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晶粒尺度、碳含量对CrMo钢组织转变与热物性参数的影响

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晶粒尺度、碳含量对CrMo钢组织转变与热物性参数的影响

作者：张增超上海交通大学

学位级别：硕士

CrMo钢经过热处理工艺后具有良好的性能,被广泛应用于各类机械部件中。调质、渗碳淬火等是CrMo钢热处理工艺中的重要环节,借助数值模拟对相关工艺进行制定、优化则需要材料组织转变相关参数(Bs、Bf、Ms、Mf等)、热物性参数(α、Cp、λ)... 详细信息

CrMo钢经过热处理工艺后具有良好的性能,被广泛应用于各类机械部件中。调质、渗碳淬火等是CrMo钢热处理工艺中的重要环节,借助数值模拟对相关工艺进行制定、优化则需要材料组织转变相关参数(Bs、Bf、Ms、Mf等)、热物性参数(α、Cp、λ)的完备数据。相关参数受到材料晶粒尺度、C含量等的影响,采用实验手段测量费时费力且部分非稳态数据难以测得,本文通过对20CrMo和42CrMo两种材料的研究寻找CrMo钢组织转变的相应规律,并通过模型计算得到CrMo钢的热物性参数。CrMo钢晶粒尺度随着保温温度的提高和保温时间的延长而增大,晶粒尺度的长大速率随着保温温度的升高而变大,随着保温时间的延长而降低。本文通过实验数据拟合建立了20CrMo和42CrMo的晶粒长大动力学模型,为后续研究奠定了基础。本文研究了晶粒尺度及C含量对CrMo钢组织转变的影响。20CrMo和42CrMo的Ms、Mf温度和K-M方程的α参数(马氏体转变参数)与lnD以及C含量成线性关系。本文据此建立了C含量在一定范围内的CrMo钢的Ms、Mf温度、α参数与晶粒尺度、C含量之间的关系表达式。CrMo钢奥氏体晶粒尺度的增大也会使Bs、Bf温度下降,同时使贝氏体转变起始曲线、结束曲线发生右移。本文通过亚点阵模型构建了CrMo钢比热的计算模型,通过线性拟合模型构建了CrMo钢热扩散系数的计算模型,通过计算得到的比热与热扩散系数预测了CrMo钢的热导率。以上计算得到的热物性参数与实测值符合良好,计算误差较小,证明计算模型具有较好的实用性和可行性。

关键词： CrMo钢晶粒尺度碳含量组织转变热物性参数

四川雅安软玉中透闪石的结构水晶粒尺度不均一性及其指示意义

同方学位论文库评论

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宝石和宝石学杂志 2019年第3期21卷 1-8页

作者：金晓婷丘志力戴苏兰张跃峰李榴芬广东省珠宝玉石及贵金属检测中心广东广州510275 中山大学地球科学与工程地质学院/宝玉石研究鉴定(评估)中心广东广州510275 四川省产品质量监督检验检测院四川成都610031

四川雅安软玉是一种新发现的基(超)性岩型软玉。对于其成玉机制,目前尚存在一些亟待解决的科学问题:该地区多期次成矿流体对软玉的成玉过程及其交代结构的多样性的影响;透闪石中水的赋存状态、结合方式及其演化趋势;透闪石中结构水和化... 详细信息

四川雅安软玉是一种新发现的基(超)性岩型软玉。对于其成玉机制,目前尚存在一些亟待解决的科学问题:该地区多期次成矿流体对软玉的成玉过程及其交代结构的多样性的影响;透闪石中水的赋存状态、结合方式及其演化趋势;透闪石中结构水和化学成分晶粒尺度不均一性的表现形式及其缘由。采用傅里叶变换显微红外光谱、电子探针等测试方法,从微观角度就雅安软玉中透闪石晶粒内结构水的存在形式、结合方式,特别是结构水与M1、M3位阳离子之间的耦合关系进行了测试与分析。结果表明,单个透闪石晶粒内由(Mg^2+,Mg^2+,Mg^2+)-OH、(Mg^2+,Mg^2+,Fe^2+)-OH、(Mg^2+,Fe^2+,Fe^2+)-OH、(Fe^2+,Fe^2+,Fe^2+)-OH伸缩振动致红外吸收谱带分别位于3672、3659、3644、3623cm-1处。雅安软玉中结构水及其化学成分普遍存在晶粒尺度的不均一性。单个透闪石晶粒内结构水从中心向边缘整体呈现明显的递增趋势,与之对应的MgO质量分数整体呈现递增趋势,FeOT质量分数整体呈现递减趋势。研究成果有助于揭示该类型软玉矿床的成矿流体在其成玉过程中的演化规律,进而为解析其成玉机理提供科学依据。

关键词：透闪石晶粒尺度结构水红外光谱四川雅安

晶格振动和晶粒尺度对磁记录膜矫顽力的竞争影响研究

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原子与分子物理学报 2004年第4期21卷 637-641页

作者：张可言袁敏郑瑞伦涪陵师范学院物理系重庆涪陵408003 西南师范大学物理学院重庆北碚400715

对晶格自旋相互作用的交换积分进行了晶格振动的修正,依此修正,导出了振动对磁记录膜矫顽力的影响关系;分析了磁晶量子尺度效应对磁记录膜矫顽力的影响机制;讨论了振动效应和量子尺度效应相互影响,共同竞争的物理内涵。结果显示:①振动... 详细信息

对晶格自旋相互作用的交换积分进行了晶格振动的修正,依此修正,导出了振动对磁记录膜矫顽力的影响关系;分析了磁晶量子尺度效应对磁记录膜矫顽力的影响机制;讨论了振动效应和量子尺度效应相互影响,共同竞争的物理内涵。结果显示:①振动的存在将减小薄膜的矫顽力;②磁晶微粒的量子尺度效应将使薄膜的矫顽力增加;③振动效应和量子尺度效应相互影响,共同竞争,为薄膜提供矫顽力;④要提高薄膜完备系的矫顽力,可将磁记录膜制成纳米级薄膜。

关键词：晶格振动晶粒尺度磁记录膜矫顽力影响

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晶粒尺度对延性材料层裂损伤影响的数值分析

晶粒尺度对延性材料层裂损伤影响的数值分析

第五届全国计算爆炸力学会议

作者：张凤国周洪强洪滔北京应用物理与计算数学研究所

根据晶粒尺度与材料内部潜在成核孔洞数之间相互的对应关系,本文通过改进孔洞的成核模型,首次将晶粒尺度引入到延性材料层裂损伤演化方程中,并采用数值方法分析了晶粒尺度对自由面速度的影响,计算结果与相关文献所报导的实验分析结果定... 详细信息

根据晶粒尺度与材料内部潜在成核孔洞数之间相互的对应关系,本文通过改进孔洞的成核模型,首次将晶粒尺度引入到延性材料层裂损伤演化方程中,并采用数值方法分析了晶粒尺度对自由面速度的影响,计算结果与相关文献所报导的实验分析结果定性上具有一定的相似性。研究成果对于层裂损伤的深入研究具有一定的启发性。

关键词：层裂晶粒尺度延性材料冲击

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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晶粒尺度对热障涂层高温循环氧化寿命的影响

真空 2016年第3期53卷 33-38页

作者：牟仁德许振华王占考黄光宏何利民北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

采用化学气相沉积和电子束物理气相沉积工艺在镍基单晶高温合金基体上制备了(Ni,Pt)Al/YSZ(Yttira stabilized zirconia,YSZ)热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs),研究了TBCs涂层在1100℃的循环氧化性能。结果表明,陶瓷涂层的剥落... 详细信息

采用化学气相沉积和电子束物理气相沉积工艺在镍基单晶高温合金基体上制备了(Ni,Pt)Al/YSZ(Yttira stabilized zirconia,YSZ)热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs),研究了TBCs涂层在1100℃的循环氧化性能。结果表明,陶瓷涂层的剥落位置主要出现在热生长氧化物(Thermally grown oxide,TGO)层内部、TGO层/粘结层的界面或者粘结层表面下方几个微米处。试验过程中,粘结层表面晶粒尺度不规则分布、晶粒晶界"背脊"形貌残留、TGO层下方孔洞形成、陶瓷层内纵向裂纹贯穿延伸和TGO层内残余应力释放速率过快均是可能导致TBCs涂层过早剥落失效的主要原因。

关键词：热障涂层热循环晶粒尺度界面失效

全片层TiAl基合金的屈服强度与显微组织关系

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稀有金属材料与工程 2001年第3期30卷 178-182页

作者：付连峰林建国曹国鑫张永刚陈昌麒清华大学北京北京航空航天大学北京100084

通过特定的热处理工艺，分离出全片层组织的晶粒尺度和片层厚度两个主要的显微组织参数，研究了晶粒尺度和片层间距对全片层组织合金的强化效果。研究结果表明：合金的屈服强度随着晶粒尺度和片层厚度的减小而增加，符合Ｈａｌｌ－Ｐｅ... 详细信息

通过特定的热处理工艺，分离出全片层组织的晶粒尺度和片层厚度两个主要的显微组织参数，研究了晶粒尺度和片层间距对全片层组织合金的强化效果。研究结果表明：合金的屈服强度随着晶粒尺度和片层厚度的减小而增加，符合Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ强化关系。同时用屈服强度模型解释了晶粒尺度和片层厚度的强化效果。

关键词：全片层组织屈服强度晶粒尺度片层厚度 TiAl基合金

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两种晶粒大理岩的力学性质研究

岩土力学 2005年第1期26卷 91-96页

作者：尤明庆河南理工大学资源与材料工程系河南焦作454000

矿物结构是影响岩石力学特性的根本因素。对晶粒 0.5～1 mm 细晶微风化大理岩和晶粒 0.2～0.5 mm 粉晶风化大理岩,进行了超声波测试和单轴、常规三轴压缩试验。粉晶大理岩晶粒尺度较小,滑移界面较多,粘接强度稍有变化就显著影响变形,即... 详细信息

矿物结构是影响岩石力学特性的根本因素。对晶粒 0.5～1 mm 细晶微风化大理岩和晶粒 0.2～0.5 mm 粉晶风化大理岩,进行了超声波测试和单轴、常规三轴压缩试验。粉晶大理岩晶粒尺度较小,滑移界面较多,粘接强度稍有变化就显著影响变形,即单轴压缩强度离散性较小而杨氏模量离散性较大,杨氏模量是细晶大理岩的 1/3 左右,而单轴压缩强度仅低 20 %。细晶大理岩的杨氏模量与围压无关,粉晶大理岩的杨氏模量随围压而增大,但进入延性变形阶段后两种大理岩的三轴强度完全相同。岩样的剪切破坏角都是随围压增大而减小,最后达到 Coulomb 准则确定的数值。在较高围压下,试样的承载极限与应力路径、材料强度以及内部的缺陷关系不大。晶粒的摩擦决定了大理岩的强度、变形特性。

关键词：岩石力学晶粒尺度强度杨氏模量破坏角内摩擦

CaO碳化-煅烧循环捕获CO_2高温烧结特性研究

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工程热物理学报 2009年第3期30卷 537-539页

作者：冯志翔郑瑛张璐郑楚光华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

在固定床反应系统中对PT基准CaCO_3以及安徽巢东纳米CaCO_3进行多循环CCRs反应,通过计算微观参数和观察吸收剂颗粒表面形貌的变化,从微观角度解释烧结作用对吸收剂转化率的影响。结果表明,烧结使得吸收剂微观晶粒之间逐渐融合,宏观表现... 详细信息

在固定床反应系统中对PT基准CaCO_3以及安徽巢东纳米CaCO_3进行多循环CCRs反应,通过计算微观参数和观察吸收剂颗粒表面形貌的变化,从微观角度解释烧结作用对吸收剂转化率的影响。结果表明,烧结使得吸收剂微观晶粒之间逐渐融合,宏观表现为颗粒之间的粘合,粒径显著增大,对循环反应中吸收剂捕获CO_2的能力有较大影响.对比两种CaCO_3样品颗粒表面烧结程度,纳米粉末由于团聚程度高,比表面积大,其烧结程度更为严重.

关键词： CaO C02捕捉烧结晶粒尺度表面形貌

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双态组织TiAl基合金拉伸塑性的断裂力学

中国有色金属学报 2001年第z2期11卷 114-118页

作者：郑瑞廷郭富安张永刚陈昌麒北京航空航天大学材料科学与工程系北京100083

探讨了双态组织TiAl基合金中晶粒尺度对合金常温拉伸塑性的影响。对等温锻造后的γ TiAl基合金进行了热处理 ,获得了含有不同等轴γ晶粒及片层晶粒体积比的双态组织。采用单轴拉伸实验 ,对断口进行分析发现 :双态组织的断裂方式是脆性断... 详细信息

探讨了双态组织TiAl基合金中晶粒尺度对合金常温拉伸塑性的影响。对等温锻造后的γ TiAl基合金进行了热处理 ,获得了含有不同等轴γ晶粒及片层晶粒体积比的双态组织。采用单轴拉伸实验 ,对断口进行分析发现 :双态组织的断裂方式是脆性断裂 ,在片层区域以穿晶解理断裂为主 ,而在以等轴γ区域为主的细晶区以沿晶断裂为主。通过统计断裂力学分析 ,建立了双态组织TiAl基合金拉伸塑性模型 ,并得出结论 :只有在晶粒半径细化到 5 0 μm以下 ,才会对拉伸塑性产生较大的影响。

关键词： TiAl基合金双态组织拉伸塑性晶粒尺度微裂纹