CLAM钢的热变形行为及热加工图

利用Gleeble-3500热模拟试验机对中国低活化马氏体（CLAM）钢进行热模拟压缩试验,研究变形温度为950～1150 ℃、应变速率为0.01～5 s^-1和真应变为1.2条件下的热变形行为。建立了CLAM钢的本构方程,绘制了热加工图,并采用Leica-DMI5000M金相显微镜观察了CLAM钢在热加工稳定区和失稳区的变形条件下的微观组织。结果表明：在较高变形温度和较低应变速率条件下的主要变形机制是动态再结晶;在较低温度和较高应变速率下主要发生动态回复;应避免的失稳区存在于较低变形温度和较高应变速率区域。对比分析热加工图和变形后的组织得到最佳热加工工艺参数为变形温度955～1035 ℃、应变速率0.03～0.32 s^-1,在此条件下,功率耗散率大于36%。     

低活化马氏体钢热变形行为及机理型本构建模研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了低活化马氏体钢在变形温度为850～950 ℃、应变速率为0.001～1 s^-1条件下的热变形行为。建立了流变应力本构方程,并评估了该方程的预测能力。绘制了低活化马氏体钢在不同应变下的热加工图。结果表明：在较高的应变速率条件下,该材料主要发生动态回复,在较高变形温度和较低应变速率下具有明显的动态再结晶特征;本构方程的预测结果与实验结果符合良好;变形温度870～930 ℃、应变速率0.001～0.01 s^-1和变形温度920～950 ℃、应变速率0.3～1 s^-1分别是真应变为0.4和0.6下最优的热加工区域。     

Zr-Sn-Nb-Fe合金两相区流变行为与本构模型研究

为准确描述材料的高温流变行为,本文通过利用单向压缩试验对Zr-Sn-Nb-Fe合金在温度为650～800℃、应变速率为0.01～1 s^-1时的热变形行为进行研究,建立了Zr-Sn-Nb-Fe合金应变补偿型Arrhenius本构模型,并评估了该模型的预测能力。结果表明,Zr-Sn-Nb-Fe合金是一种对温度和应变速率较敏感的材料,其流变曲线呈现为动态再结晶型,流动应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小。采用本文所建本构模型对Zr-Sn-Nb-Fe合金的流动应力进行预测,结果显示,各工艺参数下流动应力预测值与实验值均吻合良好,模型预测值与实验值的平均相对误差绝对值为4.77%,相关系数为0.988 3,表明模型的预测精度较高。     

Zr-Sn-Nb-Fe-Cr合金热变形行为

应用Gleeble-1500热模拟机对Zr-Sn-Nb-Fe-Cr合金进行热压缩试验,研究该合金在600～980℃和应变速率0.001～50 s-1条件下的热变形行为.根据材料动态模型,计算并分析该合金的加工图.利用加工图确定了热变形的流变失稳区,并获得了试验参数范围内两个区域热变形过程的如下最佳工艺参数:热加工温度600～630℃,应变速率0.001 s-1;热加工温度高于980℃,应变速率1～10 s-1.     

稀土元素Gd对2308双相不锈钢热变形行为的影响

为解决含Gd双相不锈钢热加工不足问题,本文以含2%Gd的双相不锈钢为研究对象,在不同温度下开展热模拟压缩实验,研究含Gd双相不锈钢热变形行为及组织演变。利用Gleeble-1500D热模拟试验机对含Gd双相不锈钢进行变形量为50%的单道次热变形试验。根据真应力-真应变曲线计算了该合金的热变形激活能Q_d,建立本构方程。同时对热变形后的组织进行了分析,探究稀土元素Gd对含Gd双相不锈钢热变形行为的影响,结果表明,在热变形过程中,合金的动态软化机制主要为动态再结晶。合金包含两种含Gd析出相,即条带状的脆性析出相M₃Gd相和M₁₇Gd₂相（M=Fe、Cr、Ni）,均为六方结构。当变形温度为1 050 ℃时,脆性M3Gd相破坏了基体的连续性,无法与基体协同变形,降低了合金的热塑性,导致合金在热变形过程中出现沿晶开裂。含Gd双相不锈钢适宜的热加工工艺区间的应变速率为0.01~0.1 s^-1,变形温度为950~1 000 ℃。     

SS304不锈钢单轴时相关棘轮行为的本构描述

在SS304不锈钢室温和高温单轴时相关棘轮行为实验研究的基础上,基于Abdel-Karim-Ohno非线性随动硬化律,发展了一个新的统一粘-塑性本构模型.由于该模型考虑了具有应力保持时间和高温下不可忽略的静力恢复或热恢复效应,通过与实验结果的比较发现,新发展的统一粘-塑性本构模型对室温和高温下的时相关棘轮行为均能给予合理的预测结果.     

掺杂石墨在高能激光束和电子束作用下的热冲击行为

石墨被广泛用于当今的托卡马克装置中 ,作为真空室第一壁和偏滤器靶板的保护材料 ,也是未来聚变堆的一种候选面对等离子体材料。其抗化学溅射性能和抗热冲击性能受到广泛关注。用高能激光束和电子束轰击实验材料 ,模拟聚变堆面对等离子体材料在等离子体破裂时的工作状态 ,考察了 4种掺杂石墨材料在热冲击下的热腐蚀规律。实验结果表明 ,石墨掺杂能有效降低材料的烧蚀率。当激光单脉冲能量密度为 491 5KJ m2 时 ,冲击频率 1 0Hz,持续辐照 3 0秒后 ,几种掺杂石墨的失重率不超过2 1 3 6mg cm2 ,表现出了比纯石墨更优良的抗热冲击性能。     

304不锈钢非比例多轴时间相关棘轮行为的本构模型研究

基于304不锈钢在不同加载速率和不同保持时间下得到的非比例多轴时相关棘轮行为的实验研究结果,在Abdel-Karim-Ohno模型的基础上,建立了一个非比例多轴时间相关循环本构模型.该模型通过在背应力演化律中引入与非比例度相关的静力恢复项,在各向同性硬化律中引入Tanaka非比例度来考虑非比例路径对时间相关棘轮行为的影响.模拟结果与实验结果的比较表明:该本构模型对室温和高温下多轴时间相关棘轮行为的演化规律均能给予较合理的描述.     

竖直环形流道内欠热沸腾时的气泡行为研究

一般在沸腾传热实验中壁面的加热方式有电加热和流体加热两种,流体加热方式下的沸腾传热研究进行得很少.在水加热条件下,对水在竖直环形流道内欠热流动沸腾时的气泡行为进行了可视化研究.环隙宽度为5mm和3mm两种,质量流速分别为16.8～55.3kg/(m2·s)和15.3～62.1kg/(m2·s).可视化实验结果表明:在贴近壁面的区域存在气泡运动层,大部分气泡在气泡运动层内运动.在宽度为3mm的流道中,气泡在脱离壁面前一般会滑动;滑动距离不超过2～3倍气泡直径,并且存在反复胀缩的现象.5mm流道内的气泡则较少发生滑动,往往在脱离壁面后会被弹回壁面.气泡的滑动和离开壁面后又返回壁面的运动方式是沸腾具有高强度传热能力的原因之一.     

水合稀土磷酸盐的热行为及其相变产物的化学稳定性北大核心CSCD

水合稀土磷酸盐(LnPO_(4)·n H_(2)O)对锕系核素选择性高、载荷量大,易在酸性溶液中制备,是沉淀-富集高放废液中锕系核素的理想材料之一。本工作利用沉淀法制备水合稀土磷酸盐(LnPO_(4)·0_(6)67H_(2)O,Ln=La、Eu、Gd),研究了LnPO_(4)·0_(6)67H_(2)O的热行为及其相变产物的化学稳定性。结果表明,LnPO_(4)·0_(6)67H_(2)O结构稳定性和脱水吸附可逆性良好,其晶型转变过程为LnPO_(4)·0_(6)67H_(2)O 25-80℃LnPO_(4)·0.5H_(2)O 80-240℃LnPO_(4)661-935℃独居石;LnPO_(4)·0_(6)67H_(2)O及其相变产物具有优异的化学稳定性,在溶液(pH=3/7、T=90/150℃)浸出28 d后归一化浸出率LR Ln为10^(-7)~10^(-4)g/(m^(2)·d);热处理可提高水合稀土磷酸盐的化学稳定性,GdPO_(4)·0_(6)67H_(2)O及其相变产物的化学稳定性顺序为GdPO_(4)·0_(6)67H_(2)O<脱水相(GdPO_(4)·n H_(2)O)<钆独居石,pH值对稀土磷酸盐化学稳定性的影响大于温度对其的影响。     

Hot Deformation Behavior and Physically Based Constitutive Modeling of Low Activation Martensitic Steel

The hot-deformation behaviors of low activation martensitic steel were investigated in temperature range of 850-950 ℃ and strain rate range of 0.001-1 s^-1 by Gleeble-3500 thermal simulation machine. The constitutive equation was established and its predictive ability of flow behaviors was evaluated. Hot processing maps of low activation martensitic steel at different strains were established. The results show that the material exhibits the characteristics of dynamic recrystallization at higher deformation temperature and lower strain rate. The prediction results of constitutive equation are in good agreement with the experimental results. The optimal parameter combinations for hot processing at true strain of 0.4 and 0.6 are determined as the interval of temperature of 870-930 ℃ and strain rate of 0.001-0.01 s^-1, and the interval of temperature of 920-950 ℃ and strain rate of 0.3-0.1 s^-1, respectively.     

基于Z′参数的高强铝合金稳态蠕变速率可靠性研究

建立了基于速率温度参数模型的新型高强铝合金Z′参数表达式及稳态蠕变速率 可靠度预测方法,Z′参数表征稳态蠕变速率数据偏离速率温度参数模型主曲线的程度。结合实测数据,研究了Z′参数的统计分布规律。基于Z′参数,分别得出新型高强铝合金实验应力 速率温度参数 可靠度曲线和温度 许用应力 可靠度曲线。结果显示,新型高强铝合金Z′参数满足正态分布规律。稳态蠕变速率预测上限随可靠度的增加而升高。外推至稳态蠕变速率上限10-7 h-1时,新型高强铝合金在50、80 ℃下的许用应力（可靠度997%）分别为4700、2945 MPa。与传统安全系数法相比,基于Z′参数的预测结果更合理。     

2219铝合金搅拌摩擦焊和钨极保护焊焊接件残余应力的中子衍射研究

利用中子衍射法对2219铝合金搅拌摩擦焊（FSW）和钨极保护焊（TIG）焊接件开展了三维残余应力测量,并对残余应力分布规律进行了分析。结果表明：焊接件的纵向残余应力数值较大;FSW焊接件残余应力整体较TIG焊接件的小;FSW和TIG焊接件的残余拉应力最大值分别为101 MPa和174 MPa,FSW焊接件残余拉应力最大值较TIG焊接件的小;FSW残余拉应力最大值处于轴肩边缘,且前进侧峰值大于后退侧峰值;TIG焊接件残余拉应力最大值处于焊缝边缘。通过中子衍射实验获得的焊接件残余应力分布,将可用于焊接工艺的优化与焊接件的寿命预测。     

Transient Behavior of High-Interaction MHD Generator Following External Loading Faults

Transient behavior consequent to external loading faults is studied numerically on four configurations of high-interaction MHD generators-subsonic Faraday, supersonic Faraday, subsonic diagonal and supersonic diagonal, to provide a variable data base to serve in selecting the type of large-scale MHD generator. Time-dependent one-dimensional Navier-Stokes equations are solved with the 1969 MacCormack method, in combination with the Maxwell equations and the generalized Ohm's law. An artificial viscosity term is added to the Navier-Stokes equations to maintain numerical stability. It is shown that, with both supersonic and subsonic flows, the Faraday generator is liable to sustain more harmful effect from short than from open faults of the external loading circuit. For large-scale diagonal types, on the other hand, open faults are more dangerous. With subsonic flow, a shock wave propagating upstream is induced by short fault in the Faraday, and by open fault in the diagonal-type generator. In the case of supersonic flow, propagation upstream of the disturbance is completely obstructed. Larger electrical stress is foreseen for Faraday than for diagonal configuration.