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Cu,Fe和SiO_(2)粉末对轮轨间摩擦性能影响试验

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 107-116页

作者：宋瑞孙丽霞张忠凯徐力吴毅沈钢同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 中铁检验认证中心有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心轮轨关系实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu... 详细信息

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu,Fe与SiO_(2)粉末对摩擦系数、磨损量及表面硬度影响的差异性。结果表明:Cu,Fe粉末增加轮轨间摩擦系数的作用大于硬质SiO_(2)粉末,在摩擦表面添加Cu粉后摩擦系数增加0.2~0.3,添加Fe粉后增加0.1~0.2,添加SiO_(2)粉后在转速低于200 r·min^(-1)条件下增幅低于0.1,但在转速高于200 r·min^(-1)条件下并没有增加;低转速条件下SiO_(2)和Fe粉末使磨损量增加40%以上,而在转速大于200 r·min^(-1)时Cu粉末使磨损量降低50%,原因在于高硬度粒子加剧了对摩擦表面的犁削程度,导致磨损量成倍增加,而Cu粉末在剪切力的作用下易发生大塑性变形,从而黏附在摩擦表面,起到增大摩擦力和减小磨损量的作用;低速条件下Fe粉末和SiO_(2)粉末硬度高,与摩擦表面形成咬合作用,导致摩擦系数增加,而在转速提高时Fe和SiO_(2)粉末被粉碎细化,微细颗粒具有滚动效应,弱化了摩擦表面间的剪切力,难以起到增加摩擦系数的作用。

关键词：轮轨关系轮轨摩擦粉末颗粒磨损增黏摩擦系数

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氧化物乏燃料锂热还原技术研究进展

核化学与放射化学 2024年第5期46卷 409-424,I0001页

作者：徐纪瑭姚本林肖益群贾艳虹孟照凯李迅杨明帅李斌何辉叶国安中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

以电解精炼为主流的干法后处理技术虽处于实验室研究阶段,但具有可处理最广泛的燃料种类以及反应体系稳定性更高等独特优势。在电解精炼步骤前需通过电还原或热还原将氧化物乏燃料还原为金属。热还原需要使用钙、锂和镁等作为还原剂。... 详细信息

以电解精炼为主流的干法后处理技术虽处于实验室研究阶段,但具有可处理最广泛的燃料种类以及反应体系稳定性更高等独特优势。在电解精炼步骤前需通过电还原或热还原将氧化物乏燃料还原为金属。热还原需要使用钙、锂和镁等作为还原剂。相比其他碱金属还原,锂热还原具有回收方法简单、所需温度适中以及设备要求较低等优点,在国内外已相继进行了各方面工艺条件以及理论的研究。调研了氧化物乏燃料锂热还原研究相关进展,对比了各国锂热还原工艺的特点,结合热力学数据分析了高温锂还原的相关机理,从动力学角度对反应的影响因素进行了讨论。总结了现有研究的不足,并对未来锂热还原的趋势进行了展望,为我国干法后处理中工艺流程的研究提供参考。

关键词：乏燃料干法后处理锂热还原熔盐体系

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含黄铁矿填料的高速铁路路基上拱特性与机理

中国铁道科学 2024年第4期45卷 12-21页

作者：邓逆涛陈锋张千里尧俊凯王鹏程刘景宇张栋郭云龙中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081

黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化... 详细信息

黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化膨胀反应机理和膨胀特性,以明确路基上拱原因。结果表明:所有上拱区段路基填料均检测出含有少量黄铁矿和石膏;上拱变形主要产生在路基高度范围内,线路开通后路基以0.13~0.46 mm·m^(-1)的速率持续上拱;半填半挖区段轨道结构的上拱量沿路基横向随填方高度的降低呈递减关系;路桥过渡段范围轨道垂向变形特征与摩擦板及端刺结构型式密切相关,摩擦板及端刺结构对路基上拱变形存在抑制作用;黄铁矿氧化是一个长久且持续过程,其生成硫酸盐引发的一系列化学反应所伴随的体积膨胀是造成路基上拱的主要原因;为彻底消除该隐患,应对含黄铁矿填料采取暗挖置换措施。

关键词：高速铁路路基上拱黄铁矿氧化摩擦板端刺结构变形监测矿物成分分析

基于60N钢轨廓形的客货共线铁路道岔区轮轨接触关系

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铁道建筑 2024年第6期64卷 24-29页

作者：马俊琦王树国王璞安博伦高原中国铁道科学研究院研究生部北京100081 高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

为了研究客货共线铁路采用60N钢轨廓形时道岔区的轮轨关系,以标准60 kg/m钢轨为对比,首先建立多体动力学模型,采用基线法,从导曲线区、转辙器区及辙叉区三个部分的特征断面入手,研究了采用两种钢轨廓形时轮轨接触位置、轮径差等关键轮... 详细信息

为了研究客货共线铁路采用60N钢轨廓形时道岔区的轮轨关系,以标准60 kg/m钢轨为对比,首先建立多体动力学模型,采用基线法,从导曲线区、转辙器区及辙叉区三个部分的特征断面入手,研究了采用两种钢轨廓形时轮轨接触位置、轮径差等关键轮轨接触几何参数的变化规律;然后,建立轮轨接触有限元模型,计算分析各特征断面轮轨接触应力变化情况。结果表明:相比标准60 kg/m钢轨,车轮与60N钢轨廓形匹配时,接触点分布更集中,轮径差变化较小,接触斑呈椭圆形,应力增长相对缓和,但在转辙器区及辙叉区过渡较急促;60N钢轨廓形更适合工况较简单的导曲线区段,而标准60 kg/m钢轨廓形更适合工况较为复杂的转辙器区及辙叉区。

关键词：客货共线铁路道岔轮轨关系模型试验有限元分析几何关系接触应力

碳酸肼对乏燃料后处理模拟污溶剂中磷酸二丁酯和Zr(Ⅳ)的洗涤行为研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1225-1230页

作者：王光辉何辉矫彩山哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102400

碳酸肼作为碱性无盐试剂对钚铀氧化还原萃取(PUREX)流程的污溶剂的洗涤有广泛的应用前景。本文使用碳酸肼溶液对30%磷酸三丁酯-正十二烷有机溶液中的磷酸二丁酯和Zr(IV)进行洗涤,利用单一变量原则,考察了振荡时间、温度、水相与有机相... 详细信息

碳酸肼作为碱性无盐试剂对钚铀氧化还原萃取(PUREX)流程的污溶剂的洗涤有广泛的应用前景。本文使用碳酸肼溶液对30%磷酸三丁酯-正十二烷有机溶液中的磷酸二丁酯和Zr(IV)进行洗涤,利用单一变量原则,考察了振荡时间、温度、水相与有机相体积比、碳酸肼质量分数以及磷酸二丁酯质量浓度等因素对去除有机溶液中磷酸二丁酯和Zr(IV)的影响。结果表明:在25℃下振荡洗涤15 min,5%碳酸肼洗涤3次同体积的有机溶液后对0.1 g/L和0.5 g/L的磷酸二丁酯的去除率分别约为98.7%和88.1%。此外,磷酸二丁酯的存在可以促进有机相对Zr(IV)的萃取和保留,当磷酸二丁酯的质量浓度为0时,碳酸肼对Zr(IV)的去除率为98.5%。

关键词：碳酸肼磷酸二丁酯 Zr(IV) 去除率金属保留洗涤萃取无盐试剂

LN树脂对溶液中钐和钆的静态吸附和色层柱分离

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有色金属（冶炼部分） 2024年第6期 78-84页

作者：葛芮彤李斌李峰峰徐纪塘李俊乐中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

探究LN树脂对Sm(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附效果,考察了时间、酸度和温度对树脂吸附量的影响,对吸附过程的吸附动力学和吸附热力学进行了研究,并测定了相关热力学参数ΔH、ΔS以及ΔG。结果表明,LN树脂在298 K下对Sm(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附可在2 mi... 详细信息

探究LN树脂对Sm(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附效果,考察了时间、酸度和温度对树脂吸附量的影响,对吸附过程的吸附动力学和吸附热力学进行了研究,并测定了相关热力学参数ΔH、ΔS以及ΔG。结果表明,LN树脂在298 K下对Sm(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附可在2 min后达到平衡,酸度越小平衡吸附量越大,且随温度升高平衡吸附量也逐渐升高。使用LN树脂色层柱进行了钐和钆的分离试验,Sm(Ⅲ)在0.75 mol/L HNO_(3)酸度下洗脱,Gd(Ⅲ)在1.0 mol/L HNO_(3)酸度下洗脱,不同洗脱液流速对柱分离效果的影响结果表明,流速为0.53 mL/min时分离效果最好。

关键词： LN树脂钐钆吸附色层柱

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高温合金熔化焊的研究现状及发展趋势

工程科学学报 2024年第6期46卷 1065-1076页

作者：孙元秦鑫冬王诗洋侯星宇张洪宇谢君于金江中国科学院金属研究所沈阳110016 辽宁大学稀散元素化学研究所沈阳110036

综述了高温合金熔化焊的研究进展.对电弧焊、电子束焊和激光焊等常见高温合金熔化焊工艺技术的优势和应用范围进行了阐述;介绍了常见的焊接裂纹类型,并对凝固裂纹、晶界液化裂纹、应变时效裂纹和失塑裂纹的形成机理及影响因素进行了概... 详细信息

综述了高温合金熔化焊的研究进展.对电弧焊、电子束焊和激光焊等常见高温合金熔化焊工艺技术的优势和应用范围进行了阐述;介绍了常见的焊接裂纹类型,并对凝固裂纹、晶界液化裂纹、应变时效裂纹和失塑裂纹的形成机理及影响因素进行了概括总结;此外,从热输入、材料的成分和微观结构以及焊接残余应力等方面探讨了提高熔化焊焊接性的主要技术方法.由于母材合金成分和组织结构与焊接性能密切相关,在未来的发展中,应加强对新兴高温合金和传统不可焊高温合金等的成分设计,此外,也应关注焊接工艺技术的完善以及焊前和焊后处理方法的改进,协同提高高温合金的焊接性能,促进高温合金熔化焊的广泛应用.

关键词：高温合金熔化焊焊接工艺焊接裂纹焊接性

热处理工艺对高速列车用51CrV4钢轴箱弹簧力学性能及服役性能的影响

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金属热处理 2024年第8期49卷 53-59页

作者：徐超曹欣旺王晨阳王玉婷张倩杨其全胡杰中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081 北京中铁科新材料技术有限公司北京100081

研究了热处理工艺对高速列车用51CrV4钢轴箱弹簧服役性能的影响,确定最佳的热处理工艺,分析了51CrV4弹簧钢在840~900℃淬火及380~520℃回火后的拉伸、冲击性能及疲劳强度演变规律,并建立了基于材质疲劳极限的51CrV4钢轴箱弹簧服役性能... 详细信息

研究了热处理工艺对高速列车用51CrV4钢轴箱弹簧服役性能的影响,确定最佳的热处理工艺,分析了51CrV4弹簧钢在840~900℃淬火及380~520℃回火后的拉伸、冲击性能及疲劳强度演变规律,并建立了基于材质疲劳极限的51CrV4钢轴箱弹簧服役性能评估方法,研究了热处理工艺对弹簧临界服役载荷的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,51CrV4弹簧钢的拉伸强度和疲劳强度增加;随着回火温度升高,拉伸强度下降而塑韧性增加。较低淬火温度+较高回火温度下的强度低于TB/T 2211—2018要求,较低回火温度下的冲击性能也接近于标准下限。综合考虑51CrV4钢弹簧的强度和塑韧性,在880℃淬火+460℃回火及900℃淬火+460~480℃回火的工艺范围内其具有较优的服役性能。

关键词： 51CrV4钢轴箱弹簧热处理工艺力学性能疲劳性能

多元(U,Zr, Nb)C燃料制备技术与性能机理研究

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 166-174页

作者：吴学志魏国良郭骁中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413

多元(U,Zr, Nb)C燃料因具有熔点高、热导率高、低裂变气体释放率及优异的高温力学性能等优点,是目前大功率空间核推进反应堆选用燃料之一。本文采用碳热还原和液相烧结相结合的粉末冶金工艺制备多元(U,Zr, Nb)C燃料芯块,研究了工艺参数... 详细信息

多元(U,Zr, Nb)C燃料因具有熔点高、热导率高、低裂变气体释放率及优异的高温力学性能等优点,是目前大功率空间核推进反应堆选用燃料之一。本文采用碳热还原和液相烧结相结合的粉末冶金工艺制备多元(U,Zr, Nb)C燃料芯块,研究了工艺参数对烧结芯块反应动力学、相结构、导热性能和微观结构的作用机制和影响规律。结果表明:在1 800℃、50 MPa和1 h的烧结条件下,通过添加0.5%金属铀形成的液相烧结工艺制备得到芯块密度可达95.5%TD;当原料M/C(M为金属元素总量)摩尔比为1∶6.5时,可制备得到M/C比为1的正化学计量碳化物燃料;(U0.2,Zr, Nb)C的晶格常数比(U0.1,Zr, Nb)C的晶格常数略高;多元(U,Zr, Nb)C碳化物燃料芯块热导率与相成分、密度和温度均有关;芯块气孔分布较均匀,没有联通的开气孔存在,气孔尺寸在1~3μm。

关键词：多元核推进燃料碳热还原液相烧结