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Effect of Nanoscale Cu-Riched Clusters on Strength and Impact Toughness in a Tempered Cu-Bearing HSLA Steel

Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2022年第4期35卷 537-550页

作者： Yubin Du Xiaofeng Hu Yuanyuan Song yangpeng zhang Lijian Rong CAS Key Laboratory of Nuclear Materials and Safety Assessment Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang 110016China

The effect of Cu-riched clusters on strength and impact toughness in a tempered Cu-bearing high-strength low-alloy(HSLA)steel is investigated. With increasing the tempering temperature, it is found that the yield strength increases firstly, achieving the maximum value(~ 1053 MPa) at the tempering temperature of 450 ℃, and then decreases significantly with the rise of tempering temperature. The tempering temperature-dependent yield strength is closely related to the precipitation of Cu-riched clusters. When tempering at 450 ℃, the peak strength will be reached as the nanoscale Cu-riched clusters with small size and high number density will cause a strong precipitation strengthening(~ 492 MPa) due to the dislocation shearing mechanism. However, the Cu-riched clusters will coarsen with further increasing tempering temperature, resulting in obvious decrement of yield strength owing to the dislocation bypassing mechanism. Compared with the yield strength,the variation in impact energy displays an inverse tendency and the impact energy is only 7 J for the sample tempered at 450 ℃. The fracture mode can be well explained by the competition between the cleavage fracture strength( σ F) and “yield strength”( σ Y). Although transgranular cleavage fracture can be found in samples tempered at 450 and 550 °C, the crack propagation along the lath boundaries is prevented in the sample tempered at 550 ℃. The reason is that the number density of Cu-riched clusters at lath boundaries decreases and the segregation of Mo element at the lath boundaries is induced,which will increase the bonding energy.

关键词： High-strength low-alloy(HSLA)steel Cu-riched cluster Strengthening mechanism Lath boundary Impact energy

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Effect of tempering temperature on the microstructure and properties of ultrahigh-strength stainless steel

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Journal of Materials Science & Technology 2019年第7期35卷 1240-1249页

作者： yangpeng zhang Dongping Zhan Xiwei Qi Zhouhua Jiang School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang110819China School of Materials Science and Engineering Northeastern UniversityShenyang110819China

The microstructure, precipitation and mechanical properties of Ferrium S53 steel, a secondary hardening ultrahigh-strength stainless steel with 10% Cr developed by QuesTek Innovations LLC, upon tem pering were studied by scanning electron microscopy (SEM), transm ission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and tensile and impact tests. Based on these results, the influence of the tem pering temperature on the microstructure and properties was discussed. The results show th at decom position occurred when the retained austenite was tem pered above 440 ℃ and that the hardening peak at 482 ℃ was caused by the joint strengthening of the precipitates and martensite transformation. Due to the high Cr content, the trigonal M7C3 carbide precipitated w hen the steel was tem pered at 400 ℃, and M7C3 and M2C (5 -10 nm in size) coexisted w hen it was tem pered at 482 ℃. When the steel was tem pered at 630 ℃, M2C and M23C6 carbides precipitated, and the sizes w ere greater than 50 nm and 500 nm, respectively, but no M7C3 carbide formed. When the tempering tem perature was above 540 ℃, austenitization and large-size precipitates w ere the main factors affecting the strength and toughness.

关键词： Age hardening Austenite Precipitation Tempering Strengthening mechanism M7C3

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预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐Pb-Bi腐蚀性能的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 639-649页

作者：潘霞张洋鹏董志宏陈胜虎姜海昌戎利建中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐Pb-Bi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐55... 详细信息

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐Pb-Bi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐550℃饱和氧LBE的腐蚀性能的影响。结果表明,该钢在720℃、1%O_(2)+99%N_(2)气氛中预氧化1 h时形成的氧化膜主要是(Fe,Cr)_(2)O_(3)和MnCr_(2)O_(4)氧化物,此氧化膜可有效阻止钢中Fe元素的向外扩散和LBE中O元素的向内扩散,进而提升了材料的耐LBE腐蚀性能。但由于Mn较高的扩散速率和在LBE中较高的溶解度,预氧化膜中的Mn元素会逐渐扩散和溶解至LBE,导致部分氧化膜失效并形成局部腐蚀区,当LBE腐蚀1000 h后,合金表面的局部腐蚀区可达60%。本工作揭示了新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢中预氧化膜的微观结构、保护效果和失效机制,为进一步提升其预氧化膜的有效性和稳定性指明了方向。

关键词： Pb-Bi共晶冷却快堆铁素体/马氏体钢表面处理 Pb-Bi腐蚀预氧化膜

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拌合水及水环境对泡沫混凝土性能的影响

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新型建筑材料 2024年第1期51卷 150-154页

作者：黎碧云焦晓东张仰鹏广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 广西交科集团有限公司广西南宁530007

研究了拌合水对泡沫混凝土的作用,并通过流值进行表征。通过体积吸水率、干湿循环性能变化反映水环境作用对泡沫混凝土性能的影响。试验结果表明,单位拌合用水量、水固比越大,泡沫混凝土的流值越大;水固比相同时,泡沫混凝土的体积密度越... 详细信息

研究了拌合水对泡沫混凝土的作用,并通过流值进行表征。通过体积吸水率、干湿循环性能变化反映水环境作用对泡沫混凝土性能的影响。试验结果表明,单位拌合用水量、水固比越大,泡沫混凝土的流值越大;水固比相同时,泡沫混凝土的体积密度越大,体积吸水率越高、水稳定性越好;与水固比1∶1.9的泡沫混凝土相比,水固比为1∶1.8的体积吸水率较高,干湿循环后的水稳定性较低;掺加20%粉煤灰替代水泥可一定程度上降低吸水率,提高水稳定性。新拌阶段,拌合水稀释了水泥悬浊粒子的浓度,提高流动性。硬化后,水在泡沫混凝土中的迁入、迁出对其性能产生影响,其中连通孔隙率与水分作用密切相关。

关键词：泡沫混凝土水分作用吸水性干湿循环

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White light emission in 0D halide perovskite[(CH_(3))_(3)S]_(2)SnCl_(6)·H_(2)O crystals through variation of doping ns^(2) ions

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Frontiers of Optoelectronics 2024年第1期17卷 57-66页

作者： Yitong Lin Yu Zhong yangpeng Lin Jiawei Lin Lei Pang Zhilong zhang Yi Zhao Xiao‑Ying Huang Ke‑Zhao Du Fujian Provincial Key Laboratory of Advanced Materials Oriented Chemical Engineering Collage of Chemistry and Material ScienceFujian Normal UniversityFuzhou 350007China State Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of SciencesFuzhou 350002China Qinghai Environmental Monitoring Center Xining 810000China Strait Institute of Flexible Electronics(SIFE Future Technologies)Fujian Normal University and Strait Laboratory of Flexible Electronics(SLoFE)Fuzhou 350007China Wuhan National Laboratory for Optoelectronics Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China

With the rapid development of white LEDs,the research of new and efficient white light emitting materials has attracted increasing attention.Zero dimensional(0D)organic–inorganic hybrid metal halide perovskites with superior luminescent property are promising candidates for LED application,due to their abundant and tailorable structure.Herein,[(CH_(3))_(3)S]_(2)SnCl_(6)・H_(2)O is synthesized as a host for dopant ions Bi^(3+)and Sb^(3+).The Sb^(3+)doped,or Bi^(3+)/Sb^(3+)co-doped,[(CH_(3))3S]_(2)SnCl_(6)・H_(2)O has a tunable optical emission spectrum by means of varying dopant ratio and excitation wavelength.As a result,we can achieve single-phase materials suitable for emission ranging from cold white light to warm white light.The intrinsic mechanism is examined in this work,to clarify the dopant effect on the optical properties.The high stability of title crystalline material,against water,oxygen and heat,makes it promising for further application.

关键词： 0D Metal halide White light Perovskite Ions doping Excitation dependent

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耐Pb-Bi腐蚀Si增强型铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢的研究进展

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金属学报 2023年第4期59卷 502-512页

作者：吴欣强戎利建谭季波陈胜虎胡小锋张洋鹏张兹瑜中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

结构材料是制约铅冷快堆建设的关键因素之一,原因是其组成元素在液态Pb-Bi共晶(LBE)中会发生不同程度的溶解,影响结构安全。候选结构材料铁素体/马氏体钢T91与不锈钢316在550℃饱和氧LBE环境中发生快速氧化腐蚀;溶解氧浓度降至1.26×10^... 详细信息

结构材料是制约铅冷快堆建设的关键因素之一,原因是其组成元素在液态Pb-Bi共晶(LBE)中会发生不同程度的溶解,影响结构安全。候选结构材料铁素体/马氏体钢T91与不锈钢316在550℃饱和氧LBE环境中发生快速氧化腐蚀;溶解氧浓度降至1.26×10^(-6)%(质量分数)可减轻T91的液态LBE腐蚀,但低于1×10^(-6)%时,T91与316钢发生溶解腐蚀;T91液态LBE脆化敏感性高,导致其在350℃液态LBE中腐蚀疲劳寿命显著降低。与商用的(9%~12%)Cr铁素体/马氏体钢和316型奥氏体不锈钢相比,经微合金化的Si增强型铁素体/马氏体钢(9Cr-Si和12Cr-Si)和奥氏体不锈钢(ASS-Si),具有较好的组织稳定性和综合力学性能,且在液态LBE中形成的富Si氧化物提高了氧化膜的致密性,改善了其耐腐蚀性能,在550℃下静态饱和氧和动态控氧LBE环境中的溶解腐蚀受到抑制,有望满足铅冷快堆的设计需求。

关键词：铁素体/马氏体钢奥氏体不锈钢液态金属腐蚀液态金属脆化力学性能组织稳定性

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植被混凝土板墙与锚索组合结构防护边坡稳定性研究

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金属矿山 2023年第10期 205-213页

作者：陈宇李舒阳刘威勤张仰鹏胡钊健黄震广西新发展交通集团有限公司广西南宁530029 广西交科集团有限公司广西南宁530007 广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004

为了解决高陡边坡护坡能力与边坡生态相互协调的问题,以龙胜—峒中口岸高速公路边坡为例,将植被混凝土板墙和预应力锚索支护技术相结合,采用数值模拟方法研究植被混凝土板墙锚固支护结构对边坡变形约束和稳定性加固效果,分析植被混凝土... 详细信息

为了解决高陡边坡护坡能力与边坡生态相互协调的问题,以龙胜—峒中口岸高速公路边坡为例,将植被混凝土板墙和预应力锚索支护技术相结合,采用数值模拟方法研究植被混凝土板墙锚固支护结构对边坡变形约束和稳定性加固效果,分析植被混凝土板墙锚固结构的边坡稳定性及锚索参数敏感性。研究结果表明:植被混凝土板墙锚固支护结构能有效增强边坡的稳定性,减少边坡内部的剪切应变,阻止潜在滑动面的贯穿;在板墙和锚索的加固作用下,边坡的变形方式发生变化,将能量扩散稀释,使浅层堆积体的局部大变形转为全局小变形,降低了坡顶、坡面和坡底的变形程度,并提高了板墙的承载力和抗弯利用率,从而达到防止边坡滑动的目的;锚索参数敏感度由大到小排序为:锚索长度>锚索竖向间距>锚索预应力大小。研究可为植被混凝土板墙锚固支护结构的设计施工提供科学依据。

关键词：植被混凝土预应力锚索边坡稳定性参数敏感性数值模拟

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一体式A^(2)O-MBR系统处理高速公路服务区污水的研究

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工业水处理 2024年第4期44卷 170-178页

作者：谭斌黄阳鹏肖勇林冰张运杰张倩中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

为解决高速公路服务区污水中污染物浓度高、处理设施普遍存在效能低下等问题,采用一体式A^(2)O-MBR反应器处理该目标污水。在反应器启动成功的基础上,研究了不同溶解氧(DO)、硝化液回流比和C/N下A^(2)O-MBR工艺对污染物的去除性能。结... 详细信息

为解决高速公路服务区污水中污染物浓度高、处理设施普遍存在效能低下等问题,采用一体式A^(2)O-MBR反应器处理该目标污水。在反应器启动成功的基础上,研究了不同溶解氧(DO)、硝化液回流比和C/N下A^(2)O-MBR工艺对污染物的去除性能。结果表明,在控制DO为4 mg/L,硝化液回流比为300%,C/N为6时,A^(2)O-MBR获得了最佳污染物去除效果,A^(2)O-MBR工艺的COD、BOD_5和TP去除率分别为90.57%、93.75%和93.00%。反应器稳定运行时,出水NH_(4)^(+)-N和SS分别为4.2 mg/L和4.5 mg/L,出水指标均达到了《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2020)中冲厕、车辆冲洗的要求。一体式A^(2)O-MBR在一定程度上可以降低膜组件的污染程度,从而降低系统的维护运行成本,可为高速公路服务区污水处理实际工程改造提供参考。

关键词： A^(2)O-MBR工艺生物脱氮服务区污水污染物水质标准

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改性乳化沥青混合料胶浆特性及强度分析

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交通科学与工程 2023年第4期39卷 32-38页

作者：禤炜安熊剑平张仰鹏曾俐豪广西交科集团有限公司广西南宁530007 广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 高等级公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心广西南宁530007

为探究改性乳化沥青混合料的性能,设计不同配合比的乳化沥青胶浆,研究不同粉胶比、水泥替代率、养护时间对乳化沥青胶浆黏度特性的影响,分析不同胶浆乳化沥青混合料的初始强度,并测试不同温度、湿度、风力等环境条件下乳化沥青混合料的... 详细信息

为探究改性乳化沥青混合料的性能,设计不同配合比的乳化沥青胶浆,研究不同粉胶比、水泥替代率、养护时间对乳化沥青胶浆黏度特性的影响,分析不同胶浆乳化沥青混合料的初始强度,并测试不同温度、湿度、风力等环境条件下乳化沥青混合料的马歇尔稳定度。研究结果表明:粉胶比越大,水泥替代率越高,乳化沥青胶浆的黏度越大;当粉胶比为1.0且水泥替代率不超过50%时,乳化沥青胶浆的马歇尔初始稳定度为3.32 kN。温度越高,湿度越小,风力越大,越有利于加速乳化沥青破乳,促进乳化沥青混合料强度的形成与发展;随着养护时间的延长,乳化沥青混合料的马歇尔强度增大,该强度发展呈前期增长较快、后续逐渐减缓甚至趋于平稳的规律。

关键词：道路工程乳化沥青混合料影响因素

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斜坡型大纵坡T梁球型支座破坏原因分析和处治

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市政技术 2023年第7期41卷 48-53页

作者：陈家锋张仰鹏李舒阳袁冰玲河南省交通规划设计研究院股份有限公司河南郑州450000 广西道路结构与材料重点实验室广西壮族自治区南宁530007 广西交科集团有限公司广西壮族自治区南宁530007 广西贵港宏港建筑工程有限责任公司广西壮族自治区贵港537000

对于山区斜坡型大纵坡桥梁,通常采用T梁和球型支座以适应结构复杂的转动和形变需求。然而,在施工质量和服役环境等多种因素影响下,支座常出现位移超限和脱空等病害,严重威胁了桥梁的安全运营。采用现场试验方法,以球型支座位移、支座梁... 详细信息

对于山区斜坡型大纵坡桥梁,通常采用T梁和球型支座以适应结构复杂的转动和形变需求。然而,在施工质量和服役环境等多种因素影响下,支座常出现位移超限和脱空等病害,严重威胁了桥梁的安全运营。采用现场试验方法,以球型支座位移、支座梁底预埋钢板水平度、伸缩缝宽度、主梁梁端间距和桥墩垂直度为评价指标,剖析了支座病害的成因。以某山区一座跨径为4×30 m+(65+110+65)m的桥梁为例,分析了该桥T梁球型支座的破坏情况,提出了处治措施,并得到以下结论:T梁架设时支座临时约束解除后未消除的支座初始位移、桥墩抗弯刚度偏小、梁底预埋钢板水平度超限(水平度达到-1.72°(负号表示下坡)以上),是导致球型支座出现位移超限和脱空等问题的主要原因,可采用自调平支座和盖梁顶增设纵向限位装置等措施来解决支座破坏问题。

关键词：大纵坡 T梁球型支座自调平支座破坏处治

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