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新型超高强度塑料—CF碳素纤维

新技术新工艺 1991年第1期 7-9页

作者：梁体中

新型超高强度树脂-CF碳素纤维,目前在国际上已广泛地应用于工业生产和日常生产中。它的主要成分是合成树脂,在一定的温度和压力之下具有可塑性,这种树脂和其它工程塑料一样,能制出各种形状的制品。CF碳素纤维不但在日常生活中被广泛运用... 详细信息

新型超高强度树脂-CF碳素纤维,目前在国际上已广泛地应用于工业生产和日常生产中。它的主要成分是合成树脂,在一定的温度和压力之下具有可塑性,这种树脂和其它工程塑料一样,能制出各种形状的制品。CF碳素纤维不但在日常生活中被广泛运用,更多地是被用来制作机械零件或仪器设备。这种树脂之所以发展较快,以至它超过了其它工程塑料而跃居第一位。其主要原因是:第一:来源丰富,价格低廉。这种树脂来源于石油工业和炼钢工业,它残存于焦油和炼钢后的残物中。第二:它具有许多重要的特殊物理性能和化学性能,有些是金属和其它工程塑料所不能代替的,它可以根据制品的工作状态和工作环境与其它树脂进行复合。

关键词：超高强度塑料 CF碳素纤维

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300M超高强度钢的应力腐蚀开裂

特殊钢 1997年第6期18卷 20-23页

作者：刘道新金石何家文西北工业大学西安710072 西安交通大学

利用慢应变速率拉伸试验技术研究了300M超高强度钢的应力腐蚀开裂（SCC）。结果表明，300M钢在3．5％NaCl水溶液和蒸馏水中均对SCC敏感，随温度增加和拉伸应变速率的降低钢的SCC敏感性增加，并且阴极极化和阳极极化均提高钢的SCC敏感性... 详细信息

利用慢应变速率拉伸试验技术研究了300M超高强度钢的应力腐蚀开裂（SCC）。结果表明，300M钢在3．5％NaCl水溶液和蒸馏水中均对SCC敏感，随温度增加和拉伸应变速率的降低钢的SCC敏感性增加，并且阴极极化和阳极极化均提高钢的SCC敏感性，除氧和降低溶液pH值均提高钢的SCC敏感性。

关键词：超高强度钢慢应变速率拉伸应力腐蚀

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掺加高炉矿渣微粉末超高强度砂浆的研究现状

混凝土与水泥制品 1993年第1期 20-22页

作者：李强苏州混凝土水泥制品研究院

前言高炉矿渣是炼铁过程中产生的废渣,现已作为一种建筑材料而得到研究和应用。高炉矿渣作为混合材掺于水泥中,可以使水泥水化热降低,碱—集料反应减少,耐久性提高,因而得以大量使用。表1为各国对高炉矿渣的利用情况。高炉矿渣的生产量... 详细信息

前言高炉矿渣是炼铁过程中产生的废渣,现已作为一种建筑材料而得到研究和应用。高炉矿渣作为混合材掺于水泥中,可以使水泥水化热降低,碱—集料反应减少,耐久性提高,因而得以大量使用。表1为各国对高炉矿渣的利用情况。高炉矿渣的生产量和利用率(1984年)

关键词：砂浆高炉矿渣微粉末超高强度

粉末冶金SiCw增强超高强度铝基复合材料的制备加工及组织性能研究

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粉末冶金SiCw增强超高强度铝基复合材料的制备加工及组织性能研究

作者：张天赐江苏大学

学位级别：硕士

铝基复合材料因其优异的综合性能,广泛应用于军工领域。本文对铝基复合材料进行较深入探讨,选择性能优异的SiC和Ti作为增强体,以7000系铝合金(Al-10.34Zn-2.67Mg-0.977Cu-0.728Ti-0.209Zr)粉末为基体,通过球磨混粉-冷压成型-氩气保护烧... 详细信息

铝基复合材料因其优异的综合性能,广泛应用于军工领域。本文对铝基复合材料进行较深入探讨,选择性能优异的SiC和Ti作为增强体,以7000系铝合金(Al-10.34Zn-2.67Mg-0.977Cu-0.728Ti-0.209Zr)粉末为基体,通过球磨混粉-冷压成型-氩气保护烧结-热挤压-热处理、球磨混粉-冷等静压-包套抽真空-热等静压烧结(HIP)-热处理两套工艺路线对复合材料进行制备,并对其组织性能进行分析,主要研究内容如下:(1)研究了SiC与Ti混杂增强铝基复合材料的制备工艺和氩气保护烧结工艺。按照湿磨增强体(SiC与Ti)-湿磨复合粉-烘干复合粉-干磨复合粉的工艺步骤制得的混合粉末,通过观察经球磨完毕的复合粉末的微观形貌验证了粉末分散的均匀性,无团聚现象。对铝基复合材料的的氩气保护烧结温度、烧结次数进行探索,通过分析对比不同烧结工艺之后材料的微观组织(SEM)及力学性能,对氩气保护烧结工艺进行优化。结果表明:随着烧结温度的提高,Zn含量挥发越严重。当一次烧结温度为650℃时,烧结效果最好,硬度达150.4HV,Zn含量为8.03%。二次烧结相比一次烧结和三次烧结,二次烧结工艺方案最佳。当铝基复合材料烧结工艺为650℃×8h+750℃×8h时,样品综合性能最佳。(2)研究了热处理工艺对经球磨混粉-冷压成型-氩气保护烧结-热挤压工艺之后铝基复合材料的组织性能的影响。制定了两组固溶工艺(G1:455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h;G2:455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h+485℃×2h)和三组时效工艺(T6-1:121℃×5h;T6-2:121℃×2.5h;T6I4:121℃×2h+水冷+65℃×48h),通过对经固溶处理后复合材料的SEM、OM以及XRD进行分析对比,确定更优的固溶方案,通过对经时效处理后复合材料的密度与致密度、硬度和电导率以及压缩力学性能的分析,确定最佳的时效制度。结果显示:复合材料经G1固溶后,大量可溶相未溶解,当提高固溶温度采用G2固溶工艺后,未溶相大量溶解。对比三组时效工艺,T6-2相较于T6-1和T6I4,时效时间更长,析出更多的强化相,时效强化效果最好。铝基复合材料经650℃×8h+750℃×8h氩气烧结-热挤压-G2+T6-2热处理之后性能最佳,硬度为283.6HV,抗压强度达935.58MPa,压缩断裂应变为15.69%。(3)研究了热处理工艺对经球磨混粉-冷等静压-包套抽真空-热等静压(HIP)烧结之后铝基复合材料的组织性能的影响。制定了两组固溶工艺(C1:455℃×2h+465℃×2h;C2:455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h)和四组时效工艺(T1:100℃×6h;T2:121℃×5h;T3:100℃×4.5h;T4:121℃×3.5h),通过对经固溶处理后复合材料的SEM、OM以及XRD进行分析,确定更优的固溶方案,通过对经时效处理后复合材料的密度与致密度、硬度和电导率以及压缩力学性能的分析,确定最佳的时效制度。结果显示:铝基复合材料经C1固溶之后,表面未溶相已完全溶解,固溶强化效果达到最佳。T1时效和T2时效由于时效时间更长,材料析出更多强化相,效果更好。铝基复合材料经热等静压烧结,C1+T1热处理工艺之后性能最佳,抗压强度高达932.4MPa,压缩断裂应变为8.083%。综上所述,本文创新性的将SiC与Ti进行混杂增强,以自主研制的高强铝合金为基体,通过球磨混粉-氩气烧结-热挤压-强韧化热处理,球磨混粉-冷等静压-包套抽真空-热等静压烧结(HIP)-热处理两套工艺路线,结果显示经氩气保护烧结挤压态铝基复合材料压缩强度高达935.58MPa以及经HIP烧结态铝基复合材料抗压强度高达932.4MPa,成功实现了对超高强度铝基复合材料的制备加工。

关键词：铝基复合材料超高强度制备加工组织性能 SiCw

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Timet开发紧固件用超高强度β钛合金

稀有金属快报 1996年第11期15卷 24-26页

作者：黄金昌

粉末冶金B4CP增强超高强度铝基复合材料制备加工及组织性能研究

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粉末冶金B4CP增强超高强度铝基复合材料制备加工及组织性能研究

作者：毛强江苏大学

学位级别：硕士

复合材料因其基体和增强体不同,可表现出不同的性能,具有广泛的应用空间,因此深受科研学者的关注。BC/Al复合材料强度高,密度小,同时能吸收中子,因此在交通运输、国防工业、核废料运输与储存等领域具有极为重要的地位。本文通过粉末冶... 详细信息

复合材料因其基体和增强体不同,可表现出不同的性能,具有广泛的应用空间,因此深受科研学者的关注。BC/Al复合材料强度高,密度小,同时能吸收中子,因此在交通运输、国防工业、核废料运输与储存等领域具有极为重要的地位。本文通过粉末冶金方法,以课题组自主设计制备的Al-Zn-Mg-Cu系合金粉末为基体,以粒径为1μm的BC作为增强体,成功设计制备出了强度为1172 MPa的超高强度BC/Al复合材料,并通过SEM、OM和XRD等设备对球磨混粉、氩气保护烧结/热等静压烧结、热挤压、固溶时效等制备加工工艺和材料组织性能进行了研究。具体研究内容及研究结果如下:(1)设计了BC/Al复合材料的增强体系,并对其制备工艺进行了研究。研究表明,湿磨增强体(BC、Ti)—混合湿磨增强体颗粒和基体—干磨混合粉末的球磨方法得到的复合粉末中增强体分散均匀。当烧结温度低于750℃时,随着烧结温度升高,材料Zn元素含量下降,致密度、硬度增加,当烧结温度大于800℃时,复合材料Zn含量、硬度以及致密度剧烈下降。两次高温烧结(950℃)复合材料硬度最大为206.93HV。超过两次高温烧结后,复合材料表面氧化层被破坏,材料硬度下降,四次高温烧结后,材料疏松,表面为大量富Al相,材料硬度下降到86.94HV。(2)研究了二次氩气保护烧结对BC/Al复合材料组织性能影响。研究表明,低温预烧能提高复合材料硬度,在复烧温度为950℃时,随着预烧温度的升高,复合材料致密度逐渐降低,材料硬度先上升后下降,当预烧温度为640℃时,材料硬度最大为192.81HV,致密度为82.04%。对于二次氩气保护烧结制备BC/Al复合材料,在640℃预烧时,提高复烧温度,材料致密度和Zn含量降低,材料硬度先下降后上升。当复烧温度为750℃时,材料综合性能最优,此时硬度为208.34HV,致密度为87.41%,Zn元素含量为8.59 wt.%。对于经过二次氩气保护烧结(640℃预烧结+950℃复烧结)—热挤压制备的铝基复合材料,随着退火温度、时间的增加,材料硬度和抗压强度降低。经过200℃×2h退火后,复合材料硬度、抗压强度和断裂应变分别为293.9 HV、984.04 MPa和7.31%。(3)研究了固溶时效工艺对二次氩气保护烧结铝基复合材料(640℃预烧结+750℃复烧)挤压材组织性能的影响。研究表明,升高固溶温度,材料导电率下降,断裂应变增加。475℃固溶时,材料导电率为14.26%IACS,断裂应变为6.9%。485℃固溶时,材料部分组织发生过烧,此时硬度和抗压强度分别为278.86HV和818.06 MPa。经过热挤压—G1固溶(455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h)—T6-1(121℃×5h)时效后,综合力学性能最好,此时材料硬度为337.93 HV、导电率为13.14%IACS、抗压强度为1172.41 MPa、断裂应变为7.54%。(4)研究了热等静压制备的烧结态BC/Al复合材料组织性能,并对其固溶时效工艺进行了探索。研究表明,热等静压制备的烧结态铝基复合材料经过S1(455℃×2h+465℃×2h)固溶后硬度、抗压强度分别为287.08 HV和536.85MPa。延长时效时间,复合材料硬度和抗压强度升高,在A2时效(121℃×3.5h(水淬)+65℃×48h+121℃×1.5h)时,材料综合性能最好,此时材料硬度和抗压强度分别为308.26 HV和716.49 MPa。铝基复合材料经S2固溶(455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h)后,延长时效时间,电导率和断裂应变下降,材料硬度和强度先升高再降低,复合材料经过A3时效(100℃×4.5 h)后综合性能最优,此时材料硬度、抗压强度和断裂应变分别为319.06 HV、715.12 MPa和5.6%。本文以自主设计制备的7000系超高强铝合金为基体,BC为增强体,通过粉末冶金(二次氩气保护烧结,热等静压烧结)—塑性变形(热挤压)—热处理(固溶时效)工艺制备出了强度为1172 MPa,断裂应变为7.54%的BC增强超高强度铝基复合材料,完成了材料制备工艺参数与性能的有效调控,这在国内外尚未见报道。

关键词：铝基复合材料超高强度粉末冶金组织性能 B4CP

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超高强度30CrMnSiA钢的超塑性变形

金属热处理 1988年第7期 3-8页

作者：陈浦泉刘润广吕继祖苗启滨哈尔滨工业大学

超高强度30CrMnSiA钢经两次循环热处理(淬火+回火)可使奥氏体晶粒细化到7μm左右。钢在770℃以初始应变速度(?)=2.78×10s拉伸,得最高延伸率867%,流动应力34.3MPa。钢在拉伸中始终保持微细等轴晶粒的原因是与钢在770℃时有接近50:50的两... 详细信息

超高强度30CrMnSiA钢经两次循环热处理(淬火+回火)可使奥氏体晶粒细化到7μm左右。钢在770℃以初始应变速度(?)=2.78×10s拉伸,得最高延伸率867%,流动应力34.3MPa。钢在拉伸中始终保持微细等轴晶粒的原因是与钢在770℃时有接近50:50的两相(α:γ)体积比和少量合金碳化物对晶界的钉扎,还与两相强度(硬度)差不悬殊有关。钢在变形中对空洞不敏感,但试样的断裂却由于空洞的连接所致。

关键词：超塑性变形应变速率应变率循环热处理工艺超高强度流动应力 γ固溶体金相相组成奥氏体碳化物粒子延伸率

锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件的轴压性能试验研究与理论分析

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锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件的轴压性能试验研究与理论分...

作者：郭欣月西安建筑科技大学

学位级别：硕士

锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件是指两个同心放置的屈服强度为690MPa以上的超高强度钢管之间浇筑强度等级为C100以上的超高强度混凝土而形成的构件,是在实心截面的钢管混凝土基础上发展起来的一种新型钢管混凝土构件。本文采用试... 详细信息

锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件是指两个同心放置的屈服强度为690MPa以上的超高强度钢管之间浇筑强度等级为C100以上的超高强度混凝土而形成的构件,是在实心截面的钢管混凝土基础上发展起来的一种新型钢管混凝土构件。本文采用试验研究、有限元数值模拟及理论分析相结合的方法,对锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件轴压力学性能进行了研究,并在试验与理论分析的基础上,提出了锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件的轴压承载力和刚度计算方法。主要研究内容如下:(1)对8个锥形超高强度中空夹层钢管混凝土试件进行了轴压试验研究。分析了混凝土强度等级、空心率、构件长度、截面含钢率等参数对构件破坏形态、承载能力的影响。结果表明:试件破坏形态为上端发生局部鼓曲破坏;而对于长度增大一倍的试件,首先为上端局部鼓曲,随后试件发生较为明显的整体弯曲变形。随着混凝土强度等级的提高,试件的荷载力增大;随着空心率增大,试件承载力降低;当外钢管尺寸一定时,增大内钢管尺寸,试件含钢率增大,承载力降低;当内钢管尺寸一定时,减小外钢管尺寸,试件含钢率增大,承载力降低。加载初期,试件刚度基本不变;随着荷载继续增加,试件刚度减小;接近极限承载力时,试件刚度的减小速率变小。进入强化阶段以后,刚度减小速率增大。在其它参数相同的情况下,随着混凝土强度等级的提高,试件的刚度增大。(2)采用有限元分析软件ABAQUS6.14对试验试件进行数值模拟分析,有限元分析结果与试验结果吻合较好。基于试验和有限元分析结果,对锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件在轴压荷载作用下的受力全过程进行分析,明确了构件的受力机理和破坏机制。在此基础上,利用有限元方法系统地分析了混凝土强度等级、空心率、构件长度、内(外)钢管径厚比、截面含钢率及内(外)钢管强度等对构件力学性能的影响。结果表明:随着混凝土强度等级和截面含钢率的提高,构件的承载能力和刚度增大,内钢管、外钢管与混凝土之间的相互作用力增加;随着空心率、构件长度及内(外)钢管径厚比的增大,构件的承载能力和刚度降低,内、外钢管与混凝土之间的相互作用力减小。随着内钢管强度的提高,构件的承载能力增大,刚度基本不变,内钢管与混凝土之间的相互作用力增加,外钢管与混凝土之间的相互作用力减小;随着外钢管强度的提高,构件的承载能力增大,刚度基本不变,内钢管、外钢管与混凝土之间的相互作用力均增加。随着混凝土强度等级、构件长度、内(外)钢管径厚比的增大,混凝土部分承担的荷载比例提高;随着空心率、内钢管径厚比、截面含钢率、外钢管强度的增大,外钢管承担的荷载比例提高;随着混凝土强度等级、内钢管径厚比的提高,外钢管承担的荷载比例降低。(3)基于试验和有限元分析结果,结合已有相关研究成果,提出了适用于锥形超高强度中空夹层钢管混凝土构件的轴压承载力和刚度实用计算方法,公式计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：锥形中空夹层钢管混凝土超高强度轴压性能试验研究设计方法

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超高强度桥梁缆索钢丝的研究现状及发展趋势

现代交通与冶金材料 2021年第5期1卷 6-10,27页

作者：张泽灵王林烽罗国强方峰蒋建清东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189 宝钢集团南通线材制品有限公司江苏南通226002 上海浦江缆索股份有限公司上海201314 南京林业大学机械电子学院江苏南京210037

缆索钢丝在大跨度桥梁建设中是主要承载部件的关键的材料之一。超高强度缆索钢丝的研发及产业化是超大跨度桥梁设计和制造的重要保障。本文概述了桥梁缆索用钢丝的发展历史和现状,介绍了桥梁缆索钢丝的成分设计、微观组织结构、力学性... 详细信息

缆索钢丝在大跨度桥梁建设中是主要承载部件的关键的材料之一。超高强度缆索钢丝的研发及产业化是超大跨度桥梁设计和制造的重要保障。本文概述了桥梁缆索用钢丝的发展历史和现状,介绍了桥梁缆索钢丝的成分设计、微观组织结构、力学性能和耐腐蚀性能等,并分析了微观组织与性能的关系。本文对桥梁缆索用钢丝未来的研究方向进行了展望,以期对我国新一代桥梁缆索用钢丝的研发提供借鉴。

关键词：桥梁缆索用钢丝成分超高强度微观组织耐腐蚀性