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选区激光熔化2095铝锂合金的微观组织与拉伸性能
1
作者 孟宪凯 唐明明 +4 位作者 苏纯 江奕良 刘阳 林珂 周建忠 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第1期85-91,共7页
采用选区激光熔化(SLM)增材制造技术以成形高强轻质2095铝锂合金,系统探究了激光能量密度对其成形质量、微观组织演化及室温拉伸力学性能的影响规律.利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)详细表征了试样的冶金缺陷(如孔隙、裂纹)分... 采用选区激光熔化(SLM)增材制造技术以成形高强轻质2095铝锂合金,系统探究了激光能量密度对其成形质量、微观组织演化及室温拉伸力学性能的影响规律.利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)详细表征了试样的冶金缺陷(如孔隙、裂纹)分布、熔池形貌及微观组织结构;结合X射线衍射(XRD)技术确定了物相组成.采用电子万能试验机对试样进行了准静态室温拉伸性能测试,获取了抗拉强度(UTS)和延伸率(EL)等关键力学性能指标.研究结果表明,在优化的激光能量密度为625.0 J/mm3时,试样实现了最高致密度(98.6%),并获得了最优的综合拉伸性能,其抗拉强度达到233.59 MPa,延伸率为7.42%.该能量密度条件有效抑制了冶金缺陷的形成,促进了组织的均匀致密化.综上所述,文中研究通过系统试验明确了激光能量密度与SLM成形2095铝锂合金微观组织及力学性能的关联机制,成功确定了获得高致密度与优异力学性能的最佳工艺窗口,为SLM技术在该合金制造领域的应用提供了重要的工艺依据. 展开更多
关键词 选区激光熔化 铝锂合金 工艺参数 微观组织 拉伸性能
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石灰石煅烧黏土基ECC单轴拉伸性能及抗压强度
2
作者 周甲佳 王一锋 +2 位作者 赵军 宋晨阳 吕文朴 《材料导报》 北大核心 2026年第1期84-91,共8页
超高韧性水泥基复合材料(ECC)作为一种新型建筑材料,因其优异的拉伸性能和耐久性在土木工程领域得到了广泛关注。本工作通过极差分析、贡献率分析和多因素交互作用分析探究正交试验中硅灰掺量、石灰石煅烧黏土(LCC)掺量和砂胶比对LCC-EC... 超高韧性水泥基复合材料(ECC)作为一种新型建筑材料,因其优异的拉伸性能和耐久性在土木工程领域得到了广泛关注。本工作通过极差分析、贡献率分析和多因素交互作用分析探究正交试验中硅灰掺量、石灰石煅烧黏土(LCC)掺量和砂胶比对LCC-ECC单轴拉伸性能和抗压强度的影响。结果表明:所有试件均具有明显的应变硬化和多缝开裂特性。各因素对LCC-ECC初裂强度、抗拉强度、拉伸韧性和抗压强度影响的排序为LCC掺量>硅灰掺量>砂胶比。随着硅灰掺量和LCC掺量的增大,LCC-ECC抗拉强度、初裂强度逐渐减小;随着砂胶比的增大,LCC-ECC抗拉强度逐渐小幅上升,而初裂强度呈现出先减后增的趋势。LCC-ECC拉伸韧性和抗压强度随LCC掺量的增大而减小,拉伸韧性随硅灰掺量、砂胶比的增大先增后减,抗压强度随硅灰掺量、砂胶比的增大先减后增。当LCC掺量为50%,硅灰掺量为0~0.1,砂胶比为0.2~0.3时,LCC-ECC具有优异的拉伸性能。通过SEM分析纤维-基体界面损伤情况,发现纤维存在拔出和断裂的现象。随着LCC掺量的增加,纤维-基体界面粘结性能降低,更多的纤维被拔出而不是断裂。拔出的纤维表面附着大量水化产物,说明即使掺加大量LCC,纤维仍能起到良好的桥连作用。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 石灰石煅烧黏土 正交试验 微观结构 拉伸性能
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不同应变率下超高延性混凝土的动态拉伸性能
3
作者 王义超 吴平飞 +2 位作者 余江滔 张耀 谢星星 《西南交通大学学报》 北大核心 2026年第1期74-84,共11页
超高延性混凝土(UHDC)具有优异的应变硬化和多裂缝开裂特性,在抵抗冲击荷载等方面具有巨大的应用潜力.为研究UHDC拉伸性能的应变率效应,在从准静态到冲击状态范围内的11种应变率(0.0001~189.0700 s−1)条件下进行直接拉伸试验,分析应变率... 超高延性混凝土(UHDC)具有优异的应变硬化和多裂缝开裂特性,在抵抗冲击荷载等方面具有巨大的应用潜力.为研究UHDC拉伸性能的应变率效应,在从准静态到冲击状态范围内的11种应变率(0.0001~189.0700 s−1)条件下进行直接拉伸试验,分析应变率对UHDC拉伸应力-应变曲线形态、裂缝开裂模式以及拉伸性能指标的影响,进一步建立拉伸性能指标动态增长因子关于应变率的表达式;此外,分析拉伸速率对纤维-基体界面黏结性能的影响,进一步解释UHDC拉伸性能的应变率效应.结果表明:UHDC变形能力随应变率的增加呈下降趋势,但在应变率达到102.0000 s^(−1)时,依然具有显著的应变硬化和多缝开裂能力,拉伸应变可达4%;平均裂缝宽度基本不随应变率变化,保持在100μm左右,显示出UHDC优异的裂缝控制能力;拉伸性能指标动态增长因子与应变率的关系曲线呈现明显的两阶段特性. 展开更多
关键词 超高延性混凝土 应变率 拉伸性能 动态增长因子 界面黏结性能
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纤维增强煤矸石粉-矿渣-粉煤灰三元碱激发复合材料:单纯形质心法与拉伸性能研究
4
作者 刘福来 蔡蒂 +4 位作者 卢灏 凌宇 邹伟煜 林嘉纯 郭永昌 《混凝土》 北大核心 2026年第2期142-147,共6页
普通硅酸盐水泥作为配制水泥基工程复合材料(ECC)的关键胶凝材料被广泛使用,但其生产所排放的大量二氧化碳,严重限制ECC的进一步开发和广泛应用。为解决这一问题,利用工业固废煤矸石粉,搭配矿渣和粉煤灰,研制新型三元碱激发胶凝材料用... 普通硅酸盐水泥作为配制水泥基工程复合材料(ECC)的关键胶凝材料被广泛使用,但其生产所排放的大量二氧化碳,严重限制ECC的进一步开发和广泛应用。为解决这一问题,利用工业固废煤矸石粉,搭配矿渣和粉煤灰,研制新型三元碱激发胶凝材料用以替代水泥制备工程复合材料成为一种可行的发展方向。跳出传统的复合材料配合比设计方法,应用单纯形质心增强设计方法,设计10种不同的纤维增强煤矸石粉-矿渣-粉煤灰三元碱激发复合材料(CTAM)配合比,并评估3种前驱体比例变化对复合材料的单轴拉伸性能的影响。研究结果表明:制备的CTAM表现出良好的延性破坏特征,并具有明显的伪应变硬化行为,当煤矸石粉在前驱体材料中的比例控制在5%~15%时,复合材料具有最大的拉伸强度和应变值,其中峰值拉伸应变和最大拉伸应力可达8.37%和9.75 MPa。而当粉煤灰的比例超过65%,或矿渣含量降低至35%时,CTAM的拉伸强度明显降低。因此,适量的煤矸石粉掺量是提升CTAM拉伸强度的关键。 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 煤矸石粉 单纯形质心增强设计法 拉伸性能
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TC4/Al_(3)Ti叠层材料显微组织表征及拉伸性能研究
5
作者 崔歆岚 赵新新 +3 位作者 苗雨中 石彦 张守彬 闫发发 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第2期133-141,146,共10页
用真空热压工艺在650℃下制备了TC4/Al_(3)Ti叠层材料,并对其显微组织与力学性能进行分析。结果表明:TC4/Al_(3)Ti叠层材料中Al_(3)Ti层平均厚度约为186.42μm,TC4层平均厚度约为75.65μm。结合界面良好且呈波浪状形貌;Al_(3)Ti层中部... 用真空热压工艺在650℃下制备了TC4/Al_(3)Ti叠层材料,并对其显微组织与力学性能进行分析。结果表明:TC4/Al_(3)Ti叠层材料中Al_(3)Ti层平均厚度约为186.42μm,TC4层平均厚度约为75.65μm。结合界面良好且呈波浪状形貌;Al_(3)Ti层中部存在柯肯达尔孔洞与中心线,这与Ti、Al原子扩散速率不同有关。EBSD分析显示,TC4层在热压过程中发生连续动态再结晶,平均晶粒尺寸约为7.24μm;而Al_(3)Ti层在保温过程中晶粒长大,平均晶粒尺寸约为3.9μm。TC4层织构为{10-10}<0010>与{11-20}<10-10>,Al_(3)Ti层织构为{100}<001>与{110}<001>。TC4层的平均几何必须位错密度为2.53×10^(14)m^(-2)Al_(3)Ti层为1.74×10^(14)m^(-2)。拉伸测试表明,该叠层材料的平均抗拉强度约为560.25MPa,伸长率约为1.4%。断口分析显示,Al_(3)Ti层为穿晶与沿晶混合断裂,TC4层为微孔聚集型断裂。 展开更多
关键词 叠层材料 柯肯达尔孔洞 晶粒特征 KAM 拉伸性能 断口失效
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冲击荷载下碳纳米管对混凝土劈裂拉伸性能的影响
6
作者 李智峰 陆凤鸣 《爆破》 北大核心 2026年第1期20-28,48,共10页
利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对不同碳纳米管体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)的碳纳米管增强混凝土进行了平台巴西圆盘动态劈裂拉伸试验,通过分析碳纳米管掺量和冲击速率对混凝土破坏形态、强度、耗散能等行为特征的... 利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对不同碳纳米管体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)的碳纳米管增强混凝土进行了平台巴西圆盘动态劈裂拉伸试验,通过分析碳纳米管掺量和冲击速率对混凝土破坏形态、强度、耗散能等行为特征的影响,研究了冲击荷载下碳纳米管增强混凝土的劈裂拉伸性能,并分析了碳纳米管的强韧化效应。结果表明:随着冲击速率的增大,混凝土的破坏程度等级不断增大。混凝土的动态劈裂拉伸强度、动态劈裂拉伸强度增长因子(DIF)和耗散能均具有冲击速率强化效应。碳纳米管可以提高混凝土的抗冲击破坏能力和动态劈裂拉伸性能,可以增强混凝土动态劈裂拉伸强度和耗散能的冲击速率强化效应。随着碳纳米管掺量的增大,混凝土的动态劈裂拉伸强度、DIF和耗散能均先增大后减小,混凝土动态劈裂拉伸强度和耗散能的冲击速率强化效应均先增强后减弱。碳纳米管的最佳掺量为0.3%。碳纳米管对混凝土动态劈裂拉伸强度和耗散能的最大增幅分别为49.76%、212.45%。 展开更多
关键词 混凝土 碳纳米管 冲击速率 动态劈裂拉伸性能 强度
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激光粉末床熔融成形Ti150合金拉伸性能各向异性及损伤行为研究
7
作者 赵宇 周涛涛 +4 位作者 赵春玲 叶炜 杨玲 李奎 金海良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期114-120,共7页
为明确增材制造各向异性对钛合金部件损伤行为的影响,采用激光粉末床熔融技术制备了沿竖直与水平方向成形的Ti150合金,研究了成形方向对合金微观组织、拉伸性能各向异性及损伤机制的影响。结果表明,竖直与水平方向成形试样均沿构建方向... 为明确增材制造各向异性对钛合金部件损伤行为的影响,采用激光粉末床熔融技术制备了沿竖直与水平方向成形的Ti150合金,研究了成形方向对合金微观组织、拉伸性能各向异性及损伤机制的影响。结果表明,竖直与水平方向成形试样均沿构建方向形成原始β柱状晶,原始β晶界处均析出连续或不连续状α_(GB)相。原始β晶界取向与α_(GB)相的连续性共同影响位错运动,导致竖直与水平方向成形试样的拉伸性能存在各向异性,尤其是延伸率差异显著。准原位拉伸试验表明,连续状α_(GB)相和原始β晶界存在明显的加载各向异性,为裂纹萌生及扩展提供了有利条件,导致水平方向成形试样的延伸率下降。 展开更多
关键词 Ti150合金 激光粉末床熔融 成形方向 微观组织 拉伸性能 各向异性 损伤机制
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热处理温度及冷却方式对TA15钛合金微观组织和拉伸性能的影响
8
作者 翟欣姣 张明玉 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期121-127,共7页
选取TA15钛合金作为实验材料,对该合金进行不同温度的热处理,并对其进行不同方式的冷却,研究热处理温度及冷却方式对合金微观组织和拉伸性能的影响。研究表明:热处理温度为970℃((α+β)区)时,组织呈现T型织构,经水冷或空冷处理后的合... 选取TA15钛合金作为实验材料,对该合金进行不同温度的热处理,并对其进行不同方式的冷却,研究热处理温度及冷却方式对合金微观组织和拉伸性能的影响。研究表明:热处理温度为970℃((α+β)区)时,组织呈现T型织构,经水冷或空冷处理后的合金均为(α+β)两相组织,经水冷处理后的组织中存在更为细小的针状α相。热处理温度为1000℃(β区)时,组织呈现R型织构,经水冷或空冷处理后的组织均呈现细片层形貌,初生α相完全消失。经水冷处理后,组织中会形成α'相,而经空冷处理后,组织中形成α相。无论何种热处理温度区间,经过水冷后合金强度相比空冷合金均更高;冷却方式相同时,相比(α+β)区,热处理温度处于β区时合金的强度有所提高,但塑性明显降低。无论何种冷却方式,经(α+β)区温度热处理后的合金拉伸断口形貌由韧窝构成;经β区温度热处理后的拉伸断口以粗大岩石形貌为主,并出现撕裂棱和细小浅韧窝。 展开更多
关键词 TA15钛合金 热处理 冷却方式 微观组织 拉伸性能
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采用不同胶黏剂的GFRP胶螺混接接头的拉伸性能试验研究
9
作者 陈江 肖潇 +1 位作者 刘明钒 欧阳容海 《复合材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期24-32,共9页
为推动玻璃纤维增强复合材料在土木行业的应用,本文通过一种脆性胶黏剂与两种拉伸模量和拉伸强度不同的柔性胶黏剂胶螺混接接头的拉伸试验,探究了接头在不同搭接长度和胶层厚度下的连接性能。结果表明:三种胶中,高模量高强度的柔性胶接... 为推动玻璃纤维增强复合材料在土木行业的应用,本文通过一种脆性胶黏剂与两种拉伸模量和拉伸强度不同的柔性胶黏剂胶螺混接接头的拉伸试验,探究了接头在不同搭接长度和胶层厚度下的连接性能。结果表明:三种胶中,高模量高强度的柔性胶接头承载力最高;随着搭接长度的增加,三种胶的混接接头承载力均提高;随着胶层厚度的增加,脆性胶接头承载力降低,低模量低强度柔性胶承载力提高,高模量高强度柔性胶在中间厚度为1.0 mm时承载力最佳;低模量低强度柔性胶在厚度为1.0 mm和1.5 mm时实现胶螺共同承载,而另两种胶无法实现共同承载,表现为承载过程中的分段脆性承载特征;三种胶的接头的破坏模式以GFRP板的剪切和劈裂破坏为主。本文研究可为后续工程实践提供一定指导参考。 展开更多
关键词 胶黏剂 玻璃纤维增强复合材料 胶螺混接接头 拉伸性能 试验研究
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稳定化退火冷却速率对617合金组织和拉伸性能的影响
10
作者 陈灵芝 阚琛 +3 位作者 张果 张茂源 齐嘉宁 郑越 《机械工程材料》 北大核心 2026年第3期137-142,共6页
对617合金进行980℃×3 h稳定化退火处理,并分别在冷却速率30,80,150℃·h^(-1)以及空冷(约100℃·min^(-1))方式下冷却至750℃,再空冷至室温,研究了冷却速率对合金显微组织、室温和750℃高温拉伸性能的影响。结果表明:在... 对617合金进行980℃×3 h稳定化退火处理,并分别在冷却速率30,80,150℃·h^(-1)以及空冷(约100℃·min^(-1))方式下冷却至750℃,再空冷至室温,研究了冷却速率对合金显微组织、室温和750℃高温拉伸性能的影响。结果表明:在空冷以及150,80℃·h^(-1)冷却速率下稳定化退火后,合金的显微组织差异不明显,晶界和晶内均分布着M_(23)C_(6)析出相颗粒,且晶界的析出相数量更多;在30℃·h^(-1)冷却速率下晶内少量M_(23)C_(6)析出相明显粗化,晶界处分布着细小破碎状M_(23)C_(6)颗粒,晶界发生了小范围的迁移。不同冷却速率下合金的室温拉伸性能无明显变化;在空冷以及150,80℃·h^(-1)冷却速率下,高温强度无明显变化,在30℃·h^(-1)冷却速率下抗拉强度降低4.5%。617合金在980℃×3 h稳定化退火时的冷却速率应不低于80℃·h^(-1)。 展开更多
关键词 617合金 稳定化退火 冷却速率 拉伸性能 M_(23)C_(6)析出相
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TC11合金显微组织特征参数与拉伸性能的定量关系 被引量：1
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作者 王伟 侯妍 +3 位作者 辛社伟 罗炽铖 刘显昊 王成 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2327-2338,共12页
针对TC11钛合金显微组织特征参数与室温拉伸性能之间的定量关系尚未明确的问题,本文采用固溶时效热处理工艺调控锻态TC11钛合金的显微组织,结合ImageJ图像分析软件定量表征等轴α相含量、晶粒尺寸及片层α相厚度和长宽比,并采用多元非... 针对TC11钛合金显微组织特征参数与室温拉伸性能之间的定量关系尚未明确的问题,本文采用固溶时效热处理工艺调控锻态TC11钛合金的显微组织,结合ImageJ图像分析软件定量表征等轴α相含量、晶粒尺寸及片层α相厚度和长宽比,并采用多元非线性回归方法建立TC11显微组织特征参数与室温拉伸性能的定量关系模型。结果表明:同一时效温度下,固溶温度每升高10℃,等轴α相含量降低约14.8%,而等轴α相晶粒尺寸维持在4~6μm区间;同一固溶温度下,时效温度每升高10℃,片层α相长宽比平均能增加13.31。等轴α相含量和片层α相厚度是影响强度的关键因素,等轴α相含量增加或片层α相厚度减小均提高强度;而等轴α相晶粒尺寸与片层α相长宽比对塑性影响较深,增大等轴α晶粒尺寸或降低片层α相长宽比改善塑性。基于多元非线性回归建立的二次多项式呈现显著相关性(R^(2)>0.96),能准确表达TC11组织特征参数与拉伸性能的关系,对钛合金显微组织调控与力学性能优化具有重要意义。 展开更多
关键词 TC11钛合金 显微组织 拉伸性能 定量关系 多元非线性回归
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三维机织复合材料T型接头的拉伸性能
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作者 张一帆 安柳絮 +4 位作者 闫英杰 邹齐 刘晓志 郭俊华 陈利 《纺织学报》 北大核心 2025年第7期128-135,共8页
为研究不同交织结构对三维机织复合材料T型接头拉伸性能的影响,设计了不同织物结构以及不同连接方式的复合材料T型接头,并采用树脂传递模塑(RTM)成型工艺复合成型。采用拉伸试验结合非接触全场应变测量系统研究了复合材料T型结构的宏观... 为研究不同交织结构对三维机织复合材料T型接头拉伸性能的影响,设计了不同织物结构以及不同连接方式的复合材料T型接头,并采用树脂传递模塑(RTM)成型工艺复合成型。采用拉伸试验结合非接触全场应变测量系统研究了复合材料T型结构的宏观力学行为,利用Micro-CT技术阐明其失效机制,并细致讨论了不同织物结构和不同连接方式对复合材料T型接头拉伸性能的影响规律。结果表明:交叉连接试样的拉伸强度相比于分叉连接试样提高了12.46%,交叉引入的纬纱可以抵抗拉伸载荷在连接处产生的剪切作用,能有效提高复合材料T型接头的损伤容限;多层多向复合材料T型接头的拉伸强度相比于层联机织复合材料T型接头提升了98.46%,多层多向结构由于±45°斜向纱的引入改善了试样在连接处的应力分布,能有效提高复合材料T型接头底板的抗剪切性能。 展开更多
关键词 T型接头 多层多向结构 三维机织复合材料 拉伸性能 失效机制
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激光熔覆NiCrBSi涂层对TP347HFG锅炉管长期服役后高温拉伸性能的影响
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作者 李勇 李青 +6 位作者 熊智 谢威威 吾明良 刘刚 王艳松 常哲 韩天鹏 《中国表面工程》 北大核心 2025年第6期371-382,共12页
激光熔覆NiCrBSi涂层作为耐高温腐蚀磨损的涂层已在电站锅炉高温受热面防护领域获得一定规模的应用。在火电机组深度调峰过程中,由于炉膛烟温不均匀,经常发生超温爆管现象。为探究激光熔覆Ni Cr BSi涂层的长期服役安全性问题,采用激光... 激光熔覆NiCrBSi涂层作为耐高温腐蚀磨损的涂层已在电站锅炉高温受热面防护领域获得一定规模的应用。在火电机组深度调峰过程中,由于炉膛烟温不均匀,经常发生超温爆管现象。为探究激光熔覆Ni Cr BSi涂层的长期服役安全性问题,采用激光熔覆工艺在TP347HFG炉管表面熔覆NiCrBSi涂层,并置于650、750、850、950℃进行高温热处理,热处理时间分别为50、100、200、500、1 000、2 000 h。分别采用高温拉伸、SEM等试验方法,研究激光熔覆NiCrBSi涂层长期服役后,对锅炉管高温拉伸性能的影响规律。结果表明,相比于无涂层炉管,NiCrBSi涂层有助于提高炉管的高温屈服强度,但随着热处理温度的升高及时间的延长,覆层炉管的屈服强度逐渐降低;而在相同的热处理温度下,随着保温时间的延长,覆层炉管的高温拉伸强度均表现出先降低,后升高的趋势,当保温200 h时,不同热处理温度下覆层炉管的高温抗拉强度均达到最低值。覆层炉管的整体力学性能变化主要受到母材碳硼化物的析出、涂层/母材界面元素扩散等影响,随着热处理温度与时间增加,母材内部的析出相及晶粒长大现象更为显著;而当热处理温度提高并时间延长时,涂层中的C、B等元素向母材扩散,加剧母材近表面碳化物的析出,致使断口韧窝处析出物数量尺寸均增大,最终导致炉管高温强度逐渐降低。研究结果揭示了具有覆层NiCrBSi的TP347HFG锅炉管长期服役的力学性能演变规律,可为发电机组深度调峰过程中的防腐涂层设计提供数据支撑。 展开更多
关键词 激光熔覆 NiCrBSi涂层 TP347HFG热管 高温拉伸性能 热处理
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原位纳米ZrB_(2)颗粒与稀土Sc协同增强7N01铝合金的微观组织与拉伸性能
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作者 怯喜周 陈锐崐 +1 位作者 彭艳杰 赵玉涛 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期108-112,共5页
在7N01铝合金中同时引入原位纳米ZrB_(2)颗粒和稀土元素Sc,通过原位纳米颗粒和稀土元素的协同作用来提高材料的强塑性。研究表明,向铝合金中单独引入原位纳米ZrB_(2)颗粒的含量超过3wt%后,其团聚现象较严重,不利于复合材料性能的提高。... 在7N01铝合金中同时引入原位纳米ZrB_(2)颗粒和稀土元素Sc,通过原位纳米颗粒和稀土元素的协同作用来提高材料的强塑性。研究表明,向铝合金中单独引入原位纳米ZrB_(2)颗粒的含量超过3wt%后,其团聚现象较严重,不利于复合材料性能的提高。在此基础上引入稀土Sc后,原位ZrB_(2)纳米颗粒的团聚现象得到显著改善。同时,Sc的加入还可有效改善粗大的含铁析出相,细化基体晶粒;原位纳米ZrB_(2)颗粒和稀土Sc的协同引入使复合材料的强度和塑性较7N01基体的性能大幅提高,当ZrB_(2)和Sc的引入量分别为3wt%和0.2wt%时,复合材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率匹配最优,分别为447 MPa、481 MPa和9.6%,相比7N01铝合金基体的性能分别提高16.1%、11.3%和29.7%。 展开更多
关键词 7N01基复合材料 原位纳米ZrB_(2)颗粒 稀土Sc 微观组织 拉伸性能
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搭接长度等对Ⅱ型APC接头拉伸性能的影响
15
作者 余琼 敖晟瑞 +4 位作者 唐子鸣 郭霖 谢青海 张志 陈振海 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期128-139,共12页
为研究搭接长度和钢筋直径对Ⅱ型APC接头力学性能的影响,对63个该接头进行单向拉伸试验,分析了接头破坏模式、极限承载力、延性和黏结应力等。结果表明:钢筋直径相同时,随搭接长度增加,平均黏结应力降低,试件强度、延性、最大力总伸长... 为研究搭接长度和钢筋直径对Ⅱ型APC接头力学性能的影响,对63个该接头进行单向拉伸试验,分析了接头破坏模式、极限承载力、延性和黏结应力等。结果表明:钢筋直径相同时,随搭接长度增加,平均黏结应力降低,试件强度、延性、最大力总伸长率明显提高,残余变形整体呈下降趋势;钢筋拉断破坏试件强度、延性、最大力总伸长率和残余变形满足规范要求;加载过程中,套筒中部截面短边纵向和长边环向始终受拉;极限荷载下,随搭接长度增加,套筒中部截面短边侧环向压应变先转变为拉应变再向压应变发展,长边侧纵向压应变转变为拉应变;相对搭接长度相同时,极限承载力随钢筋直径增加而提高;提出的极限黏结强度及临界搭接长度计算公式与试验值吻合较好,可为实际工程应用提供参考。单拉工况下,钢筋直径不大于18 mm时,建议接头搭接长度大于12 d。 展开更多
关键词 Ⅱ型APC接头 拉伸性能 搭接长度 黏结强度
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挂锚式CFRP层合环带索拉伸性能试验及数值模拟
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作者 雷家艳 赵道华 +2 位作者 孔庆辉 章龙斌 张淇瑞 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第11期103-109,共7页
挂锚式碳纤维拉索因其挂锚区构造简单,在工程中具有良好的应用前景,但索端的有效锚固问题会影响材料强度的充分发挥。在材料拉伸试验基础上,对7根挂锚式碳纤维增强复合材料层合环带索进行单向拉伸试验,利用数字散斑技术,对试件的应变场... 挂锚式碳纤维拉索因其挂锚区构造简单,在工程中具有良好的应用前景,但索端的有效锚固问题会影响材料强度的充分发挥。在材料拉伸试验基础上,对7根挂锚式碳纤维增强复合材料层合环带索进行单向拉伸试验,利用数字散斑技术,对试件的应变场变化、破坏形态以及拉伸强度进行测试。试验结果表明:未加紧固装置的试件承载力较小,破坏形式出现层间撕裂现象;加装紧固件后,随着拉伸载荷的增大,基体微损伤及基体与纤维界面的粘接破坏不断累积,载荷-位移曲线呈齿状波动线型,最终出现挂锚区横向断裂和索结构整体拉伸破坏两种模式。解析结果表明,挂锚区碳纤维横向受力状态由楔形角θ和紧固件横向约束力共同影响,是决定索结构破坏模式的关键因素。最后,利用ABAQUS对挂锚区提前破坏模式进行准静态拉伸仿真模拟,进一步分析了挂锚区提前破坏形态的发展过程。 展开更多
关键词 碳纤维层合材料 环带 挂锚 拉伸性能 索结构 复合材料
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高温环境对混凝土内GFRP筋拉伸性能退化影响
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作者 陆春华 李朝晖 +2 位作者 漆仲浩 朱学武 徐奕帆 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期12-19,共8页
对埋置于混凝土内的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋进行高温后拉伸试验,分析了高温下混凝土试件内外温度变化、筋材外观变化,重点探讨了高温后混凝土内GFRP筋拉伸性能退化规律及其抗拉强度保留系数的预测方法。试验与分析结果表明:混凝土... 对埋置于混凝土内的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋进行高温后拉伸试验,分析了高温下混凝土试件内外温度变化、筋材外观变化,重点探讨了高温后混凝土内GFRP筋拉伸性能退化规律及其抗拉强度保留系数的预测方法。试验与分析结果表明:混凝土内GFRP筋存在明显温度滞后现象,炉内升温约2 h后,混凝土内GFRP筋才能达到环境温度,混凝土保护层降低了内部筋材在高温后的松散程度;300~350℃的工况温度下,混凝土保护层对GFRP筋的抗拉强度保护作用较明显。工况温度达到400℃后,GFRP筋的拉伸性能迅速下降,混凝土保护层的隔温保护作用逐渐减弱至消失;300℃工况下,恒温时长对混凝土内GFRP筋抗拉强度影响显著,对其弹性模量影响较小;采用Boltzmann函数可以有效预测混凝土内GFRP筋在高温后的抗拉强度保留系数。相关研究可为GFRP筋在混凝土结构中的耐火设计提供参考。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料(GFRP) 高温环境 混凝土 拉伸性能 预测模型
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国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料的室温和1000℃拉伸性能 被引量：2
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作者 张珂 许平 +5 位作者 张超 李陈晨 应雯清 邢宁 李玫 张程煜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期195-201,共7页
连续氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3))是发展高性能航空发动机热端部件的理想材料。本工作研究了国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料的室温和1000℃拉伸力学性能,使用SEM观察拉伸试样的微观形貌和断口形貌,使... 连续氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3))是发展高性能航空发动机热端部件的理想材料。本工作研究了国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料的室温和1000℃拉伸力学性能,使用SEM观察拉伸试样的微观形貌和断口形貌,使用TEM观察纤维的微观结构,采用Weibull分布统计分析抗拉强度,利用纤维推入法得到纤维/基体界面剪切强度。结果表明,国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料室温抗拉强度为(257±31)MPa,1000℃的抗拉强度为室温的78%,已达到国际Nextel610/Al_(2)O_(3)水平。研究发现,界面结合强度是影响抗拉强度的主要因素。界面结合强度较低,纤维拔出长且分散,抗拉强度高;界面结合强度较高,发生纤维束断裂,且纤维拔出变短,抗拉强度低。 展开更多
关键词 氧化铝纤维 Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料 拉伸性能 强度分散性 界面结合强度
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基于机器学习的合金钢拉伸性能预测及SHAP特征分析 被引量：2
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作者 曹健 刘立忠 +1 位作者 李耀威 刘双 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第4期393-402,共10页
利用数据驱动的机器学习方法,将成形工艺和化学成分作为输入特征,对材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率进行预测.采用局部离群因子(LOF)法对样本进行有效的异常值检测剔除,建立支持向量机回归、随机森林、极限梯度提升和多层感知机4种机... 利用数据驱动的机器学习方法,将成形工艺和化学成分作为输入特征,对材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率进行预测.采用局部离群因子(LOF)法对样本进行有效的异常值检测剔除,建立支持向量机回归、随机森林、极限梯度提升和多层感知机4种机器学习算法,并对算法进行网格搜索超参数及5折交叉验证.结果表明,除支持向量机回归外的3种算法均表现出较好的拟合效果.结合沙普利可加性模型解释(SHAP)方法和特征重要性分析,为机器学习算法的预测过程增加可解释性,分析样本特征对合金钢拉伸性能的影响. 展开更多
关键词 机器学习 合金钢 拉伸性能 SHAP
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新型含Ru单晶高温合金的拉伸性能及变形机理 被引量：1
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作者 刘震 王志成 +4 位作者 曾强 秦海龙 谢锦丽 江亮 张华 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第3期891-902,共12页
研究了一种新型含Ru高代次单晶高温合金(DD476)室温至1200℃的拉伸性能,并对拉伸断口及其附近的微观组织演变进行分析。结果表明:该合金经过完全热处理后的γ'相趋于立方状,枝晶干与枝晶间γ'相尺寸分别为225和330 nm,且元素偏... 研究了一种新型含Ru高代次单晶高温合金(DD476)室温至1200℃的拉伸性能,并对拉伸断口及其附近的微观组织演变进行分析。结果表明:该合金经过完全热处理后的γ'相趋于立方状,枝晶干与枝晶间γ'相尺寸分别为225和330 nm,且元素偏析得到大幅改善,仅Re和W仍存在部分偏析;随变形温度的升高,屈服强度、极限抗拉强度先升高后降低,而伸长率和断面收缩率表现出相反的现象,拉伸断口特征由类解理断裂趋转变为以韧窝为主的韧性断裂。室温拉伸时,合金的滑移系开动较少,呈单系滑移状态。拉伸温度升高到760和980℃时,更多滑移系被激活而产生交滑移。随着拉伸温度的升高,断口附近位错由绕过γ'相逐渐转变为切过γ'相,而且在980℃变形时开始产生γ'相筏化,温度升高致使位错促进γ'相筏化。当温度达到1200℃时,位错基本消失,同时γ基体通道内析出细小的二次γ'相。 展开更多
关键词 单晶高温合金 显微组织 拉伸性能 断口形貌 位错
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