连铸钢坯质量的原位统计分布分析研究

采用原位统计分布分析技术得到与样品原位置相对应的数以万计原始信号并对其进行系统解析，实现不同质量连铸钢坯试样的疏松度、均匀度以及夹杂物含量的定量表征。准确计算了连铸钢坯试样疏松度、碳元素的最大偏析度。提出铸坯各原位置成分含量的权重比率方法用以表征材料的均匀度，并提供了统计分布允许差范围内（C0±R）所占权重比率以及权重比率为95%置信度时，中位值置信扩展率（K）等2种判断模式。该方法以测量信息的原始性、原位性及统计性为特征，反映了连铸钢坯较大尺度范围内各化学组成及其形态的定量统计分布规律。采用上述方法可以     

热作模具钢的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析技术对不同来源的模具钢进行解析,获得了模具钢坯横剖面较大尺度范围内各化学组成的位置分布、状态分布、含量分布的一系列新信息;定量表征了不同来源模具钢的最大偏析度、统计偏析度、统计符合度、统计致密度、统计疏松度、夹杂物种类和含量以及粒度统计分布等参数的差异性,可用于不同来源模具钢质量差异解析的参考.     

喷射成形高温合金的研究与应用

喷射成形是一种近终形快速凝固技术,综述了喷射成形高温合金的研究和应用.研究表明,喷射成形高温合金成分均匀、无宏观偏析、晶粒细小、气体夹杂含量低,力学性能与粉末合金相当,高于变形合金,冷热加工性能明显改善,且成本较低.喷射成形高温合金技术通过20多年的发展取得了较大的进步,包括纯洁金属喷射成形(CMSF)和纯洁金属成核铸造(CMNC).喷射成形高温合金的应用主要是管件、环形件和盘件.最后对喷射成形涡轮盘材料FGH96组织作了初步的研究.     

Fe-25Cr-35Ni系合金中的第二相，

采用光学显微镜和扫描电子显微镜以及能谱仪研究了Fe-25Cr-35Ni系合金中的第二相种类和分布。结果表明：Fe-25Cr-35Ni系合金中的第二相主要有3种,即富铌相、氮化物相和碳化物相;其中,富铌相主要沿晶界分布,并且富铌相之间存在成分差异;氮化物相主要为TiN,一般与富铌相共生,其分布主要与氮化物偏析有关;碳化物相数量较多,分布较广泛,晶内、晶界、孪晶界和孪晶内均有分布,经高温固溶处理后可固溶到奥氏体基体中。     

热处理和铌含量对铀铌合金显微组织与相结构的影响

铀铌合金的显微组织和相结构与铌含量和热处理制度密切相关。通过定量金相法对不同热处理制度下铀铌合金的显微组织和相结构演化进行了表征和分析。结果表明:淬火铀铌合金为单相过饱和固溶体,随铌含量增加,其相结构变化依次为正交、单斜、四方结构,显微组织形貌变化依次为针状、板条、等轴晶粒;慢冷铀铌合金为富铌(γ_(1-2))和贫铌(α′)片层交替组成的珠光体;马氏体组织退火时优先沿奥氏体晶界发生胞状分解,分解组织也为富铌和贫铌片层交替组成的珠光体,分解动力学符合JMAK方程。     

高温合金粉末的显微组织分析

一、前言 近十几年来,在高温合金这一领域中,由于粉末镍基高温合金有减少偏析、更有效地合金化、改善材料机械性能、降低加工成本等优点,因而得到了极其迅速的发展。目前,国外一些较成熟的合金(如MERL76,IN100、Renè 95等)经过热等静压(HIP)成形后,已直接用作中温使用的航空发动机涡轮盘。     

铌合金高温热防护及其抗氧化硅化物涂层

铌及其合金具有熔点高、密度适中、易焊接、高温强度和可加工性能良好等特点,被认为是理想的应用在1200～1500℃高温结构热端部件的候选材料,但其较弱的抗氧化性能是工程化应用的瓶颈。综述了铌及其合金的高温氧化特点和热防护方法,指出涂层方法是铌及其合金走向工程化应用的关键。介绍了近年来应用于铌及其合金表面的抗氧化涂层体系,其中硅化物涂层热防护体系因其表面能形成分布均匀、组织稳定且热扩散速率低的硅酸盐玻璃而抗氧化性能优异。总结了硅化物涂层的主要制备方法和组织特点,并对所得涂层的抗氧化性能进行了分析对比,指出抗氧化硅化物涂层的制备技术复合化是未来发展的方向。抑制硅化物涂层与铌及其合金基体的反应互扩散,进一步提高抗氧化硅化物涂层的使用温度,增加涂层的隔热性能、降低涂层的热发射率是未来亟待解决的问题。     

P对M38合金凝固组织与偏析的影响

一、前言 微量元素作用的研究在先进高温合金的研究中是一个重要的课题,在过去的研究中,人们对S的有害作用研究较多,而对P的影响注意不够。当前,高温合金的凝固偏析非常严重,如何减小其偏析对发展更高性能的新合金具有重要意义。而根据我们的研究,P在高温合金中不象S那样可以为其他元素所捕捉,因而在凝固过程中严重富集于凝固界面的液体中,大大促进合金的偏析。根据这一发现,我们发展了一系列的更高性能低偏析高温合金,这些合金大都已在国内推广应用。本论文总结了在M38合金上进行的研究工作。 二、试验方法 九种不同P含量的M38合金用双真空冶炼法制备,其成分如表1所示。由相同部位的浇铸底盘切取10mm×10mm×10mm的样品进行熔化试验。 熔化试验在自制的石墨盘和矽碳管中进行,温度由Pt—PtRh热电偶测定,精度可控制在±3℃,方法是将样品加热到所需的温度,保温10min后快速淬入浓盐水中,用金相观察快淬组织的多少与有无来确定合金的熔化过程。用金相显微镜和扫描电镜观察组织,用电子探针测定微区的化学成分,用深腐刻和X光衍射仪配合对相结构进行分析。     

微量元素对镍基高温合金微观组织与力学性能的影响

在高温环境中镍基高温合金具有良好的高温强度、抗氧化性能、抗腐蚀性能和抗疲劳性能,被广泛应用于航空航天等领域。镍基高温合金优异的综合性能与其微观组织紧密相关。综述了微量元素B, C, Y, Ce, Hf, Re, Ru, P对镍基高温合金微观组织及其力学性能的影响。针对不同的镍基高温合金,对微量元素的不同作用进行讨论分析。镍基高温合金微观组织及其力学性能与微量元素的含量及其分布有关。添加于镍基高温合金中的微量元素分布在合金基体或者其析出相中,通过偏聚于晶界处或者元素偏析等方式,改变合金的微观组织,从而影响其力学性能。     

基于热加工图的喷射成形含铌高速钢的热变形

结合以铌代替部分钒的合金化思路和用喷射成形快速凝固技术制备出新型M3:2高速钢,研究了合金在950-1150℃和0.001-10 s-1条件下的热变形。根据实验得到的真应力-真应变曲线,基于动态材料模型(DDM)建立合金热加工图并结合动力学分析和组织观察,将加工图分为塑性失稳区(1 s-1)、低应变速率区(0.001 s-1)、低变形温度区(1000℃)和加工安全区,重点讨论了低应变速率区和低变形温度区内裂纹产生的机制,并由此确定了合金可进行热加工的区间为1050-1150℃,0.01-0.1 s-1。为了得到晶粒细小、碳化物呈颗粒状且分布均匀的组织,优化后的热变形加工参数为1150℃,0.1 s-1。喷射成形含铌M3:2高速钢经锻造和热处理后,其硬度和弯曲强度等性能优于同等成分的粉末冶金高速钢。     

Lyocell短纤维增强气压砂轮基体的力学性能

为了实现高硬度和高耐磨模具自由曲面的高效光整加工,提出了一种以Lyocell短纤维增强气压砂轮基体的新方法,分析了Lyocell短纤维增强橡胶基复合材料的理论模型及气压砂轮结构模型。利用Instron试验机对复合材料试样进行了拉伸试验,并通过误差分析研究了其强度极限。对比分析了弹性模量的试验数值与理论数值,证明了剪滞模型预测气压砂轮基体弹性模量的准确性。对不同短纤维体积分数的气压砂轮光整加工时的压力变化与形变范围进行了仿真分析,验证了短纤维增强气压砂轮基体的可行性。分析了凸曲面与气压砂轮呈不同角度接触时的受力大小及加工面积,获得了理想的接触角度。通过对高硬度凸曲面的材料去除试验,证明了短纤维增强气压砂轮基体这一设想以及气压砂轮仿真试验的可行性。     

芳纶浆粕纤维增强均质气压砂轮特性

基于Halpin-Tsai方程,引入纤维取向因子,建立了芳纶浆粕纤维增强气压砂轮内橡胶层模量预测模型,描述了气压砂轮基体在动态变化过程中的应力-应变关系。通过ANSYS仿真分析,得出了气压砂轮在不同纤维体积分数下的应力-应变规律,证实了芳纶浆粕纤维增强方法可以改善砂轮基体接触形变缺陷问题。采用混炼法制备了芳纶浆粕纤维增强的橡胶基体,观测到了多维网状纤维微观分布结构,并采用拉伸试验验证了弹性模量预测模型。设计了芳纶浆粕纤维增强气压砂轮加工试验。证明了经芳纶浆粕纤维增强后的气压砂轮可以迅速提升工件表面质量,并使划痕损伤获得一定的控制。     

Fatigue strength evaluation of the Japanese railway wheel

For the purpose of evaluating the fatigue strength of the Japanese railway wheel, fatigue testing was done on the actual size wheel, using a new resonance‐type fatigue‐testing machine. Because the maximum stress under the horizontal and vertical loads occurs at the wheel plate, the fatigue strengths of the wheel plate were measured and the safety factors versus design load were evaluated. Two kinds of typical Japanese railway wheel were tested and the results showed that their safety factors were larger than 2.4.     

A new statistic for regression transformation

A new statistic for testing a regression transformation is proposed based on a result of Yang (1999). This statistic is shown to be stable, having a null distribution almost idependent of model type and parameter values, accurate and easy to implement. The statistic is of the Wald-type and thus is compared with the Wald statistic given by Lawrence (1987) in terms of size, null distribution and power using simulation. The simulation results show that the new statistic generally outperforms that of Lawrance.     

用优化方法求取统计分布参数

统计分布参数的求取是可靠性研究的基础，对于只含有一个或两个参数的统计分布，已有许多方法来求取其参数，但对于具有复杂形式的分布，其多参数求取比较困难。作者提出把求解统计分布参数问题归结为求解非线性优化问题，调用现成的优化程序即可方便地求出具有复杂形式的统计分布的参数。所给出的例题表明，该方法是可行的。     

车轮状态变化对重载货车轮轨作用力影响

重载货车在实际的生产及服役条件下,轮轨之间的相互作用不仅受各种轨道不平顺激励的影响,也会受到车轮状态变化的激励作用。从车轮运行状态的角度研究重载货车轮轨间相互作用,分别以车轮磨耗前后踏面形状、车轮多边形化、车轮质量偏心和轮对结构变形四种车轮运行状态来模拟分析车轮各状态参数与轮轨垂向作用力的关系,并总结其影响规律。研究表明：车轮踏面形状主要影响轮轨接触斑面积以及接触应力分布,磨耗后车轮比新轮的接触应力分布范围更广泛;在不同速度下,车轮多边形化的波深、相位差及谐波阶数对轮轨垂向力产生不同程度的影响;车轮质量偏心对轮轨产生周期性垂向冲击,但振动幅度并不大;轮对挠度的动态变化对轮轨动态接触载荷影响比较显著,尤其是轮对结构弯曲振动加剧了轮轨垂向动作用力。     

RRR300超导铌板结晶转变温度研究

RRR300超导铌板是制作超导腔的主要材料,为了减小制备超导腔时的阻力,有必要进行退火,提高材料塑性.通过采用不同退火温度对RRR300超导铌板进行退火,观察RRR300超导铌板显微组织、力学性能以及RRR值变化,确定了 600℃为RRR300超导铌板的结晶转变温度,750℃为最理想的热处理温度,此温度下,力学性能、显...     

A distribution-free CUSUM chart for joint monitoring of location and scale based on the combination of Wilcoxon and Mood statistics

We propose a distribution-free cumulative sum (CUSUM) chart for joint monitoring of location and scale based on a Lepage-type statistic that combines the Wilcoxon rank sum and the Mood statistics. Monte Carlo simulations were used to obtain control limits and examine the in-control and out-of-control performance of the new chart. A direct comparison of the new chart was made with the original CUSUM Lepage based on Wilcoxon rank sum and Ansari-Bradley statistics. The result is a more powerful chart in most of the considered scenarios and thus a more useful CUSUM chart. An example using real data illustrates how the proposed control chart can be implemented.     

Arrays of dynamic circular loads moving on an infinite plate

Steady‐state dynamic responses of a Kirchhoff plate resting on a viscoelastic Winkler foundation subject to arrays of moving constant and harmonic loads with uniform circular distribution is studied in this paper using Fourier transform and generalized Duhamel's integral. A computational schema is constructed based on a two‐fold fast Fourier transform in a moving co‐ordinate system. Numerical case studies using a single moving load as well as four moving loads mimicking four wheel‐loads of a moving vehicle are conducted. Parameters of the plate are typical values of structural and material properties of highway pavements. Displacement responses of the plate to these five loading speeds seem to be very close to each other, though the vertical velocity and acceleration responses show considerable differences. The effect of load frequency on amplitude of response of plate is insignificant for parameters used in this study. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.