基于实际冲击能量指数（W）的岩爆预测技术研究

岩爆是深井矿山开采过程中常见的一种地质灾害。岩爆的发生不仅威胁到井下人员、设备和材料的安全,还会破坏地下采场结构。为了预防岩爆的危害,可从岩爆的倾向性、发生强度及位置进行研究。在分析岩石冲击能量指数（WCF）和弹性变形能指数（WET）的基础上,发现WCF存在夸大实际岩体中存储的弹性变形能的问题,因此提出实际冲击能量指数（W）。构建以实际冲击能量指数（W）为主,弹性变形能指数（WET）和岩石脆性指数（K）为辅的爆脱型岩爆预测新技术,将其运用于冬瓜山铜矿的矿井岩爆预测,所得预测结果证明实际冲击能量指数（W）比岩石冲击能量指数（WCF）能更好地预测矿山的岩爆问题,预测效果更加真实、可靠,表明构建的岩爆预测新技术有效。     

模拟焊后热处理对SA-508Gr.3 Cl.1钢力学性能的影响

研究了模拟焊后热处理对SA-508Gr.3 Cl.1钢力学性能的影响。结果表明,模拟焊后热处理会导致SA-508Gr.3 Cl.1调质钢强度的下降和冲击韧性的降低,即出现了回火脆性。分析结果表明:模拟焊后热处理后缓慢冷却的试样中发生了明显的P元素从晶粒内部向晶界偏聚的现象,这将弱化晶界,导致热处理后试样强度和冲击韧性降低。通过降低钢中的P、S、As等杂质元素含量和提高焊后热处理冷却速度可以消除这一不利影响。     

低Ni/Cu比钢中铜的富集行为

采用热重分析仪和扫描电镜研究了不同加热温度和升温速率下Ni/Cu比为0.39的低Ni/Cu比含铜钢铜富集行为。研究结果表明:在1050～1300℃加热温度范围内,富集相以富Cu-Ni相和富Ni相为主,且以颗粒形式弥散分布于氧化皮内部或氧化皮与钢基体界面;除1250℃外,随加热温度升高,富集相中Ni/Cu比值逐渐增加,在1200℃和1300℃时,富集相仅为富Ni相。加热温度为1250℃时,升温速率不同,富集相的Ni/Cu比值和氧化皮与钢基体界面形态不同:采用5℃/min低速升温和15℃/min高速升温均有利于增加Ni/Cu比值,而采用10℃/min中速升温导致Ni/Cu比值偏低;增加升温速率,缩短加热时间,使氧化皮与钢基体界面更加平滑,有利于除鳞以改善钢材表面质量。对生产高表面质量低Ni/Cu比含铜钢而言,可采取低温加热或高温加热,将加热温度分别控制在1180～1220℃或者1280～1320℃;也可采用1220～1280℃中温加热,将弱氧化性气氛下分阶段步进梁加热炉的第三阶段升温速率控制在15℃/min左右。     

汽车下摆臂球销座连接螺栓断裂失效分析

汽车下摆臂球销座连接螺栓在使用时发生早期断裂。采用金相分析、硬度测试及氢含量测定等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明,螺栓在电镀过程引入氢而后续处理时间过短除氢不完全,加上R转角处容易造成应力集中,因此在使用后不久便发生螺栓断裂失效。同时提出了相应的改进措施。     

亚温淬火抑制25MnV钢的高温回火脆性

以25MnV钢生产过程中出现的回火脆性缺陷为研究对象,采用微观组织分析、力学性能测试等手段,研究了亚温淬火对25MnV钢组织与性能的影响。结果表明,与常规调质处理相比,亚温淬火后的25MnV钢可得到板条马氏体之间分布有条状铁素体的复相组织,在基本不降低强度的前提下,明显提高冲击韧性,抑制高温回火脆性。     

Embrittlement Mechanism due to Slow Cooling During Quenching for M152 Martensitic Heat Resistant Steel

 The brittleness of M152 martensitic heat resistant steel due to slow cooling during quenching was experimentally investigated by means of mechanical property test, TEM and XRD analysis. The results showed that the nonreversal brittleness of M152 steel due to slow cooling during quenching was caused by the continuous precipitation of M23C6 along prior austenite grain boundaries and of M2C along prior residual austenite film. The residual austenite in the steel was unstable and may decompose due to the precipitation of second phase during the process of slow cooling after quenching. The low cooling rate in the temperature range from 820 to 660℃ has a strong effect on the impact toughness of the steel, the precipitation of second phase in the same temperature range results in nonreversal brittle.     

Ni_3Al有序金属间化合物的主要特性和应用

Ni_3Al有序金属间化合物由于在高温下具有优异的强度和抗氧化能力而越来越受关注。Ni_3Al金属间化合物的晶体结构为L1_2,是面心立方的有序衍生结构。Ni_3Al具有屈服强度对温度的反常关系。采用硼微合金化能有效减低材料的本征脆性和高温水气环境中的氢脆。应用6%～9%Cr合金化能减轻材料的中温脆性。,它可以应用粉末冶金、铸造和锻压方法进行工业生产。     

页岩可压性指数评价新方法及应用

脆性指数是评价页岩可压性的基础,国外的脆性指数研究只局限于近井筒参数。为了更全面地表征页岩的可压性,以压裂施工参数为基础,从能量的角度提出了一种新的页岩脆性指数综合评价方法,并建立了地质参数与工程参数有机结合的可压性指数综合模型;同时应用归一化方法,建立了利用等效支撑剂量与等效压裂液量的比值表征可压性指数的新模型。实例计算表明,采用该方法计算的脆性指数及可压性指数与压后产气效果关联度较强,能够准确反映裂缝的延伸性,其值大小可作为优选压裂段簇位置的依据,并具有较高的可信度和现场实用性。建议在现场推广应用,以促进国内页岩气的勘探开发效果及水平。      

利用X荧光元素录井资料评价页岩脆性的新方法

为了对页岩气藏的可压性进行评价,指导储层改造选层,研究了评价页岩地层脆性的方法。基于矿物组成与岩石力学性质之间的关系,根据页岩矿物组成来表征其脆性的思路,在测得页岩地层化学元素组成后,经过相关性分析,选取能代表砂质、泥质和钙质的元素,采用适当的计算方法来求取砂质、泥质和钙质含量,并建立基于矿物组成的页岩脆性评价方法。利用该方法对3口页岩气井的元素录井资料进行了分析,其结果和ECS测井解释结果之间有较好的线性关系;与X衍射矿物测试进行了对比,数值整体趋势一致,可对比性强,能够满足现场实时评价页岩脆性的要求。这表明利用元素录井资料对矿物组成进行建模来表征页岩脆性的方法是可行的,可为页岩气藏压裂改造选层提供一种手段。      

裂缝性油气藏区块的岩石可压性分析

油田地层的可压性评价是油田水力压裂施工中重点关注的问题,它直接关系到最终的增产效果。对某油田区块的深层岩石开展可压性评价,通过定义裂缝描述指数,结合岩石力学参数和残余应力2种方法计算的脆性指数,共同定量表征脆性指标;利用塑性应变能和岩石力学参数2种方法计算的塑性指数,来共同定量表征塑性指标;在脆性指标和塑性指标相互验证的前提下,基于这2种影响因素,给出了可压性指数的计算公式,利用7组试验岩心的计算结果,给出了油田目标区块的水力压裂施工指导性建议。