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超厚规格模具钢3Cr2Mo不同冷速下的硬度和组织差异

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金属热处理 2024年第1期49卷 31-38页

作者：李忠波袁清许少普张涛陈熙莫家璇任杰武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 南阳汉冶特钢有限公司河南南阳474571

对超厚规格3Cr2Mo模具钢厚度方向进行组织和硬度检测,研究了不同冷速下厚度方向的硬度分布和相变规律。结果表明,导致3Cr2Mo模具钢厚度方向上硬度呈现明显边部高、心部低特征的主要原因是回火索氏体片层间距的差异,边部试样的回火索氏... 详细信息

对超厚规格3Cr2Mo模具钢厚度方向进行组织和硬度检测,研究了不同冷速下厚度方向的硬度分布和相变规律。结果表明,导致3Cr2Mo模具钢厚度方向上硬度呈现明显边部高、心部低特征的主要原因是回火索氏体片层间距的差异,边部试样的回火索氏体片层间距较小,而心部试样回火索氏体片层间距略大。当冷速≤0.3℃/s时,有高温珠光体相变+中/低温贝氏体马氏体相变;当冷速≥0.5℃/s时,只有马氏体相变。冷却速度0.5℃/s是发生马氏体转变的临界冷速。由此推断厚板厚度方向的冷速在0.05℃/s浮动,表面冷速不超过0.1℃/s,可获得以珠光体为主的显微组织。

关键词：模具钢硬度索氏体冷却速度

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烟盒包装用纸性能分析及其专用检测方法研究

包装工程 2024年第15期45卷 142-150页

作者：刘文婷贾伟萍王波黄轲朱红艳王鹏安俊健湖北中烟工业有限责任公司武汉430040 黄鹤楼科技园(集团)有限公司武汉430040 湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室武汉430068

目的建立烟盒包装用纸相关性能的专用检测方法,为其具体应用提供理论依据。方法采用相应的国家标准及研究方法对烟盒样品的定量、挺度和耐折度进行测定,分析不同样品的纤维种类、组成和表面润湿性能。结果不同研究方法测得的物理指标与... 详细信息

目的建立烟盒包装用纸相关性能的专用检测方法,为其具体应用提供理论依据。方法采用相应的国家标准及研究方法对烟盒样品的定量、挺度和耐折度进行测定,分析不同样品的纤维种类、组成和表面润湿性能。结果不同研究方法测得的物理指标与标准方法的相比有一定的差异,但它们之间满足一定的数学函数关系;烟盒包装用纸中主要含有针叶木化学浆(10%~41%)和阔叶木化学浆(21%~90%);纸样和水界面的接触角较高(70.74°~72.76°),表明其对水的润湿性较差,有利于保证其上机适应性和产品质量;二碘甲烷和纸样界面的接触角相对较低(41.72°~50.44°),表明样品对有机物具有一定的亲和性;表面能分布范围为42~46 mN/m,其值越低,越有利于样品对油墨的附着。结论建立了烟盒包装用纸定量、挺度和耐折度的专用检测方法,对烟盒样品的纤维种类、组成和表面润湿性能进行了分析,具有一定的实际应用价值。

关键词：烟盒包装用纸物理性能检测方法纤维种类表面润湿性能

低碳汽车齿轮钢20CrMnTi伪渗碳过程晶粒粗化行为

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金属热处理 2024年第2期49卷 84-90页

作者：伍伟袁清莫家璇任杰张志成徐光大冶特殊钢有限公司湖北黄石435001 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

设计了一种不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢,通过母相奥氏体晶粒尺寸统计、析出物分布规律分析,最终探明了伪渗碳温度对齿轮钢母相奥氏体晶粒尺寸的影响规律和机理。结果表明,不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢最高伪渗碳温度为970℃。相比于热轧... 详细信息

设计了一种不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢,通过母相奥氏体晶粒尺寸统计、析出物分布规律分析,最终探明了伪渗碳温度对齿轮钢母相奥氏体晶粒尺寸的影响规律和机理。结果表明,不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢最高伪渗碳温度为970℃。相比于热轧态,经过伪渗碳处理后,(Ti,Mo)(C,N)颗粒中C含量减少,N含量增加,证实了第二相(Ti,Mo)(C,N)颗粒发生回溶、熟化,渗碳温度较高时(980℃),细小弥散颗粒的回溶和熟化更为明显。其次,伪渗碳温度为980℃时,细小弥散的第二相(Ti,Mo)(C,N)颗粒体积分数急剧下降,大尺寸第二相(Ti,Mo)(C,N)颗粒增多,减弱了对母相奥氏体晶粒的钉扎作用,导致晶粒发生异常长大。

关键词： 20CrMnTi齿轮钢伪渗碳处理母相奥氏体析出颗粒熟化

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涂层老化数值模拟与数据处理的研究进展

电镀与涂饰 2024年第1期43卷 114-123页

作者：潘东岳张帆周学杰安江峰彭非凡吴军中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司湖北武汉430000 新疆尉犁大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站新疆尉犁841500

[目的]涂层老化的数值模拟研究取得了丰硕的成果。[方法]综述了研究涂层老化失效机理、寿命预测、在线监测的模拟分析与数据处理方法。[结果]对于涂层老化失效机理,可以就光氧老化、热氧老化、机械应力老化等微观或宏观特征进行模拟。... 详细信息

[目的]涂层老化的数值模拟研究取得了丰硕的成果。[方法]综述了研究涂层老化失效机理、寿命预测、在线监测的模拟分析与数据处理方法。[结果]对于涂层老化失效机理,可以就光氧老化、热氧老化、机械应力老化等微观或宏观特征进行模拟。对于涂层寿命预测,可以建立基于老化特征的模型或基于不确定性数学的模型。对于涂层老化的在线监测,电化学监测和老化特征监测是两个主要途径,所得数据可用于腐蚀数据库的建立及基于大数据的模型开发。[结论]引入人工智能是涂层老化数值模拟与数据处理的发展趋势。

关键词：涂层失效机理寿命预测数值模拟在线监测大数据人工智能综述

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部分地锚式斜拉桥钢-混结合段力学性能分析

桥梁建设 2024年第4期54卷 93-98页

作者：阳晏覃作伟廖原陶辰亮武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430061 湖北省交通规划设计院股份有限公司湖北武汉430050

丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔部分地锚式混合梁斜拉桥,主梁钢-混结合段设置在主跨侧距桥塔中心线20 m处,总长6 m,采用多格室后承压板式构造,由后承压板、钢格室和预应力钢绞线等组成。为验证大桥钢-混结合段构造设计的合理性,明确... 详细信息

丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔部分地锚式混合梁斜拉桥,主梁钢-混结合段设置在主跨侧距桥塔中心线20 m处,总长6 m,采用多格室后承压板式构造,由后承压板、钢格室和预应力钢绞线等组成。为验证大桥钢-混结合段构造设计的合理性,明确钢-混结合段的受力性能及传力特征,采用ANSYS软件建立钢-混结合段有限元模型,分析承载能力极限状态轴力最不利荷载组合下钢-混结合段钢格室、承压板、格室填充混凝土、开孔板剪力键等主要部件的受力,以及主要传力构件的传力比。结果表明:钢-混结合段总体应力分布均匀,各构件受力指标均满足设计要求,钢-混结合段刚度过渡均匀,传力平顺,有效避免了刚度突变导致的应力集中;钢-混结合段剪力传递以边箱格室剪力键为主,顺桥向随格室填充混凝土与开孔板相对滑移累积,开孔板剪力键剪力逐渐增大;承压板承压传递与钢格室承剪传递轴力比例相当。该桥采用的多格室后承压板式构造,实现了承压板与钢格室承压传剪协同作用,改善了钢-混结合段的受力性能。

关键词：斜拉桥混合梁钢-混结合段多格室构造开孔板剪力键受力分析有限元法

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旋流式分解炉燃烧与分解耦合及NO生成的数值模拟

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化学工业与工程 2024年

作者：李全亮何峰梅书霞谢峻林张超邓玉华武汉理工大学材料科学与工程学院中材建设有限公司

针对一新型的旋流式分解炉建立模型，对煤粉燃烧与生料分解耦合及NOx生成过程进行了数值模拟。其中对连续相采用Euler坐标系下的Realizable k-ε双方程湍流模型，对于颗粒相采用离散相(Discrete phase model)模型以及随机轨道模型，对... 详细信息

针对一新型的旋流式分解炉建立模型，对煤粉燃烧与生料分解耦合及NOx生成过程进行了数值模拟。其中对连续相采用Euler坐标系下的Realizable k-ε双方程湍流模型，对于颗粒相采用离散相(Discrete phase model)模型以及随机轨道模型，对煤粉燃烧和碳酸钙分解过程采用组分输运模型(Species transport model)并结合有限速率/涡耗散模型(Finite-Rate/Eddy-Dissipation)模拟，采用P-1辐射模型计算颗粒与气体间的辐射换热，对NOx的生成使用污染物模型，考虑热力型NOx，燃料型NOx的生成。研究结果表明：在分解炉内，三次风主要沿壁面螺旋向上运动，而烟气主要沿中轴线螺旋向上运动；当煤粉进入分解炉后挥发分快速释放并燃烧，而后残余焦炭持续燃烧，其主要的燃烧区域在蜗壳附近，燃烬时间约为5.9 s；生料入炉后便快速分解，当运动至分解炉50 m高度处，碳酸钙分解率达到了90%，此时下端生料与上端生料的分解时间约为6.5 s与4.7 s，出口碳酸钙分解率为92.32%。由于在蜗壳处煤粉燃烧与生料分解的耦合关系较差，在壁面处形成了局部高温，使NOx生成速率较大，出口处NOx达到了1251 ppm，需对此进行改进。

关键词：分解炉煤燃烧碳酸钙分解 NO 数值模拟计算流体力学

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新型水泥基电池的制备与电化学性能研究

硅酸盐通报 2024年第7期43卷 2685-2696页

作者：夏冬林王亚杰蒋洋武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 中能建绿色建材有限公司武汉430015

新型水泥基电池作为一种建筑储能装置,具有成本低、环境友好和可充电性等优点而受到国内外科研工作者的广泛关注。本文将不同导电填料与正、负极活性物质混合研磨,然后经真空干燥处理制成新型水泥基可充电电池的电极,研究了不同导电填... 详细信息

新型水泥基电池作为一种建筑储能装置,具有成本低、环境友好和可充电性等优点而受到国内外科研工作者的广泛关注。本文将不同导电填料与正、负极活性物质混合研磨,然后经真空干燥处理制成新型水泥基可充电电池的电极,研究了不同导电填料和用量对可充电水泥基电池电化学性能的影响。结果表明:在正、负极活性物质中掺入质量分数为25%的炭黑导电填料的水泥基电池的容量达到12.5 mAh,能量密度为1.575 Wh/m^(2),放电寿命超过了3.3 h,其电化学性能优于相同质量分数的石墨和石墨烯导电填料水泥基电池。

关键词：水泥基电池可充电性建筑储能导电填料电化学性能

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基于有限元法的核电厂防异物堵板分析与优化

核科学与工程 2024年第2期44卷 350-359页

作者：裴石磊郭轶波黄帅王晨毛金城福建福清核电有限公司福建福清350318 中核武汉核电运行技术股份有限公司湖北武汉430205 武汉工程大学湖北武汉430074

为探究不同材料蜂窝结构堵板对核电厂作业工况的减重效果与相应的力学性能,借助有限元分析软件(ANSYS)分别对各个材料以实心堵板、蜂窝堵板和空心结构堵板进行静态变形计算与评定和动态仿真分析。首先进行静态载荷分析,对堵板的关键部... 详细信息

为探究不同材料蜂窝结构堵板对核电厂作业工况的减重效果与相应的力学性能,借助有限元分析软件(ANSYS)分别对各个材料以实心堵板、蜂窝堵板和空心结构堵板进行静态变形计算与评定和动态仿真分析。首先进行静态载荷分析,对堵板的关键部位施加法向垂直荷载模拟工作中持续荷载;对堵板采用动态冲击仿真分析与实验,比较了五种材料的三种不同结构堵板主要受载荷部位的变形影响;通过冲击仿真,对比动力学冲击形变量与塑性变形量,判断不同材料的力学特性以找到选取最优解。结果表明:在施加静态载荷与动态冲击时,蜂窝结构堵板的减重效果最佳,在不同的加载条件下性能最好;7010铝合金重量轻,承载能力强,能很好地吸收冲击,更适合应用于核电厂堵板。采用7010蜂窝铝板,综合加工工艺优化与样件实验,堵板重量由19.3 kg降低为13.2 kg,极大地提高了产品的实用性。

关键词：仿真分析有限元优化核电厂防异物堵板

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CFB灰渣混凝土的组成设计与应用研究

硅酸盐通报 2024年第7期43卷 2530-2538页

作者：李卫红郭文斌郭向兵陈潇周明凯山西离隰高速公路有限公司吕梁033400 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

随着循环流化床(CFB)锅炉清洁燃烧技术的大规模应用,所排放的CFB灰渣的处理成为亟待解决的问题。本文以碎石作粗集料、CFB炉渣作细集料以及CFB飞灰作矿物掺合料来制备CFB灰渣混凝土,探讨了CFB炉渣砂率、CFB飞灰掺量对CFB灰渣混凝土的工... 详细信息

随着循环流化床(CFB)锅炉清洁燃烧技术的大规模应用,所排放的CFB灰渣的处理成为亟待解决的问题。本文以碎石作粗集料、CFB炉渣作细集料以及CFB飞灰作矿物掺合料来制备CFB灰渣混凝土,探讨了CFB炉渣砂率、CFB飞灰掺量对CFB灰渣混凝土的工作性能与力学性能的影响,优化设计了CFB灰渣混凝土配合比,对比研究了CFB灰渣混凝土与机制砂混凝土抗Cl-渗透性能、抗冻性和干燥收缩等耐久性能,并进行了CFB灰渣混凝土小型预制构件的工程应用。结果表明:随着CFB炉渣砂率的增加,CFB灰渣混凝土的抗压强度先增大后降低,随着CFB飞灰掺量的增加,CFB灰渣混凝土的坍落度逐渐降低,抗压强度先增大后降低,优化的最佳配合比为水泥280 kg/m^(3)、CFB飞灰120 kg/m^(3)、矿粉40 kg/m^(3)、CFB炉渣620 kg/m^(3)、碎石1 013 kg/m^(3)、水223 kg/m^(3)、减水剂8.8 kg/m^(3);相比于机制砂混凝土,CFB灰渣混凝土具有良好的抗Cl-渗透性能、抗冻性和较小的干燥收缩,且采用CFB灰渣混凝土制备的小型预制构件在实际工程中具有更好的应用效果。

关键词： CFB灰渣坍落度抗压强度耐久性配合比工程应用