条件和RNG k-ε紊流模型,对相同热流密度不同倾角以及相同倾角不同热流密度下的圆柱形腔式吸热器的腔体内的自然对流特性进行了三维数值模拟。结果表明:随着腔体壁面上的热流密度增加,内壁面上平均温度将升高,平均努塞尔特数增加;随着吸热器倾角的增大,平均努塞尔特数减小;随着离采光口距离的增大,腔体壁面温度近似呈线性规律升高,同一截面不同位置处的壁面温差减小,但减小的幅度不大。