服役工况下镍基单晶高温合金的损伤机制研究进展

为提高镍基单晶叶片服役寿命、解决发动机和燃气轮机的关键核心技术,近年来国内外持续开展了大量针对镍基单晶高温合金服役情况下损伤与失效机制的研究。从实际服役条件出发,总结了镍基单晶高温合金疲劳、蠕变和热机械疲劳损伤机制等研究成果与进展。此外,针对大量实验造成的时间与成本增加问题,还总结了近年来在镍基单晶高温合金的寿命预测方法方面的研究工作与成果,并提出了目前在镍基单晶高温合金寿命评估与失效分析研究方面所面临的困难和挑战。     

高速电弧喷涂FeCrBSiMnNbW非晶纳米晶涂层组织及性能

研究开发了一种FeCrBSiMnNbW新型喷涂粉芯丝材,并采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FecrBsiMnNbw非晶纳米晶涂层。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及油润滑条件下的摩擦学性能进行了对比分析,结果表明：与3Cr13涂层相比,铁基非晶纳米晶涂层组织更加致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备更好的摩擦学性能。     

环氧树脂/CTBN/无机颗粒高分子合金修补剂材料的制备与性能分析

通过端羧基丁腈液态橡胶(Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile,CTBN)协同纳米Al2O3、SiO2颗粒与微米MoS2颗粒共混改性环氧树脂,制备了双组分的耐磨高分子合金修补剂材料。采用拉伸、摩擦磨损等试验及SEM等方法测试和分析了该高分子合金修补剂的拉伸强度、显微硬度等基本性能及摩擦学性能,并对其耐磨减摩机理进行了分析。结果表明:该材料的拉伸强度为42.3MPa,拉伸剪切强度为13.8MPa,显微硬度为231.1MPa,摩擦因数为0.17,耐磨性比LY12铝合金提高了50%。     

普通建筑用钢与耐火钢火灾高温力学性能对比研究

钢材的高温力学性能是建筑结构耐火设计的重要参数。介绍了耐火钢的特点,通过试验对普通建筑用钢与两种耐火钢从常温到700℃高温的力学性能进行了对比研究,结果表明:温度在400~700℃之间,耐火钢的强度折减系数比普通建筑用钢高出很多;以钢材常温屈服强度的50%为破坏标准,普通建筑用钢与两种耐火钢的临界温度分别为550℃、650℃、660℃。     

烧结助剂对热压SiCw/Si3N4复合材料性能的影响

本文通过热压的方法分别制得以Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３－Ｌａ２Ｏ３为烧结助剂的ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４陶瓷基复合材料，对比了采用不同种类及含量的烧结助剂的ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的性能结果，发现烧结助剂的种类及含量对ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的弯曲强度和断裂韧性有明显的影响，对高温弯曲强度的影响尤为显著。     

储氢电极合金的温度特性研究

针对目前储氢电极合金不适用于电动汽车用大型电池的情况 ,以Ml (NiCoMnTi) 5 合金为例 ,系统研究了温度对储氢电极合金电化学性能的影响。结果表明 :随着温度升高 ,合金的放电容量降低 ,循环稳定性恶化 ,自放电加剧 ;但是在高温下合金的高倍率放电特性得到显著改善。     

高比重钨合金的烧结成形与组织性能研究

采用液相烧结成形工艺制备了90W-Ni-Fe合金棒,通过分析烧结态钨合金的组织形貌和力学性能,观察合金的断口组织形貌,研究了烧结工艺对高比重钨合金组织性能的影响,认为减少W-W界面,增加W-W界面的结合强度,是提高烧结态钨合金力学性能的有效途径。     

看点

极端高温7月以来,我国江南、江淮、江汉及重庆等地出现大范围高温天气,持续时间长、覆盖范围广、强度大、影响重,部分地区高温持续的时间和强度都突破了历史纪录。7月30日,中国气象局宣布启动重大气象灾害(高温)最高级别应急响应。造成这些地区"高烧不退"的原因,专家表示,主要是     

超声波法检测火灾高温后钢筋混凝土强度

我国每年有大量钢筋混凝土结构的建筑过火,科学准确的评估火灾高温后构件和结构的残存强度,据此制定科学合理的修复加固方案对于减少火灾损失具有重要意义。简略介绍了国内外火灾高温后钢筋混凝土结构受损评估的方法,并以某工程火灾后的强度检测为实例,提出了用超声波法检测火灾高温后钢筋混凝土残存强度的可行性和检测时应注意的问题,根据对多起建筑火灾高温后钢筋混凝土构件检测波形的对比,提出了不同受损程度的钢筋混凝土构件所表现的不同特征的波形。     

Q345低合金结构钢的高温强度试验研究

采用恒温加载试验方法对钢结构建筑常用的Q345低合金结构钢的高温强度进行试验研究,采用切线交点法确定钢材有效屈服强度,并与其它方法强度取值进行对比,给出钢材高温强度回归公式,为钢结构建筑的抗火分析提供依据。     

酚醛-石英混杂纤维增强苯并噁嗪复合材料高温失效特征

通过模压工艺制备了酚醛-石英混织纤维增强苯并噁嗪复合材料(P-Q/BZ)试样,考察了其力学性能、烧蚀性能和耐冲刷性能,分析了该试样在高温环境中的主要失效特征,研究其在高温环境中的适用性。结果表明,未经热处理的P-Q/BZ试样平均弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别为283 MPa、10.8 GPa和22.6 MPa;经300℃,N_2处理15 min后,试样均匀膨胀,厚度增加22%,弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别下降58%、41%和58%;在氧乙炔焰的平均质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.048 4 g/s和-0.081 mm/s,烧蚀后试样宏观不分层,表面炭层微观分层严重,酚醛纤维热解炭、树脂基体热解炭、熔融石英纤维以及碳硅氧化产物相互分离;该试样耐冲刷能力差,在发动机尾焰烧蚀平台模拟的热-力耦合环境中的质量损失率高达59%。P-Q/BZ复合材料需要解决热解膨胀问题,进一步提高抗冲刷性能。     

民转军技术

电子工业用金基蒸发材料及溅射靶材【关键技术参数或产品性能】金基蒸发材料:1)高纯金5N及纯金4N产品高纯金:纯度Au≥99.999%、杂质总量≤10PPM、其中C≤0.3PPM;纯金:纯度Au≥99.99%、杂质总量≤100PPM。2)金铍AuBe1-2.5产品成分:Be1-2.5、Au余量、杂质总量≤0.01%。3)金锗AuGe2-12、金锗镍AuGe10-12Ni1-5合金     

喷涂层接触疲劳失效信号响应试验研究

采用超音速等离子喷涂设备制备了铁基自熔剂合金涂层，通过球盘式接触疲劳试验机考察了喷涂层的疲劳行为，使用扫描电子显微镜对涂层的截面和失效形貌进行了表征，研究了不同信号响应对涂层接触疲劳失效形式的指示作用。结果表明：在该应力水平下，喷涂层的接触疲劳失效形式为点蚀和分层失效。振动和扭矩信号的响应可以反馈不同的失效过程，点蚀失效过程中信号呈现渐变的特征，而分层失效过程中信号则发生明显的阶跃。     

氧乙炔火焰喷熔层的多次冲击抗力

本文针对军械零件的服役特点,采用小能量多次重复冲击压缩加载,对七种镍基和铁基合金粉末的氧乙炔火焰喷熔层进行试验研究,其组织、性能和多冲接触疲劳抗力(简称多冲抗力)表明,本文的试验方法可灵敏地反映喷熔层塑性的差异。为使喷熔层获得较高的多冲抗力,文中关于合金粉末的成份、喷熔层的硬度与厚度,以及母材强度优选的结论对工程应用具有指导意义.     

复合铝基润滑脂制备与性能

复合铝基润滑脂是性能优良的多效润滑脂,尤其是泵送性能良好,适用于集中润滑系统,已在冶金等行业获得广泛应用。考察了组成、工艺和添加剂对复合铝基润滑脂性能的影响,复合铝皂对环烷基油的稠化能力优于对石蜡基油的稠化能力,增大基础油黏度有利于改善润滑脂的性能,采用异丙醇铝三聚物比采用异丙醇铝制备复合铝基润滑脂的工艺可靠,产品性能更稳定。通过配方和工艺条件优化,制备的复合铝基润滑脂具有高滴点,良好的胶体安定性、机械安定性、氧化安定性、抗水性、防腐性和抗磨性。     

聚碳硅烷先驱体制备SiC基复合材料的性能研究

本文以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,SiC晶须,SiC微粉或C纤维为增强剂,热解转化制得SiC/SiC或C/SiC复合材料,研究其制备工艺过程对材料的力学和热物理性能的影响。结果表明:PCS在1300℃下转化为β-SiC微晶并将未烧结的增强剂网络在一起形成SiC/SiC或C/SiC复合材料。该SiC基复合材料具有较好的常温和高温机械强度,优异的耐热疲劳和抗热震性能,在1300℃空气中具有良好的抗氧化性。     

Zr基块体非晶合金屈服行为及屈服准则研究

为了明确块体非晶合金屈服行为与屈服准则的关系,对非晶合金屈服强度间相互关系以及试验中拉伸和压缩断裂面与最大剪应力作用的45°倾斜面的偏离角度进行分析,应用滑移线间断场理论和Mises屈服条件计算出拉伸颈缩断裂面与载荷轴夹角和块体非晶合金实验结果的一致性,利用Coulomb屈服条件计算出的单轴压缩断裂面倾斜角与实验结果相吻合,确定块体非晶合金在不同应力状态下遵循不同的屈服准则:在拉伸条件下该块体非晶合金遵循Mises屈服准则;在压缩条件下遵循Coulomb屈服准则。     

高温空气下C/SiC复合材料力学性能测试

测试了C/SiC复合材料在高温空气下的压缩、弯曲和拉伸性能,利用扫描电子显微镜分析复合材料在室温与高温条件下的断口微观形貌。结果表明:从室温升温到1 000 ℃测试温度时,C/SiC复合材料的压缩强度由247 MPa降低至78 MPa,性能降低68%;弯曲强度由480 MPa降低至277 MPa,性能降低42%;拉伸强度由247 MPa降低至152 MPa,性能降低38%。高温氧化导致界面退化,损伤材料基体与碳纤维结构,加剧了纤维断裂程度,改变了纤维与基体的结合状态,纤维增韧机制逐渐消失,导致复合材料性能下降。     

连续旋转爆震波传播模态试验

通过保持空气流量不变、改变H2/air当量比开展了连续旋转爆震对比试验,发现随当量比的降低出现三种传播模态:在较高的当量比(0.90~1.86)下,连续旋转爆震波以同向传播模态传播;在较低的当量比(≈0.75)下,则以双波对撞模态传播;在中间工况,则以上述混合模态维持传播。分析了不同传播模态下的高频压力特征,并初步分析了传播模态的转换机制:当量比较高时,爆震强度较高,传播过程中的损失和速度亏损相对较小,爆震波以同向传播模态维持传播;当量比较低时,爆震强度较低,传播过程中的损失和速度亏损较大,此时无法维持同向传播模态,而以双波对撞模态传播,这是由于双波对撞模态中的激波对撞产生高温环境,有利于燃烧放热,其可能是连续旋转爆震的极限传播模态。     

磨损身管下的杆式穿甲弹强度失效计算机模拟

针对某型105 mm钨合金超速脱壳穿甲弹在射击试验时出现的弹体强度失效现象,使用有限元分析软件对其强度进行了分析计算。计算分两种工况：正常状态下的弹体应力应变分布和磨损身管条件下的弹体应力应变分布。根据计算结果,证实了弹体强度失效是由于火炮身管过度磨损的原因所致。