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开冷温度对厚壁管线钢组织和低温力学性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第12期52卷 4283-4295页

作者：陈博轩李红英杨建华彭宁琦王晓峰李阳华赵映辉吉玲康中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411101 南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 衡阳华菱钢管有限公司湖南衡阳421001 中国石油天然气集团公司管材研究所陕西西安710077

采用3种不同开冷温度(720,740和760℃)制备厚度为31.75 mm的管线钢,结合微观组织观察和低温力学性能测试,研究3种开冷温度对管线钢微观组织和低温断裂行为的影响。研究结果表明:当开冷温度为760℃时,转变产物为准多边形铁素体(QF)+多边... 详细信息

采用3种不同开冷温度(720,740和760℃)制备厚度为31.75 mm的管线钢,结合微观组织观察和低温力学性能测试,研究3种开冷温度对管线钢微观组织和低温断裂行为的影响。研究结果表明:当开冷温度为760℃时,转变产物为准多边形铁素体(QF)+多边形铁素体(PF)+粒状贝氏体(GB)+细粒状马氏体-奥氏体(M/A),有效晶粒粒径为4.6μm;当开冷温度为740℃时,转变产物为多边形铁素体+粒状贝氏体+贝氏体铁素体(BF)+块状M/A,有效晶粒粒径为3.9μm;当开冷温度为720℃时,转变产物为多边形铁素体+贝氏体铁素体+长条状M/A,有效晶粒粒径为4.1μm;随着开冷温度降低,实验钢中马氏体变体的体积分数增大,C和Mn等合金元素在M/A组元处偏聚程度增大;当力学性能测试温度在-60~-10℃范围内时,开冷温度为740℃的实验钢能够兼顾较好的低温强度和韧性,屈服强度不低于526 MPa,抗拉强度不低于700 MPa,断后伸长率高于24.6%,低温冲击吸收功高于273 J。

关键词：开冷温度厚壁管线钢显微组织有效晶粒粒径低温力学性能

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长碳链聚酰胺弹性体的制备及其低温力学性能

工程塑料应用 2022年第2期50卷 27-32,38页

作者：龚舜陈向阳李素圆邓建平李玉才吴鑫冯新星潘凯北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 德州市鑫华润科技股份有限公司山东德州253000 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所北京100010

以十二碳二元胺、癸二酸、聚四氢呋喃醚二醇为原料,通过熔融缩聚两步法制备了两种软段含量较高的长碳链聚酰胺弹性体(LCPAE)。采用傅里叶变换红外吸收光谱、核磁共振氢谱确认了LCPAE的化学结构,使用凝胶渗透色谱测试了LCPAE的分子量,通... 详细信息

以十二碳二元胺、癸二酸、聚四氢呋喃醚二醇为原料,通过熔融缩聚两步法制备了两种软段含量较高的长碳链聚酰胺弹性体(LCPAE)。采用傅里叶变换红外吸收光谱、核磁共振氢谱确认了LCPAE的化学结构,使用凝胶渗透色谱测试了LCPAE的分子量,通过差示扫描量热分析、热重分析探究了LCPAE的热性能,最后采用电子万能试验机、动态力学分析深入研究了LCPAE的常温以及低温力学性能。结果表明,LCPAE被成功合成并具有理想的分子量。LCPAE中存在由软硬段间热力学不相容性导致的微相分离结构,LCPAE的T_(5%)(降解5%质量时的温度)超过340℃,表现出优良的热稳定性,而且微相分离程度和热稳定性皆随硬段含量的增加而有所提升。所得LCPAE-2(十二碳二元胺与癸二酸的物质的量比为3∶4)表现出优良的常温力学性能和极为优异的耐低温性能,在–55℃时,拉伸强度和断裂伸长率的损失率分别仅为9.7%和11.5%。

关键词：长碳链聚酰胺弹性体结构表征性能研究低温力学性能

液氧相容改性环氧树脂体系低温力学性能分子动力学模拟

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功能材料 2022年第7期53卷 7139-7143,7149页

作者：高畅董旭峰严佳徐浩武湛君大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024 大连理工大学航空航天学院辽宁大连116024

使用含磷阻燃剂分子对环氧树脂进行化学改性可以提高材料的液氧相容性,但将显著改变环氧树脂固化物的力学性能。利用分子动力学(MD)模拟方法,研究了10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)改性环氧树脂的低温力... 详细信息

使用含磷阻燃剂分子对环氧树脂进行化学改性可以提高材料的液氧相容性,但将显著改变环氧树脂固化物的力学性能。利用分子动力学(MD)模拟方法,研究了10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)改性环氧树脂的低温力学性能。首先采用两步反应方案来制备改性的环氧热固性交联网络,然后分别给予ReaxFF与Dreiding力场,基于截断键长实现精确有效的键断裂模拟。着重探索了不同磷含量对分子网络结构和材料性能的影响。研究发现,链长分布特征是决定材料力学性能的关键因素。而通过链长调节(CLR),材料在低温下的力学性能可以明显增强。为高性能液氧相容热固性树脂和复合材料的设计和制造提供了有价值的参考,有助于提高复合材料在恶劣工程环境下的耐受性。

关键词：树脂基复合材料改性环氧树脂分子动力学液氧相容性低温力学性能

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固溶温度对A286合金低温力学性能的影响

金属热处理 2023年第3期48卷 96-99页

作者：代礼斌杨章程邓雄邱仕佳郑朝清重庆市计量质量检测研究院重庆401121

利用电子万能试验机、金相显微镜、冲击试验机、电子探针研究了A286合金经900、950和1000℃固溶1 h,水冷+720℃时效16 h空冷后的低温(-50、-196和-269℃)力学性能。结果表明,测试温度相同时,随着固溶温度的升高,抗拉强度和屈服强度变化... 详细信息

利用电子万能试验机、金相显微镜、冲击试验机、电子探针研究了A286合金经900、950和1000℃固溶1 h,水冷+720℃时效16 h空冷后的低温(-50、-196和-269℃)力学性能。结果表明,测试温度相同时,随着固溶温度的升高,抗拉强度和屈服强度变化不大,断后伸长率在33%~42%之间,断面收缩率在45%~52%之间;固溶温度相同时,随着测试温度的降低,抗拉强度和屈服强度均增加,冲击吸收能量降低,最低冲击吸收能量为45 J,但仍保持着良好的韧性。

关键词： A286合金固溶处理时效低温力学性能

热处理对大厚度管线钢组织和低温力学性能的影响研究

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热处理对大厚度管线钢组织和低温力学性能的影响研究

作者：陈博轩中南大学

学位级别：硕士

大厚度管线钢的使用有助于增加管道输送压力,提高服役安全性。但是厚规格管线钢的不同厚度处组织均匀性较差,力学性能不稳定,低温环境下易产生脆断,研究厚规格管线钢的组织调控以及组织与低温性能间的联系具有重要意义。本文以31.75mm... 详细信息

大厚度管线钢的使用有助于增加管道输送压力,提高服役安全性。但是厚规格管线钢的不同厚度处组织均匀性较差,力学性能不稳定,低温环境下易产生脆断,研究厚规格管线钢的组织调控以及组织与低温性能间的联系具有重要意义。本文以31.75mm的管线钢厚板为研究对象,通过低温拉伸实验、低温冲击实验和低温落锤实验测定了开冷温度、淬火+回火工艺和直接回火工艺对实验钢不同厚度处低温力学性能的影响,结合扫描电镜观察、透射电镜观察和电子背散射衍射分析等多种表征手段,分析了组织转变规律,获得主要结论如下:(1)研究了3组开冷温度下实验钢不同厚度处的组织转变行为。在720°C～760°C的开冷温度范围内,实验钢的不同厚度处主要发生铁素体和贝氏体转变。随着开冷温度降低,多边形铁素体含量增加,合金元素在M/A组元处产生明显偏聚。从实验钢边部到心部,粒状贝氏体含量增加,平均有效晶粒粒径增大。(2)研究了开冷温度对实验钢不同厚度处的低温力学性能的影响。当开冷温度为740°C时,实验钢不同厚度处系列低温拉伸曲线均为拱顶型,其中屈服强度≥518MPa,抗拉强度≥696MPa,断后伸长率>21.2%,低温冲击吸收功>273J,韧脆转变温度低于-83°C,-20°C下落锤剪切面积为89%,符合中俄东线管线钢的低温止裂标准。(3)研究了直接回火工艺对实验钢不同厚度处的组织及低温力学性能的影响。实验钢组织为多边形铁素体、准多边形铁素体、粗化的贝氏体铁素体和带尖角的析出物。实验钢不同厚度处的大角度晶界占比>33.9%,-60°C下屈服强度>539MPa,抗拉强度>622MPa,冲击吸收功>285J,韧脆转变温度低于-103°C。(4)研究了淬火+回火工艺对实验钢不同厚度处的组织及低温力学性能的影响。实验钢组织为回火后的贝氏体、M/A组元以及细小弥散析出物,晶内析出物的成分为Nb、Ti的碳氮化物,晶界上富C和富Mn相含量少。实验钢不同厚度处的有效晶粒粒径42.9%,-60°C下屈服强度>553MPa,抗拉强度>618MPa,冲击功>298J,韧脆转变温度低于-108°C。相比于轧态钢,淬火+回火处理后实验钢的组织均匀性提高,可为管线钢的热处理工艺提供参考。图52幅,表2个,参考文献84篇

关键词：厚规格管线钢开冷温度热处理显微组织有效晶粒粒径低温力学性能

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淬火温度对7Ni钢低温力学性能的影响

材料研究学报 2018年第5期32卷 388-394页

作者：曹宏玮罗兴宏刘实中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室中国科学院金属研究所沈阳110016

使用OM、SEM、TEM和XRD等手段观察并表征在不同温度淬火的7Ni钢的组织形貌和逆转奥氏体含量的变化,研究了淬火温度对7Ni钢的低温强度和低温韧性的影响。结果表明:当淬火温度从830℃提高到930℃时钢的低温韧性急剧下降,低温抗拉强度和屈... 详细信息

使用OM、SEM、TEM和XRD等手段观察并表征在不同温度淬火的7Ni钢的组织形貌和逆转奥氏体含量的变化,研究了淬火温度对7Ni钢的低温强度和低温韧性的影响。结果表明:当淬火温度从830℃提高到930℃时钢的低温韧性急剧下降,低温抗拉强度和屈服强度明显降低。同时,随着淬火温度的提高延伸率下降,与低温强度的变化趋势基本一致。在830℃淬火的试验钢,原奥氏体晶粒和马氏体板条束最为细小。而当淬火温度超过830℃时钢中的原奥氏体晶粒和马氏体板条束都显著长大,钢的低温强度和低温韧性随着晶粒尺寸与板条束宽度的增大而下降,粗化的组织对钢的低温强度与低温韧性都有不利的影响。随着淬火温度的提高钢中的逆转奥氏体含量基本上呈下降趋势,在830℃淬火的试验钢中逆转奥氏体含量最高,其低温冲击功也最高。

关键词：金属材料 7Ni钢淬火温度低温力学性能微观组织逆转奥氏体

DNPH和BDNPF/A复合增塑PET推进剂低温力学性能研究

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固体火箭技术 2020年第6期43卷 695-700页

作者：王晓倩甘露张习龙邓安华牛草坪胡晓亮李洋湖北三江航天江河化工科技有限公司宜昌444200

针对双(2,2-二硝基丙基)缩乙醛/缩甲醛(BDNPF/A)增塑的端羟基四氢呋喃-环氧乙烷无规共聚醚(PET)推进剂存在玻璃化转变温度(T g)高和低温力学性能差的问题,采用2,2-二硝基丙醇正己酸酯(DNPH)增塑剂和BDNPF/A复合增塑,研究了增塑剂复配比... 详细信息

针对双(2,2-二硝基丙基)缩乙醛/缩甲醛(BDNPF/A)增塑的端羟基四氢呋喃-环氧乙烷无规共聚醚(PET)推进剂存在玻璃化转变温度(T g)高和低温力学性能差的问题,采用2,2-二硝基丙醇正己酸酯(DNPH)增塑剂和BDNPF/A复合增塑,研究了增塑剂复配比例和增塑比对PET弹性体和推进剂玻璃化转变温度、PET推进剂力学性能的影响。结果表明,DNPH和BDNPF/A按照质量比1∶1复配时,PET弹性体的T g由-71.2℃下降至-83.1℃,PET推进剂的T g由-53.1℃下降至-67.1℃,推进剂低温(-55℃)的最大抗拉强度由6.020 MPa下降至3.393 MPa,最大伸长率由5.4%提升至58.2%;随着增塑比的增加,推进剂低温最大抗拉强度降低;当增塑比为1.5~2.0时,通过调整固化参数,推进剂的低温最大抗拉强度为3.0~3.5 MPa,最大伸长率大于50%。

关键词： DNPH BDNPF/A PET推进剂玻璃化转变温度低温力学性能

石墨烯-多壁碳纳米管协同增强环氧树脂复合材料的低温力学性能

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复合材料学报 2015年第1期32卷 21-26页

作者：沈小军孟令轩付绍云嘉兴学院材料与纺织工程学院嘉兴314000 中国科学院理化技术研究所北京100190

为了提高环氧树脂的低温力学性能,采用石墨烯与多壁碳纳米管(MWCNTs)协同改性环氧树脂,系统研究了石墨烯-MWCNTs/环氧树脂复合材料的室温(RT)和低温(77K)力学性能。结果表明:当石墨烯的质量分数为0.1wt%,MWCNTs的质量分数为0.5wt%时,纳... 详细信息

为了提高环氧树脂的低温力学性能,采用石墨烯与多壁碳纳米管(MWCNTs)协同改性环氧树脂,系统研究了石墨烯-MWCNTs/环氧树脂复合材料的室温(RT)和低温(77K)力学性能。结果表明:当石墨烯的质量分数为0.1wt%,MWCNTs的质量分数为0.5wt%时,纳米填料的加入可同时改善环氧树脂的低温拉伸强度、弹性模量和冲击强度;在此最佳含量下,石墨烯-MWCNTs/环氧树脂复合材料在RT和77K时的拉伸强度皆达到最大值,比纯环氧树脂的拉伸强度分别提高了11.04%和43.78%。石墨烯和MWCNTs能协同提高环氧树脂的低温力学性能。

关键词：多壁碳纳米管石墨烯环氧树脂复合材料低温力学性能

不同煤矸石粗骨料替代率下混凝土的低温力学性能研究

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宁夏大学学报（自然科学版） 2023年第1期44卷 25-30页

作者：马也张博杰杨秋宁宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021

为研究煤矸石粗骨料对C40混凝土低温力学性能的影响,制作4种替代率下煤矸石粗骨料试件,以全替代率为基础,对比设计强度为C30,C50煤矸石粗骨料混凝土,在低温下恒温4 h,分别测试在20,-10,-20,-30℃下的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度... 详细信息

为研究煤矸石粗骨料对C40混凝土低温力学性能的影响,制作4种替代率下煤矸石粗骨料试件,以全替代率为基础,对比设计强度为C30,C50煤矸石粗骨料混凝土,在低温下恒温4 h,分别测试在20,-10,-20,-30℃下的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和相对动弹性模量.结果表明,在低温条件下,煤矸石骨料混凝土的强度和动弹性模量均提高,且温度越低,其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及动弹性模量提升幅度越大.

关键词：煤矸石替代率低温力学性能抗压强度劈裂抗拉强度抗折强度动弹性模量