分别采用X射线衍射、金相显微镜、原子力显微镜和透射电镜等组织表征手段以及室温拉伸和热膨胀系数测试等性能测试方法,对比研究了高温退火、低温时效处理对冷拔Fe-Ni合金丝微观组织演变、拉伸强度以及热膨胀系数的影响.研究结果表明:原始丝材强度高,但是室温热膨胀系数较大;而950℃退火导致晶粒粗化以及位错密度降低,虽然室温热膨胀系数低,但强度不足.相比之下,500℃较低温度的时效处理,能获得最优的强度/热膨胀系数组合(1189 MPa/0.2×10-6℃-1).对Fe-Ni合金丝相应的强化机制以及热膨胀系数的影响因素分别进行了讨论分析,分析结果表明:细晶强化与位错强化是该合金丝的主要强化机制,而热膨胀系数则主要受溶质原子-位错交互作用影响.揭示出,合适的热处理工艺选择对于Fe-Ni合金丝力学性能/热膨胀性能优化具有重要意义

为了从墙体温度稳定性角度探讨外墙外保温系统的耐候性能,利用ABAQUS有限元软件,对采用胶粉聚苯颗粒保温浆料涂料饰面的外墙外保温墙体,建立三维瞬态热结构耦合模型并进行数值模拟分析,计算其在热冷循环下不同功能层的实时温度场、热应力及位移分布.计算结果表明:在热冷循环过程中,涂料饰面层温差最大,墙体内饰面层温差最小,日变化量在2℃以内;沿墙厚方向保温浆料层温度变化率均大于其他材料.涂料饰面层经历拉压循环,低温时受拉,高温时受压;在整个循环过程中基层墙体内表面始终受压,基层墙体内应力变化幅度较小.与保温浆料层相比,界面砂浆层所受应力较大,保温浆料层应力几乎为零.沿墙厚方向最大位移出现在保温浆料层

以自然崩落采矿法为研究对象,利用二维颗粒流数值模拟(PFC2D)的原理和方法,研究了自然崩落法矿体崩落规律.以某镍铜矿的地质条件及矿岩物理力学性质为依据,采用数值模拟的方法分析了自然崩落法的崩落规律.结果表明:PFC2D模型在分析自然崩落过程中力学机理的同时,能有效地模拟自然崩落法采矿过程,并且能直观地给出矿体在崩落过程中各种参数的具体形态变化.利用PFC2D模型预测该镍铜矿自然崩落法初始崩落拉底半径为10m,连续崩落的拉底半径为22m,有效地指导该矿自然崩落法的放矿

研究不同含量的上贝氏体对ER8车轮钢裂纹扩展行为的影响。利用激光共聚焦显微镜（LSCM）和扫描电镜（SEM）对ER8车轮钢的显微组织和裂纹扩展路径进行了研究。实验结果表明：ER8车轮钢中的组织除了有铁素体和珠光体，还存在上贝氏体；裂纹穿过上贝氏体和珠光体扩展，最终停止在珠光体区域；与珠光体组织相比，裂纹在上贝氏体中的扩展路径更曲折。利用扫描电镜（SEM）对ER8车轮钢的裂纹扩展变形进行原位观察。实验结果表明：含有80%上贝氏体的ER8车轮钢拉伸时，组织变形过程主要以铁素体和上贝氏体为主，裂纹在上贝氏体和珠光体中连续扩展，伴随着珠光体的变形；而含有50%上贝氏体的ER8车轮钢拉伸时，组织变形过程主要以铁素体和珠光体为主，并且上贝氏体对铁素体和珠光体的变形起到阻碍作用。上贝氏体能够有效地阻止裂纹扩展，在偏转裂纹路径和延缓裂纹扩展方面起着重要作用；并且对铁素体和珠光体的变形起到阻碍作用

基于残余应力测试新方法与先进电化学测试技术的进展, 围绕残余应力类型和大小对金属材料点蚀以及应力腐蚀行为的作用机理进行了总结和归纳. 研究发现, 尽管残余压应力对腐蚀行为的抑制作用得到了大量实验的证实, 但是在不同条件下其作用方式以及机理不尽相同, 并且与材料的结构特点以及腐蚀产物等密切相关. 同时, 残余拉应力的作用尚不明确, 受到材料类型和其他因素耦合的严重影响. 另外, 在某些环境下, 影响腐蚀行为的关键是残余应力梯度或残余应力的某个临界值. 但是对有色金属的研究表明残余拉应力和压应力均会导致基体中位错和微应变等结构缺陷增加, 进而促进点蚀敏感性, 降低材料服役性能. 最后, 对目前研究存在的局限进行了讨论和展望

通过双道次压缩实验对首钢迁安公司2160热连轧生产的厚规格X80管线钢形变奥氏体静态再结晶行为进行了研究,依据实验规律对生产工艺进行了改进与优化.通过力学拉伸、冲击及落锤实验,对改进工艺后生产的X80钢的综合性能进行了检测,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对X80钢卷显微组织进行了观察分析.结果表明:变形温度是影响奥氏体静态再结晶行为的主要因素;微合金碳氮化物的析出抑制了再结晶的进行,使软化率曲线出现了平台;利用实验结果回归计算出了X80管线钢的静态再结晶激活能为380kJ·mol-1,并根据文献研究讨论了结果的合理性.通过工艺改进与优化,所生产X80钢卷的显微组织细小均匀,呈现典型的针状铁素体特征;析出相中主要包含复合的(Ti,Nb)(C,N)以及单个的NbC;X80钢卷棒状试样的拉伸性能较相关标准均有较大富余量,尤其在冲击、落锤性能方面表现出了良好的低温韧性

采用Thermo-Calc热力学模拟计算与实验相结合的方法,优化设计了一种V、Ta微合金化的低活性F/M钢12Cr3WVTa,经1 050℃水淬及780℃回火后对其显微组织及析出相进行光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察以及能谱分析.实验钢淬火回火后显微组织由回火马氏体和少量δ铁素体相组成,析出相主要为M23C6和MX相(M=V,Ta;X=C,N),其中M23C6主要分布于回火马氏体板条界和相界,而MX弥散析出于回火马氏体板条内以及δ铁素体内.实验钢室温和高温(600℃)拉伸力学性能良好,600℃下材料抗拉强度为507 MPa,屈服强度为402 MPa,满足超临界水冷堆用包壳管的拉伸性能要求

为了解决由于织构漫散度给织构分析带来的估算误差,以达到对材料织构进行更为精确的分析,采用从极图求算ODF(orientation distribution function)中的\二步法\作为基本原理,选择以1°为最小间隔单位划分欧拉空间,对欧拉空间所有取向点的取向密度进行了求算,并建立了相应的分析系统.利用该分析系统对鞍钢生产的IF钢冷轧和退火样品进行了计算,并与已成熟的以欧拉角5°为最小间隔单位的ODF求算系统对比.结果表明:以欧拉角1°为最小单位的ODF取向密度分析系统比以欧拉角5°为最小单位的ODF取向密度分析能更确切地表示织构的分布情况

基于钢铁流程的精准设计思想,提出了甘特图组合产能核算的两步设计法.首先依据产品大纲,利用传统设计方法确定初始流程;然后根据合理的甘特图组合模式和产品大纲中各类钢种的产量比例,建立甘特图组合模式方程组,利用逐次松弛迭代法进行求解,计算得到流程的产能.结果显示流程产能小于传统设计法中各工序的产能.通过甘特图组合产能核算,分析了脱碳转炉公称容量和连铸机拉速对流程产能和工序作业率的影响规律,找出了对应脱碳转炉不同公称容量的流程合理产能规模和应达到的连铸机拉速水平

随着矿产资源开采深度的不断增大，地应力、地温和孔隙水压随之显著增大，岩石的非线性力学行为更加凸显。针对高渗透压和不对称围压作用下深竖井围岩损伤破裂问题，构建了流固损伤耦合效应力学分析模型，分析了流固耦合条件下深竖井开挖围岩有效应力，探讨了孔隙水压及地应力场对围岩损伤破裂演化的作用机制。研究结果表明：孔隙水压及孔隙水压梯度越大围岩损伤破裂区面积越大，围岩损伤破裂区面积随围岩渗透率的减小逐渐增大并趋于稳定；地应力场对围岩破裂形态具有重要控制作用，最大水平主应力与最小水平主应力差异较小时，围岩损伤破裂区集中在最小水平主应力方向，以剪切损伤为主，最大水平主应力与最小水平主应力差异较大时，在最大水平主应力方向上会产生拉伸损伤破裂区。值得关注的是，由于孔隙水压的存在，最大有效水平主应力与最小有效水平主应力之间的比值增大，即围岩发生拉伸破坏的风险增大。本文研究表明，竖井选址和设计过程中应避开构造应力大、孔隙水压大的区域，从而保障井筒施工安全