冷轧HCP结构合金(CP-Ti)中变形晶粒的晶体学行为：反应应力模型的实验与模拟

对商业纯钛（CP-Ti）退火后冷轧9%变形的板材,利用电子背散射衍射（EBSD）和扫描电子显微镜（SEM）评估了晶粒中激活的滑移系统和孪生系统。同时,采用反应应力（RS）模型模拟了变形晶粒中滑移系统的激活以及晶粒之间的相互作用,该模型将晶粒塑性变形过程视为外加应力和统计变化的晶间反应应力共同作用的结果。结果表明,反应应力模型适用于评价多晶钛的变形行为。该模型预测了变形后的钛晶粒内发生的滑移,实验数据证实了该模型的正确性。变形晶粒中滑移和孪晶的分布不均匀,与晶粒应变分布不均匀相对应。这种不均匀的晶粒应变也可以由取向不同的相邻晶粒变形而产生。当一个晶粒的塑性变形与其相邻晶粒的塑性变形有显著差异时,就会触发附加的局部滑移,从而降低晶粒间的应变不协调。塑性应变在某些情况下是通过机械孪生来实现的,它与滑移协同以满足晶内和晶间的应变连续性。     

超声振动对CMT电弧增材制造铝合金组织与性能的影响

为减少电弧增材制造铝合金中的气孔及粗大晶粒,采用超声振动辅助CMT电弧增材制造的方法堆焊4043铝合金薄壁件,研究了超声振幅对沉积态材料微观组织及力学性能的影响。研究发现,熔池内部枝晶在超声振动的作用下发生破碎,使得熔池内部液态金属形核率增大,细化晶粒,粗大柱状晶粒也在熔池振动搅拌下转变为细小等轴晶粒。与未使用超声振动辅助的试样相比,平均晶粒尺寸减少了22.5%。同时超声振动引起的空化及声流效应使得试样中气孔尺寸以及数量减小。但随着超声振幅的增加,熔池内部的能量逐渐加大,热输入的增加也使得晶粒发生粗化现象。过大的超声能量破坏了焊缝的结构完整性,导致焊缝内部出现孔洞。施加超声振动试样的抗拉强度较未施加时上升了8.2%~16.3%,且随着超声振幅的增大,抗拉强度及断后伸长率的各向异性逐渐减小。     

面向人机协作中的安全物理交互仿真分析

以协作机器人Baxter为研究对象,面向人机协作中安全物理交互问题,提出利用Simscape Multibody工具箱建立协作机器人Baxter与人进行物理交互的仿真环境.针对人机协作任务中的安全物理交互问题,建立线性弹簧-阻尼系统用于模拟和计算人机协同任务过程中的接触力;利用计算力矩控制器和机器人逆动力学前馈实现机器...     

表面完整性对FGH96粉末合金高温低循环疲劳性能的影响研究

采用陶瓷弹丸和铸钢丸+陶瓷丸为介质对FGH96合金车削表面进行喷丸强化,引入3种表面完整性状态。研究了一次喷丸、二次喷丸和车削状态下表面形貌、残余应力场和高温低循环疲劳寿命。结果表明:二次喷丸强化在消除车削刀痕和表面平均粗糙度增大的同时,引入了底部圆滑的弹坑,二次喷丸后Kurtosis值趋于3,但强度较小的一次喷丸仅能够部分消除刀痕;同时,一次喷丸和二次喷丸后,表面残余压应力由车削的-446 MPa,提高到-1000～-1100 MPa,二次喷丸后残余压应力场深度由车削的100μm提高到250μm,一次喷丸残余压应力场深度与车削状态相当。在二次喷丸良好的表面完整性作用下,在650℃,ε_t=1.2%的试验条件下,相比于车削状态,二次喷丸后疲劳寿命提高108%;相比之下,一次喷丸提高21%;喷丸后疲劳寿命分散度减小。经过断口宏微观观察和反推分析说明,3种表面完整性状态的疲劳扩展寿命很接近,造成疲劳寿命差别的主要原因是裂纹萌生差别,二次喷丸的裂纹萌生寿命分别是一次喷丸的221%,以及车削状态的216%。利用工艺手段优化表面完整性是提高FGH96合金表面完整性和低循环疲劳寿命的关键。     

本钢新1号高炉主沟断裂原因分析及处理

本钢新1号高炉是近几年新设计投产的现代化特大型高炉,设计炉容为4350m3,其出铁场主沟采用了国内4000m3级高炉广泛使用的全风冷贮铁式主沟。但本钢新1号开炉仅3个月于大修3场主沟时发现,主沟中上部钢壳有100mm裂缝,随后别的主沟检修时在相同位置发现类似裂缝,严重威胁到高炉安全生产。通过对主沟钢壳断裂原因分析,并提出处理措施,对旧主沟进行加固处理,延长主沟寿命,解决了安全生产隐患。     

时效处理对AZ80镁合金冲击韧度的影响

采用冲击试验和断口形貌分析对经不同温度时效处理后的AZ80镁合金冲击性能进行了分析.结果表明,AZ80镁合金的冲击韧性随时效温度的上升呈下降趋势,当温度超过140 ℃时,合金冲击韧度迅速下降.网状组织是AZ80镁合金力学性能降低的主要原因.     

轧辊服役损伤行为及失效机制研究

轧辊是轧钢机上的重要零件,每年服役失效后的大修或维修大大影响生产效率、浪费资源乃至经济效益。通过对轧辊的服役损伤行为研究,探讨不同失效模式下的失效机制。结果表明：轧辊服役损伤失效行为主要有剥落、裂纹、断裂,各损伤失效机制均主要为制造、使用以及两者综合作用的结果。其中剥落是由于局部大应力和升温,微裂纹产生于次表面并扩展形成剥落坑;裂纹是热循环应力及塑性应变等因素作用的结果;断裂大多是承受较大外载荷作用,并在轴颈应力集中处或内部近表面缺陷处发生的失效。针对轧辊的不同失效机制分别进行工艺改进和制定合理的检修周期,采用科学有效的检测手段,为有效使用轧辊、提高轧辊使用寿命提供依据。     

双燕尾快装导卫在连轧线上的应用

为了快速安装棒线材轧机的导卫装置,自行设计了双燕尾快装导卫装置,该装置具有结构简单、操作容易、更换迅速、安全性高等优点,更换导卫时间由每次4－5min降至不足15s。     

煤矿安全思想教育工作之我见

安全思想教育是煤矿安全的思想保障.通过开展安全思想教育工作,可以让广大员工牢固树立安全意识,培育良好安全习惯.笔者从密织安全思想教育“网”、推行安全思想教育“情”、发挥安全思想教育“新”三个方面,就如何抓好煤矿安全思想教育工作阐述了观点.     

锂掺杂单壁碳纳米管阵列储氢的计算机模拟

采用巨正则蒙特卡罗方法,研究锂掺杂对单壁碳纳米管阵列(SWCNTA-Single Walled Carbon Nanotube Array)物理吸附储氢的影响.揭示了锂的掺杂位置对提升SWCNTA的储氢能力有显著的影响,并给出了最佳的掺杂方案.计算结果显示,选择最佳的掺杂方案,并合理控制SWCNTA的结构与尺寸,可使锂掺杂SWCNTA在常温和中等压强下的物理吸附储氢量,达到和超过美国能源部提出的2015年研究目标.