激光选区熔化成型15-5PH不锈钢动态力学性能研究

为了研究激光选区熔化(SLM)成型15-5PH不锈钢的动态力学性能,对SLM成型15-5PH不锈钢试件开展动、静态压缩力学试验,获取力学性能参数,拟合其动态本构模型,并与锻造15-5PH不锈钢进行对比。结果表明:SLM和锻造15-5PH不锈钢准静态屈服强度分别为1 418 MPa和1 295 MPa,SLM成型15-5PH不锈钢提高了9.5%,并且加工硬化更显著; SLM成型工艺有助于15-5PH钢抵抗温度软化效应,提高动态屈服强度峰值; SLM技术应用于15-5PH不锈钢具备可行性。     

15-5PH马氏体时效钢的工艺性能

研究15-5PH钢482～621℃时效处理时尺寸变化率,焊接系数和冷却介质对固溶和时效硬度的影响。482℃时效处理时尺寸变化率在万分之十一以内,焊接系数0.969,固溶处理后水冷、油冷、空冷3种处理方式中,水冷固溶状态的硬度最低而时效后的硬度最高,空冷固溶状态的硬度最高而时效后的硬度最低。     

聚-5-乙烯四唑的合成与性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,通过侧腈基与叠氮化钠(NaN3)和氯化铵(NH4Cl)反应生成四唑环的方法,合成了聚-5-乙烯四唑(PVT)。利用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、元素分析对PVT进行了结构表征,并通过X射线衍射(XRD)图谱、DSC-TG和感度测试等方法对其进行了性能研究。结果表明,PVT的热分解有两个显著的过程:四唑环的热分解(Td=239,274℃)和残余高分子的热分解(Td=369.9℃)。用1.0 mol.L-1的NaOH溶液滴定得到PVT(含水)酸值为8.50 mmol.g-1,计算可知PVT的四唑含量可达96.92 mol%。     

5-氨基四唑制备工艺与结构表征

研究了 5-氨基四唑的制备原理和制备工艺 ,提出了优化工艺条件 ,通过元素分析、红外光谱分析、X-射线粉末衍射分析和 DSC热分析对该化合物进行了结构表征     

PH13-8Mo沉淀硬化不锈钢在航天火工装置中的应用

为解决航天火工装置中常用高强钢存在易氢脆、裂纹敏感等问题,研究了回火温度分别为540℃及595℃2种热处理制度下PH13-8Mo沉淀硬化不锈钢的力学性能和抗爆炸冲击能力。测试发现回火温度540℃状态的PH13-8Mo钢具有较高的强度和较好的冲击韧性,能够代替30Cr Mni A或者30Cr Mn Si Ni2A等常用高强钢材料。回火温度595℃状态的PH13-8Mo钢强度相对于回火温度540℃状态有所降低,但冲击韧性进一步提高,具有优异的抗爆炸冲击能力,适用于爆炸冲击防护要求高、承载能力要求相对较低的环节。     

3-硝基-124-三唑-5-酮自催化分解反应特性与热安全性研究

通过动态差示扫描量热实验研究了3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）的热行为,得到其热分解反应曲线。利用中断回归法、瑞士方法研究了NTO的自催化热分解反应特性,并通过等温实验进行验证。基于NTO的热分解反应曲线数据,采用Friedman法求得其活化能E_α与ln\[Af(α)\]值随转化率α的变化曲线,并结合热平衡方程计算了其绝热诱导期TMR_a. 结果表明：在升温速率分别为2 ℃/min、5 ℃/min、10 ℃/min、20 ℃/min条件下,NTO的起始分解温度为249.4~ 271.2 ℃, 其分解反应为自催化反应,热履历显著降低了其起始分解温度和峰值温度;在反应不同阶段,NTO具有不同的活化能,其绝热诱导期为8 h和24 h时对应的温度T₈和T₂₄分别为166.1 ℃和152.1 ℃.     

1-二叠氮甲基亚氨基-5-叠氮四唑的合成与理论研究

以三氨基胍盐酸盐为原料,经重氮化取代反应和环化反应合成了1-二叠氮甲基亚氨基-5-叠氮四唑(DACAT)。用IR、13C NMR和14N NMR鉴定了它的结构。考察了三氨基胍盐酸盐/亚硝酸钠摩尔比、反应温度、反应时间、体系的pH对反应收率的影响。用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d,p)基组水平下优化了DACAT的几何结构。用Monte-Carlo法、完全基组法(CBS-4M)和Kamlet-Jacobs公式分别计算了DACAT的理论密度()、气相生成焓(ΔθfHθg,m)、固相生成焓(ΔfH s,m)、爆速(D)和爆压(p)。结果表明,最佳反ρ应条件为:n(三氨基胍盐酸盐)∶n(亚硝酸钠)=1∶2,重氮化取代反应温度为0℃,环化反应温度为20℃,pH值为8.0,重氮化反应和环化反应时间各为30min。两步反应的总收率为12.6%。所得DACAT的、ΔfHθg,m、ΔfHθs,m、D和p值分别为1.7628g·cm-3、ρ1590.42kJ·mol-1、1435.44kJ·mol-1、8725m·s-1和34.52GPa。     

新型起爆药5-硝基四唑亚铜工艺优化及性能研究

以氯化亚铜、5-硝基四唑钠等为原料合成了一种新型绿色环保起爆药5-硝基四唑亚铜（CuNT）,对其合成工艺进行了研究,通过单因素实验分析得到合成的较佳工艺条件。对CuNT的物理性能、热性能和爆炸性能研究结果表明,CuNT具有较好的流散性,吸湿性和耐热性均较好,机械感度、火焰感度及静电感度较钝感,摩擦感度相对较高; CuNT的爆热与比容值均大于叠氮化铅和斯蒂芬酸铅等常规起爆药; CuNT对结晶RDX的极限起爆药量为20 mg。     

17-4PH马氏体钢转动轴断裂失效分析

某电厂转动轴运行仅几个月即发生断裂,为了查清断裂原因,通过化学成分、力学特性、金相组织、断口宏观和扫描电镜等分析手段,对转动轴和键进行断裂分析。结果表明,该断裂是典型的扭转应力所致的多源疲劳断裂,键与转动轴的不匹配削弱了键的有效承载能力,从而加速转动轴的断裂。     

高氮奥氏体不锈钢切削试验研究

高氮奥氏体不锈钢是一种难加工材料。在分析材料特性的基础上,通过刀具磨损与耐用度对比试验,研究了切削过程中刀片的典型磨破损形态和磨损机理,得出了相对较优的刀具材料牌号和切削参数。研究结果表明:刀片典型的磨破损形态主要表现为前刀面粘结磨损和刀尖微崩刃破损等;由于稳定的积屑瘤的产生,YG8与其它刀片相比,在50～75m/min的切削速度范围内切削性能最好,刀具寿命最长。     

低温切削奥氏体304不锈钢残余应力研究

为了改善奥氏体304不锈钢的加工质量,采用预冷工件低温切削方法切削奥氏体304不锈 钢,研究其残余应力变化情况。通过有限元软件ANSYS分析液氮浸泡工件温度场分布,指导实际预冷工件试验。实施在不同预冷温度下的低温车削试验,使用测力仪器测量切削过程中的切削力,并通过有限元软件DEFORM模拟不同低温条件下的车削过程,利用后处理功能观察车削过程温度分布。研究结果表明：低温切削可以增加切削过程的切削力,同时减少切削过程中工件表层的温度差,使得残余拉应力减小或者残余压应力增大,且温度越低这种效果越明显。     

不锈钢薄板高速高功率激光对接焊模拟分析

为了优化高速高功率激光焊的焊接工艺,需要准确预测焊接过程中温度场和应力场的变化;首先通过不锈钢薄板对接焊实验校核了组合热源模型,然后利用 Simufact Welding 软件对焊接材料的温度场和等效应力分布进行了数值模拟;结果表明：实验焊缝截面形状与仿真计算结果吻合良好;激光热源前半部分温度梯度较大,后半部分温度梯度小;焊接过程中热输入量越大,冷却后焊缝区域的残余应力越大;在金属熔化作用下,焊缝区域的等效应力先增加后减小再增加;在保证焊接性能的前提下,通过减小激光功率或增加焊接速度,可以减小焊接变形和出现裂纹的可能性。     

不锈钢结构件防腐及表面处理技术

不锈钢结构件的常见腐蚀成因包括：化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀。在分析不锈钢结构件腐蚀成因的基础上,对不锈钢钝化、着色、表面防护膜喷涂工艺进行探讨。     

316L不锈钢圆路径下的动态应变时效分析

对316L不锈钢进行873 K圆路径不同应变范围的低周疲劳实验,分析其动态应变时效(DSA)的循环周次、应变范围和受载状态相关性。实验发现,循环初期DSA现象明显,随后逐渐减弱,大应变幅值下失效前产生了大量Snoek溶质原子气团,使得该阶段DSA现象再次显著。从应变范围相关性分析中可以看出,应力跌幅和锯齿密集程度随着应变范围的增加而增大,位错增殖造成了大应变范围下锯齿数量的增多。热力学分析表明,当压缩向卸载阶段转变时,静水压力方向使空位的扩散性得到抑制,压缩阶段锯齿屈服现象更为明显。扫描电镜结果显示,0.7%和1.0%两等效应变范围下材料的失效是疲劳、动态应变时效和氧化共同作用的结果。     

马氏体不锈钢焊接接头动态断裂韧性的研究

进行了G242焊条的修复焊接接头与母材动态断裂韧性及疲劳寿命的试验,通过分析无任何附加工艺条件的焊缝状态（简称焊态）;焊后对焊缝表面锤击;焊接时对每道焊缝进行锤击;焊后氩弧重熔焊趾;焊接时对每道焊缝进行锤击,且焊后分别进行600℃、650℃、700℃的热处理等工艺条件下焊接接头的性能变化规律,通过扫描电镜、光学金相探明不同工艺条件下焊接接头微观断裂机制及组织性能变化,通过接头硬度测试,测定不同工艺条件下接头硬度分布,以间接反映其组织及强度变化趋势。最终确定了采用马氏体不锈钢焊条施焊时合理的焊接工艺措施及焊后热处理制度。     

激光熔覆科尔莫落依合金涂层的奥氏体不锈钢表面组织和耐磨性研究

为提高AISI316L奥氏体不锈钢的耐磨性能,采用CO2激光技术对其表面进行了激光熔覆Colmonoy 6合金涂层的研究。采用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对熔覆层微观组织结构进行了分析,并采用硬度计、摩擦磨损试验机等仪器对其性能进行了测定。研究发现激光熔覆前进行450℃预热及熔覆后的保温缓冷是防止裂纹产生的有效手段。试验结果表明,熔覆区凝固组织形态为典型的树枝晶,主要是由γ-Ni固溶体和M23(CB)6、BNi3及CrB等化合物相构成;熔覆层的表面硬度得到显著提高,摩擦系数相对较低,耐磨性相对提高了53倍。磨损形式为磨粒磨损。