金属材料的高温蠕变性能分析

本文通过分析金属材料的高温蠕变性能,从蠕变的宏观规律谈起,引出金属高温的几个性能指标,到分析晶体内部的蠕变变形机制,揭示其蠕变的本质,最后提出在实际生产中提高蠕变抗力的途径。     

高强度Q460钢高温蠕变性能

为了研究高强度Q460钢的高温蠕变对钢结构抗火性能的影响,采用高温蠕变试验装置测试了高温下高强度Q460钢材在不同应力水平下的蠕变应变随时间的变化曲线.根据试验数据,在现有蠕变模型的基础上拟合了高强度Q460钢材的高温蠕变模型.在有限元结构分析中引入钢材高温材料力学性能和蠕变参数,分析了考虑高温蠕变后轴心受力Q460钢柱的抗火性能.研究表明,高强度Q460钢材在高温和应力作用下具有明显的蠕变变形,在同一温度和时间下,蠕变应变随应力水平的提高明显增加;考虑蠕变效应后,在标准(ISO-834)的升温条件下,钢柱的耐火极限明显降低;在恒定温度下,钢柱的极限承载力随着时间的增加急剧降低,因而结构的抗火承载力设计需要考虑受火时间的影响.     

金属薄膜材料蠕变性能研究进展

综述了金属薄膜材料蠕变性能的研究现况,介绍了当前获得薄膜蠕变性能的几种方法,提出了目前研究中存在的主要问题,并对今后的研究方向进行了展望.     

连铸945钢再结晶温度的测定与分析

舸用水浴量热法经1260℃加热，保温20min，水冷处理的连铸945钢的再结晶温度进行了测定。又通过测试硬度及金相组织，晶粒分析，从不同的角度验证了该钢的再结晶温度范围是960－990℃。     

温度对平流层飞艇囊体材料蠕变性能的影响

蠕变是长航时平流层飞艇囊体材料的重要性能指标,对飞艇在长时间飞行中结构的稳定性具有重要意义。受限于蠕变试验设备及方法,飞艇囊体材料一般只进行常温的蠕变试验。为研究温度对平流层飞艇囊体材料的蠕变性能的影响,利用可控温的持久蠕变性能测试仪,将蠕变试验温度分别设置为-50、23、60℃,通过持久蠕变试验方法测试不同温度状态下平流层飞艇囊体材料的蠕变性能,计算了囊体材料的蠕变应变并给出了相应的蠕变曲线,分析了温度对平流层囊体材料蠕变性能的影响。结果表明:承力层为Vectran纤维的平流层飞艇囊体材料具有较低的蠕变率;相同应力状态下,蠕变的性能随温度而变化,温度越高,蠕变量越大,蠕变速度越快。可见温度对囊体材料的蠕变量和蠕变速度有明显的影响,在平流层飞艇的设计和分析中需将其作为参考指标。试验方法为平流层飞艇囊体材料的蠕变性能测试提供了新的试验途径,试验分析结果可应用于平流层飞艇的设计和囊体材料的研究,具有一定的工程应用价值。     

索膜结构的蠕变性能研究

概括近几年国内外蠕变力学领域的研究进展,阐述了理论、试验等方面已经取得的成果,着重介绍了有限元计算机模拟,并通过工程实例进行了索膜结构蠕变的有限元分析,描绘出了理想的蠕变曲线,得出一些有用的规律,为考虑蠕变影响的应力应变分析提供了科学依据。     

Ca 和Sr 对AE42 合金蠕变性能的影响

研究了碱土元素Ca和Sr对AE42耐热镁合金蠕变性能的影响.试验结果表明,铸态AE42合金中的显微组织由α-Mg基体、针状的Al11La3相和少量粒状的Al2La组成.在175℃, 70MPa的蠕变条件下,针状的Al11La3相分解成为Al2La和Mg17Al12,导致AE42合金蠕变性能的急剧下降.在AE42中加入Ca和Sr后,针状的Al11La3逐渐被Al2Ca相和Al4Sr金属间化合物以及少量Al2La取代,分布在晶界的Al2Ca相和Al4Sr相具有很高的热稳定性,使合金的蠕变性能得到了极大的提高.     

工业纯钛室温蠕变性能试验

采用标准拉伸试验方法和小冲杆微试样试验技术测定钛材在室温下的蠕变性能,证实工业纯钛在室温下确实存在蠕变现象,但蠕变仅在应力足够大时发生。采用塑性薄膜伸张模型,将小冲杆试验测得的试样中心点挠度值δ转化为表征蠕变应变εsp和表征蠕变应力σsp,计算得到了与传统拉伸蠕变试验相应的蠕变应力一蠕变速率关系,比较结果说明两种测试方法获得的纯钛在室温下的蠕变速率较为接近。     

树脂混凝土弯曲蠕变性能试验研究

为了研究树脂混凝土的蠕变性能,开展了不同应力水平下的树脂混凝土弯曲蠕变试验;并应用三种蠕变变形发展模型对试验数据进行了拟合。结果表明:树脂混凝土弯曲蠕变发展符合三阶段的规律,初始阶段蠕变发展较快,第二阶段蠕变发展缓慢,试件断裂前蠕变发展突然加快并破坏;随着应力水平的增大,树脂混凝土弯曲蠕变变形发展加快。利用试验数据与模型拟合得到了模型参数,广义Kelvin十元件模型具有较好的预测性。     

连铸结晶器保护渣结晶温度

实验采用ＷＣＴ－２型微机差热天平,用来研究了保护渣的化学组成和冷却速率对其结晶温度的影响。结果表明：（１）在实验条件下,碱度升高,保护渣的结晶温度先升高后降低;（２）Ｆ＾－含量增加,保护渣的结晶温度提高;（３）随着Ｎａ２Ｏ,Ａｌ２Ｏ３,ＭｇＯ含量的增加,保护渣的结晶温度下降;（４）保护渣的结晶温度随冷却速率的增加略有下降。     

由支承辊错位引起的连铸坯壳的错位应变速率

由蠕变力学方法建立了新的由支承辊错位引起的连铸坯壳的错位应变的计算模型．与原有的模型相比．该模型更接近于坯壳错位变形的实际情况．而且还可以求出错位应变速率的值．     

基于中包钢水连续测温的拉速优化控制系统

为了提高铸机的产量和质量,针对塞棒控制结晶器液位的小方坯铸机拉速手动控制现状,利用建立的拉速优化控制模型获得拉速与过热度的最佳优化关系,设计出连铸机拉速随过热度变化的前馈控制系统.以传热模型为基础,最大拉速和出结晶器坯壳厚度为限制条件,建立拉速优化模型,并与实际生产相结合,设计出拉速随过热度的阶梯控制系统.并且重点分析了控制模式切换时的可靠性问题.现场应用表明:开发的该控制系统运行稳定可靠,能够满足现场生产需要.     

连铸薄板坯的二维热弹塑性蠕变应力模型

薄板坯连铸是目前世界各国竞相发展的重大新技术。其技术的重要关键是保证薄板坯具有良好质量,铸坯的理解纹缺陷较少。针对这一目的,文中建立了薄板坯连铸二维热弹塑性蠕变应力（TEPC）模型。给出了高温蠕变条件下薄板坯弹性区、塑性区和过渡区的应力应变本构关系及考虑高温蠕变因素的等效塑性应变增量的表达式。给出了较准确的应力模型边界条件。TEPC模型具有较高精确性,可用于分析高温铸坯中的应力应变状态。     

旋转连铸结晶器内钢液流动特性

将质量守恒方程及NavierStokes方程应用于旋转连铸结晶器内钢液流动特性研究,探查了结晶器转速、水口注流流量、水口浸入深度对流场的影响·模拟计算结果表明,随着转速、水口注流流量、水口浸入深度的变化,回流区发生移动,流场分布受水口注流流量、转速的影响较大·     

低碳钢连续浇注过程的数值模拟

对铁-碳二元舍金二维轴对称的连续浇注过程采用混合流模型进行了数值分析，充分考虑了湍流、传热和溶质输运之间的耦合，湍流输运使用了一个修正的LAM-Bremhorst低雷诺数模型．采用控制容积的有限差分法进行求解．对计算结果作了分析讨论，仔细比较了各种参数对浇注过程，特别是对溶质分布的影响．     

中间包——一种典型的非等温反应器

温度差对中间包内流动的影响将直接影响中间包内许多冶金过程·在许多水模和数模研究中,中间包被看为一种等温反应器·研究发现,中间包内流动过程对温差十分敏感·物理模型实验、数学模拟和现场直接测定对温差的影响作了定性和定量研究·提出了鉴别温差影响的中间包准数,并给出临界值·     

连铸钢流保护浇注的研究

通过连铸水口接缝吸气原理的分析，建立了水口接缝吸气方程，且用该方程计算的吸气量与实验分析进行了对比。为了避免水口接缝吸入空气和简化保护浇注现场操作，提出了利用密封料密封水口接缝的保护方法。