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18CrNiMo7-6合金钢表面变质层循环特性研究

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18CrNiMo7-6合金钢表面变质层循环特性研究

作者：路留成郑州大学

学位级别：硕士

材料经渗碳热处理后会在其表面形成一定厚度的变质层,变质层的引入会改变材料的微结构和力学性能。在循环载荷作用下材料常常会表现出包辛格效应、循环软硬化、累积损伤等与单调载荷不同的力学响应特征,因此对材料表面变质层的力学性能... 详细信息

材料经渗碳热处理后会在其表面形成一定厚度的变质层,变质层的引入会改变材料的微结构和力学性能。在循环载荷作用下材料常常会表现出包辛格效应、循环软硬化、累积损伤等与单调载荷不同的力学响应特征,因此对材料表面变质层的力学性能,特别是循环特性进行研究对改善工件表面质量和提高关键构件的疲劳寿命具有重要意义。本文通过开展静态力学试验、循环加载试验和仿真模拟,分析了应变速率对不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢拉伸性能的影响,研究了不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢力学性能、滞回性能及耗能能力的变化规律,拟合了循环加载作用下的骨架曲线并与单调拉伸曲线进行对比,基于Chaboche循环本构模型标定了不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢的循环本构参数并进行了仿真验证,主要研究内容如下:(1)对不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢试样进行了单调拉伸试验和循环加载试验,分析其力学性能、滞回性能及耗能能力的区别。结果表明在单调拉伸载荷作用下,试样的表面变质层越厚,其屈服强度及抗拉强度越高,断后伸长率越低;应变速率对热处理试样的拉伸性能影响不大。在循环加载作用下,滞回曲线表现出包辛格效应,并随着应变幅值的增加逐渐饱满,屈服面随着应变幅值的增加而逐渐增大;在相同的应变幅值下,表面变质层越厚,响应应力越大,能量耗散系数越低,材料的耗能能力越弱;试样尺寸对滞回性能基本没有影响。(2)拟合了不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢试样的骨架曲线,并与单调拉伸应力-应变曲线进行了对比。结果表明:随着试样表面变质层厚度的增加,循环强化系数逐渐增大,循环应变强化指数逐渐减小;基体试样在循环加载作用下表现出循环硬化特征,随着表面变质层厚度的增加,试样逐渐表现出循环软化特征;利用Chaboche循环本构模型拟合了不同表面变质层厚度下18CrNiMo7-6合金钢的循环本构参数,将参数导入到仿真软件中可以较好地模拟试样在循环加载作用下的实际力学响应,表明Chaboche循环本构模型对不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢均具有较好的适用性,可应用于工程实际。

关键词： 18CrNiMo7-6合金钢表面变质层单调拉伸循环加载骨架曲线循环本构参数

18CrNiMo7-6合金钢表面变质层循环特性

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钢铁 2022年第9期57卷 156-165页

作者：王刚路留成张悦王书艳崔超郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

为了研究18CrNiMo7-6合金钢表面变质层在循环加载作用下的本构特性,对18CrNiMo7-6合金钢进行了渗碳热处理,通过化学腐蚀得到不同表面变质层厚度的圆棒试样,并分别进行单调拉伸试验和循环加载试验分析其力学性能、滞回性能、耗能能力及... 详细信息

为了研究18CrNiMo7-6合金钢表面变质层在循环加载作用下的本构特性,对18CrNiMo7-6合金钢进行了渗碳热处理,通过化学腐蚀得到不同表面变质层厚度的圆棒试样,并分别进行单调拉伸试验和循环加载试验分析其力学性能、滞回性能、耗能能力及微观组织的区别。对不同表面变质层厚度18CrNiMo7-6合金钢在循环加载作用下的骨架曲线进行拟合,研究其与单调拉伸作用下的力学性能区别。基于Chaboche循环本构模型标定了不同表面变质层厚度试样在循环加载作用下的循环本构参数,并通过有限元软件ABAQUS进行了仿真验证。结果表明,在单调拉伸作用下,随着表面变质层厚度的增加,试样的硬度、屈服强度及抗拉强度也随之提高。在相同的应变幅值加载下,表面变质层越厚,其响应应力越大,能量耗散系数越低,材料的耗能能力越弱;Ramberg-Osgood方程能够较好地拟合不同表面变质层厚度的试样在循环加载作用下的骨架曲线;18CrNiMo7-6合金钢的主要组成成分为马氏体,随着表面变质层厚度的增加,位错密度增高;18CrNiMo7-6合金钢基体材料在循环加载作用下表现出循环硬化特征,而随着表面变质层厚度的增加,试样逐渐由没有循环软硬化现象到表现出循环软化特征;Chaboche循环本构模型对不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢均具有较好的适用性,能准确拟合其在循环加载作用下的力学响应。

关键词： 18CrNiMo7-6合金钢表面变质层单调拉伸循环加载循环本构参数

新型职业农民职称评定的价值意蕴、逻辑机理与改革路径

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教育与职业 2024年第11期1059卷 85-92页

作者：曹留成驻马店职业技术学院人事处河南驻马店463000

全面推进新型职业农民职称评定是提升农民专业技术水平、激发农民创造活力、助力乡村振兴和推动中国式现代化的必然选择。新型职业农民职称评定在逻辑上要坚持适用、实用、管用和好用等原则,在尊重新型职业农民的前提下高效推进。针对... 详细信息

全面推进新型职业农民职称评定是提升农民专业技术水平、激发农民创造活力、助力乡村振兴和推动中国式现代化的必然选择。新型职业农民职称评定在逻辑上要坚持适用、实用、管用和好用等原则,在尊重新型职业农民的前提下高效推进。针对新型职业农民职称评定遭遇的现实困境,有必要在改革路径上从更新认知与思维、明确对象范围、完善标准与办法、加强培养培育、强化治理与激励等方面精准发力,以便更好地赋能新型职业农民的职业发展。

关键词：新型职业农民职称评定专业发展评审标准培养培育

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基于划痕法的氢脆性能评价

基于划痕法的氢脆性能评价

从“发电站”到“社区中心”——伦敦巴特西电站社区化的再生策略与支撑机制

第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：王梓涵王书艳路留成张建伟王刚郑州大学机械与动力工程学院

目前常用的氢脆性能测试方法如:慢应变速率拉伸试验法[1]、恒载荷实验法[2]等,相比于上述的几种测试方法,划痕法操作简单,只需要很小的材料体积,具有高度的重复性,对材料几乎是无损的[3],非常适合用来表征材料的力学性能。本文以18CrNiM... 详细信息

目前常用的氢脆性能测试方法如:慢应变速率拉伸试验法[1]、恒载荷实验法[2]等,相比于上述的几种测试方法,划痕法操作简单,只需要很小的材料体积,具有高度的重复性,对材料几乎是无损的[3],非常适合用来表征材料的力学性能。本文以18CrNiMo7-6合金钢为研究对象,采用不同的电流密度对材料进行电化学充氢,用划痕仪进行划痕试验,利用硬度计、扫描电镜、三维形貌仪等仪器对充氢前后的性能及微观结构进行分析,分别计算了基于划痕法和压痕法的断裂韧性。结果表明:充氢后材料的硬度相比于未充氢材料有所增加,相同划痕力下,氢浓度越高,划痕深度越小,表面的硬化越明显;通过GND法表征材料充氢前后的位错密度,结果显示充氢后材料的位错密度明显增加,表明氢的引入促进了位错的增殖,提高了材料的硬度[4-6]。在划痕过程中氢富集于应力集中处,导致微裂纹形核,随着氢向基体内部的扩散,材料抵抗裂纹扩展的能力减弱,因此随着氢浓度的增加,18CrNiMo7-6合金钢断裂韧性降低,划痕两边的堆积变少,充氢后划痕宽度增加。基于划痕法和压痕法计算得到的不同氢浓度下的断裂韧性值相差小于5%,划痕法可以用于测量和计算材料在不同氢浓度下的断裂韧性。

关键词：划痕法氢脆硬度断裂韧性

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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装饰 2024年第2期 98-103页

作者：汪留成贺永同济大学建筑与城市规划学院

位于伦敦泰晤士河南岸的巴特西电站,已经由一座退役的燃煤发电站改造成为新的“社区中心”。论文从其衰落的历史、更新的艰难历程,以及更新所面临的四个核心问题出发。根据规划引导、混合功能,以及遗产保护要素三个方面,论证其社区化的... 详细信息

位于伦敦泰晤士河南岸的巴特西电站,已经由一座退役的燃煤发电站改造成为新的“社区中心”。论文从其衰落的历史、更新的艰难历程,以及更新所面临的四个核心问题出发。根据规划引导、混合功能,以及遗产保护要素三个方面,论证其社区化的再生策略。进而从多方合作的项目组织、公众参与,以及社区化的开发运营机制三个方面,阐述其社区化的支撑机制。为大体量工业遗产保护再生及社区化理论提供经验借鉴。

关键词：工业遗产更新支撑机制巴特西电站社区中心

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磁化处理水对微细粒赤铁矿浮选的影响

矿产综合利用 2024年第2期45卷 127-132页

作者：李凤久孔亚然赵留成华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210

这是一篇矿物加工工程领域的文章。为促进磁化处理在铁矿浮选中的应用,为磁化处理理论体系的构建提供一定依据,研究了磁化处理水对赤铁矿和石英纯矿物浮选的影响,并从润湿性和吸附量方面进行了机理分析,进行了动力学验证实验。磁化场强1... 详细信息

这是一篇矿物加工工程领域的文章。为促进磁化处理在铁矿浮选中的应用,为磁化处理理论体系的构建提供一定依据,研究了磁化处理水对赤铁矿和石英纯矿物浮选的影响,并从润湿性和吸附量方面进行了机理分析,进行了动力学验证实验。磁化场强150 mT,磁化时间6 min,1号磁场位型时,赤铁矿回收率为82.85%,提高了28.20%。磁化处理水有利于油酸钠在赤铁矿表面的吸附作用,降低了赤铁矿表面的润湿性,对石英无影响。磁化处理浮选用水后,赤铁矿浮选速率常数由0.54提高至0.61,较大回收率由57.18%提高至85.63%。表明磁化处理后赤铁矿浮选效果优于未磁化时,磁化处理可以提高赤铁矿浮选速率和回收率。条件实验、机理分析及动力学验证实验结果一致。

关键词：矿物加工工程磁化处理微细粒赤铁矿磁化方式浮选用水

碳配额交易机制下竞争企业低碳技术扩散——基于复杂网络的演化博弈分析

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系统工程理论与实践 2024年第2期44卷 684-699页

作者：刘培德李西娜李佳路山东财经大学管理科学与工程学院济南250000

碳配额交易机制被认为是应对全球气候变化最有效的碳减排市场激励手段.为了探究此机制下企业生产、减排和碳交易的最优决策以及低碳技术的扩散度,构建了低碳技术-传统技术两种减排博弈模型,分析各参数对最优决策的影响;同时,以WS小世界... 详细信息

碳配额交易机制被认为是应对全球气候变化最有效的碳减排市场激励手段.为了探究此机制下企业生产、减排和碳交易的最优决策以及低碳技术的扩散度,构建了低碳技术-传统技术两种减排博弈模型,分析各参数对最优决策的影响;同时,以WS小世界网络为载体,设计演化规则,利用数值仿真探索各要素对低碳技术扩散的驱动效应.结果表明:微观层面,碳配额和竞争强度升高对减排水平、碳价格和碳交易量提升无益,但产量与碳配额正相关,与竞争强度负相关.宏观层面,低碳技术的扩散程度取决于企业间竞争强度以及碳配额水平,碳配额的降低以及企业竞争强度的减弱都能够促进低碳技术的扩散.与补贴机制相比,碳配额交易机制可实现经济效益与环境效益的“双赢”,即碳配额交易机制能够促进低碳技术扩散程度并令企业获得更高利润.

关键词：碳配额交易低碳技术扩散复杂网络演化博弈

交变载荷下绝缘拉杆用GFRP电树枝劣化特性

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2475-2484,I0033页

作者：陈允韩先才李进赵仁勇崔博源腾云郝留成杜伯学天津大学电气自动化与信息工程学院天津市南开区300072 国家电网有限公司北京市西城区100031 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103 平高集团有限公司河南省平顶山市467000

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)现场调试或运行过程多次发生绝缘拉杆内部击穿问题,影响工程投运与设备可靠性,迫切需要探明故障机理。该文选取GIS断路器绝缘拉杆用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(glass fiber reinforce... 详细信息

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)现场调试或运行过程多次发生绝缘拉杆内部击穿问题,影响工程投运与设备可靠性,迫切需要探明故障机理。该文选取GIS断路器绝缘拉杆用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(glass fiber reinforced epoxy resin composite,GFRP)为研究对象,通过计算分、合闸下绝缘拉杆主应力分布特性,设置交变载荷下电树枝劣化实验条件,研究不同交变载荷对GFRP内电树枝生长特性影响规律。结果表明,相较于单一载荷,交变载荷条件下GFRP中电树枝生长速度加快,平均击穿时间降低,击穿概率增大。基于复合材料力学仿真发现交变载荷下GFRP内树脂-纤维界面处会出现较大的应力集中,局部应力损伤已达到失效的临界值。综上,交变载荷下绝缘拉杆纤维-树脂界面机械损伤与绝缘劣化交互演进是造成绝缘击穿的主要原因,也可作为试验考核与结构设计的改进依据。

关键词：气体绝缘组合电器绝缘拉杆交变载荷玻璃纤维增强环氧树脂复合材料电树枝劣化

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南昌地铁含泥饱和砂土的三剪次加载面模型

振动与冲击 2024年第10期43卷 9-20页

作者：胡小荣路祥袁豪南昌大学工程建设学院南昌330031

以三剪强度准则作为破坏准则,推导出饱和土的三剪破坏应力比。考虑到砂土的剪胀特性,引入剪胀状态参量对三剪破坏应力比进行修正得到相变应力比。用相变应力比对修正剑桥模型中为定值的破坏应力比进行替换,得到新的屈服函数。将其与次... 详细信息

以三剪强度准则作为破坏准则,推导出饱和土的三剪破坏应力比。考虑到砂土的剪胀特性,引入剪胀状态参量对三剪破坏应力比进行修正得到相变应力比。用相变应力比对修正剑桥模型中为定值的破坏应力比进行替换,得到新的屈服函数。将其与次加载面理论相结合,提出含泥饱和砂土三剪次加载面模型。取用南昌地铁某路线路段地下砂土和黏土作为试验土样,砂土中掺入粒径小于0.075 mm的黏土作为含泥砂土,并设定密实度为70%的试样含泥量为0、5%和10%,通过相关土工试验确定模型参数。将本构模型计算结果与常规静三轴试验结果和循环常规动三轴试验结果进行对比验证。静三轴试验验证结果表明,本构模型计算结果与试验结果变化规律基本一致,验证了该本构模型的正确性。其他条件相同情况下,随着含泥量增大,土体抗剪强度增大,体积剪缩阶段变长,剪胀现象越不明显。动三轴试验验证结果表明,本构模型数值计算曲线与试验结果吻合较好,在加载初期土体塑性应变发展较快,随着加载和卸载的不断交替以及循环次数的不断增加,滞洄圈变得越来越密集。

关键词：含泥饱和砂土三剪次加载面三剪强度准则本构模型三轴试验