氰酸钠熔盐中金属材料的高温侵蚀行为研究

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作者 谢天赋 甘章华 +3 位作者 邱鹏云 吴传栋 刘意 王佳敏 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期19-25,共7页

氰酸钠熔盐高温反应釜通常采用316L不锈钢制备,高温服役环境的侵蚀失效导致其使用寿命不足。为了提高氰酸钠熔盐反应釜的寿命,本文研究了316L、C-2000、C-276、高纯Ni和高纯Cu五种金属材料在氰酸钠熔盐中的耐侵蚀性。采用差量法测试侵... 氰酸钠熔盐高温反应釜通常采用316L不锈钢制备,高温服役环境的侵蚀失效导致其使用寿命不足。为了提高氰酸钠熔盐反应釜的寿命,本文研究了316L、C-2000、C-276、高纯Ni和高纯Cu五种金属材料在氰酸钠熔盐中的耐侵蚀性。采用差量法测试侵蚀速率,利用体视显微镜和扫描电镜观察了5种样品侵蚀前后的宏观和微观形貌,用XRD和EDS分析侵蚀产物的物相和成分。研究表明:侵蚀速率由小到大依次为Ni_(2)O_(2.4)、CrO_(3)相组成;C-2000表面化合物层和扩散层均由CrN相构成;C-276表面化合物层有CrN和NiO相产生,扩散层以NiO相形式存在。分析认为,氰酸钠高温熔盐对金属的主要侵蚀机理是氮化和氧化。采用高纯铜或高纯镍代替316L不锈钢制备氰酸钠熔盐用反应釜有望提高其使用寿命。 展开更多

关键词 氰酸钠 侵蚀速率 侵蚀产物 侵蚀机理 反应釜寿命

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多因素耦合环境对聚乙二醇法加固饱水榉木文物微观结构的影响

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作者 尚明玉 周和荣 +4 位作者 肖阳 伊阳 魏彦飞 方北松 赵阳 《文物保护与考古科学》 北大核心 2025年第2期37-47,共11页

聚乙二醇法加固的饱水榉木文物在保存时,易受到周围环境因素如温湿度和光照等综合影响导致文物发生劣化。采用FTIR、SEM等方法研究了聚乙二醇法脱水加固饱水榉木试样在温湿度和紫外光耦合作用下微观结构的变化。结果显示,聚乙二醇法脱... 聚乙二醇法加固的饱水榉木文物在保存时,易受到周围环境因素如温湿度和光照等综合影响导致文物发生劣化。采用FTIR、SEM等方法研究了聚乙二醇法脱水加固饱水榉木试样在温湿度和紫外光耦合作用下微观结构的变化。结果显示,聚乙二醇法脱水加固处理的饱水榉木试样细胞形态饱满,聚乙二醇能够适应性地填充或吸附在各种尺寸的细胞管腔和导管管孔中,较好地维持了文物试样的结构。试样在40℃和60%RH环境试验30 d后,填充在榉木细胞内的聚乙二醇吸湿溶胀、体积增大,导致榉木细胞壁破损,细胞结构之间产生连续性裂纹;而在自然干燥后,聚乙二醇又脱水收缩与细胞壁分离。试样在40℃、60%RH和351 nm紫外光耦合环境中试验30 d表面发生黄变,亮度大幅增加,色差变化非常明显。光降解导致聚乙二醇熔融化,熔融态的聚乙二醇不断析出,其对细胞壁的加固效果大幅度减弱;榉木内析出的聚乙二醇逐渐覆盖试样表面,表面触感由粗滑转变为粘黏。最后提出了耦合环境对聚乙二醇法加固榉木结构的影响机制,本研究将为聚乙二醇法脱水加固饱水木质文物保护应用方面提供可靠的指导意义。 展开更多

关键词 饱水榉木文物 聚乙二醇 温湿度 紫外光 SEM

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金属氮化物纳米储能材料及其柔性超级电容器 被引量：4

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作者 高标 黄超 +3 位作者 李庆伟 吴凯 张旭明 霍开富 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期552-559,544,共9页

超级电容器具有功率密度高、循环寿命长和安全性高等优点,在储能领域具有巨大的应用前景。如何设计和制备具有优异电容性能的电极材料和电极结构是制备高性能超级电容器的关键。过渡金属氮化物(Mx N,M=Ti,V,Mo,Nb,W)是一类具有开发潜力... 超级电容器具有功率密度高、循环寿命长和安全性高等优点,在储能领域具有巨大的应用前景。如何设计和制备具有优异电容性能的电极材料和电极结构是制备高性能超级电容器的关键。过渡金属氮化物(Mx N,M=Ti,V,Mo,Nb,W)是一类具有开发潜力的优异电化学储能材料。相比碳材料,过渡金属氮化物具有更大的比电容,相比过渡金属氧化物电极材料,过渡金属氮化物表现出更为优异的倍率性能和快速充放电性能。介绍了几种典型的过渡金属氮化物储能材料及其电容特性,利用金属氮化物纳米线高长径比的特征,通过简单真空抽滤的方法,制备了具有良好机械柔性的三维交织的纳米线基薄膜纸电极;结合凝胶电解液,构建了高性能的柔性全固态超级电容器,最后对过渡金属氮化物在超级电容器领域的发展进行了展望。 展开更多

关键词 超级电容器 电极材料 过渡金属氮化物 复合材料 柔性电极 全固态器件 储能性能

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纳米氧化铝超塑性及其对轻量刚玉材料微结构的影响 被引量：1

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作者 付绿平 黄奥 +3 位作者 顾华志 蒋鸿斌 张美杰 白晨 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2018年第1期20-23,共4页

高温工业炉衬耐火材料轻量化可大大降低工业窑炉能耗,对整个高温工业节能减排具有举足轻重的意义,也是目前国内外本领域所关注的重要课题,其关键在于形成大量微纳米封闭气孔。本文采用高温弹性模量、高温应力-应变等测试手段,首先对不... 高温工业炉衬耐火材料轻量化可大大降低工业窑炉能耗,对整个高温工业节能减排具有举足轻重的意义,也是目前国内外本领域所关注的重要课题,其关键在于形成大量微纳米封闭气孔。本文采用高温弹性模量、高温应力-应变等测试手段,首先对不同晶型纳米氧化铝的超塑性进行了对比研究;基于优势晶型纳米氧化铝超塑性,引入纳米铝溶胶,通过构建纳-微米双尺度烧结模型,制备了轻量刚玉材料。结果表明:与普通氧化铝微粉相比,纳米氧化铝表现出更好的高温超塑性,其中,纳米γ-Al_2O_3较为显著,其应变量为普通氧化铝微粉的3倍;引入纳米铝溶胶,发挥纳米氧化铝超塑性,可使材料闭口气孔率增加,体积密度降低,晶内气孔数量增加,制备出显气孔率较低、闭口气孔率较高、平均孔径较小的轻量微孔刚玉材料。 展开更多

关键词 纳米氧化铝 超塑性 纳-微米双尺度烧结 微孔刚玉 闭口气孔

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温度和湿度对乙二醛聚合物加固饱水梓木文物性能和微观结构的影响 被引量：1

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作者 吴涛 周和荣 +3 位作者 王珂 魏彦飞 方北松 赵阳 《文物保护与考古科学》 北大核心 2024年第3期9-18,共10页

乙二醛聚合物加固饱水梓木文物在自然环境或者博物馆存放时,受环境因素如温度和湿度的影响会导致文物发生劣化。本研究采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法研究了乙二醛聚合物脱水加固饱水梓木试样在不同温度和湿度环境中性... 乙二醛聚合物加固饱水梓木文物在自然环境或者博物馆存放时,受环境因素如温度和湿度的影响会导致文物发生劣化。本研究采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法研究了乙二醛聚合物脱水加固饱水梓木试样在不同温度和湿度环境中性能与微观结构变化。结果显示,饱水梓木文物材料经乙二醛聚合物脱水加固后,乙二醛聚合物与梓木细胞壁结合紧密,部分填充于梓木细胞内加固梓木细胞壁。试样在25℃和50%RH环境中试验30 d其结构和性能无明显变化。在60℃和50%RH环境中试验30 d,试样内部的乙二醛聚合物逐渐均匀附着于细胞壁且表面平滑,试样横截面断口平整;但试样表面的乙二醛聚合物逐渐消失,暴露出木材本体。在25℃和95%RH环境中乙二醛聚合物吸湿性明显增强,其与水的结合能力高于梓木细胞壁,乙二醛聚合物与细胞壁之间的结合被破坏,失去加固效果,但仍填充于细胞中。最后分析了温湿度对乙二醛聚合物加固饱水梓木性能与结构的影响机制,并提出了试样在吸湿和脱水过程中乙二醛聚合物与梓木细胞壁的结构变化模型。 展开更多

关键词 饱水梓木文物 乙二醛聚合物 温度 湿度 SEM

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纳米晶合金粉芯的超重力渗流制备及磁性能

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作者 王佳敏 甘章华 +3 位作者 朱昭峰 吴传栋 鲁越辉 丁景楠 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期34-41,共8页

为了探索粉芯的新制备工艺,以Fe_(73.5)Cu_(1)Nb_(3)Si1_(3.5)B_(9)纳米晶合金铁芯为原料,使用机械破碎法制粉,并采用超重力渗流工艺制备了7种不同粒度配比的纳米晶合金粉芯,借助SEM、XRD、VSM分别对纳米晶粉末的形貌、结构和磁性能进... 为了探索粉芯的新制备工艺,以Fe_(73.5)Cu_(1)Nb_(3)Si1_(3.5)B_(9)纳米晶合金铁芯为原料,使用机械破碎法制粉,并采用超重力渗流工艺制备了7种不同粒度配比的纳米晶合金粉芯,借助SEM、XRD、VSM分别对纳米晶粉末的形貌、结构和磁性能进行了表征,研究了粉末粒度配比对纳米晶合金粉芯的形貌、密度、有效磁导率、损耗及品质因数的影响。结果表明,机械破碎法制得的粉末虽带尖角,但矫顽力低,利用超重力渗流工艺制备的粉芯其粉末表面基本被树脂完全包覆。同时,通过适当的粉末粒度匹配,发现性能最佳粉芯的粉末粒度配比为:100~200目占60%,200~400目占20%,400~1000目占20%。该种粉芯的密度为4.46 g∕cm^(3),在100~3000 kHz频率范围内有效磁导率比较稳定,且在3000 kHz时为28.2。当设定磁感应强度为20 mT,频率为500 kHz时,其损耗为99.1 W/kg。另外,根据实验结果可知,该工艺能够制备出频率在MHz以上具有较低损耗的粉芯。 展开更多

关键词 Fe_(73.5)Cu_(1)Nb_(3)Si1_(3.5)B_(9)纳米晶合金 粉芯 超重力渗流 粒度配比 有效磁导率 粉芯损耗

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含钪赤泥氯化钠离析焙烧—弱磁选—盐酸浸出分离铁、钪试验研究 被引量：12

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作者 肖军辉 梁冠杰 +3 位作者 黄雯孝 丁威 彭杨 吴强 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期199-209,共11页

针对云南含钪赤泥原矿含TFe 25.68%、Sc2O3 70.66 g/t,钪主要以类质同象形式分散于金红石、辉石、长石、白云母、方解石等矿物中,铁、钪分离困难,提出了氯化钠离析焙烧—弱磁选—盐酸浸出的选冶联合工艺处理该含钪赤泥,使铁从赤铁矿转... 针对云南含钪赤泥原矿含TFe 25.68%、Sc2O3 70.66 g/t,钪主要以类质同象形式分散于金红石、辉石、长石、白云母、方解石等矿物中,铁、钪分离困难,提出了氯化钠离析焙烧—弱磁选—盐酸浸出的选冶联合工艺处理该含钪赤泥,使铁从赤铁矿转为以金属铁、磁铁矿为主的新物相,破坏载钪矿物的晶体结构,为铁、钪分离创造有利条件。试验结果表明:在离析焙烧温度950 ℃、离析焙烧时间60 min、氯化钠用量10%、焦炭用量15%、焦炭粒度–0.5~0.25 mm、弱磁选磁场强度H=0.12 T、弱磁选磨矿细度为<0.045 mm占95%、盐酸用量30%、浸出温度55 ℃、浸出时间120 min、浸出液固比 R =2∶3的综合工艺条件下,获得了铁品位为73.99%,含钪5.22 g/t,铁回收率为88.99%的铁精矿;钪浸出率为96.78%,浸出渣中的钪含量为6.37 g/t,铁、钪分离效果显著。MLA、SEM、EPMA分析结果显示:含钪赤泥经过氯化钠离析焙烧后,铁从赤铁矿(Fe2O3)转变为以金属铁(Fe)、磁铁矿(Fe3O4)为主的新铁物相及少量的氧化亚铁(FeO)、硅酸铁(Fe2SiO4);浸出渣主要成分为SiO2、CaO、Al2O3,与浸出前相比较,CaO、Al2O3降低比较明显,浸出渣中没有明显的Sc谱线峰值,这表明弱磁选尾矿经盐酸浸出后,钪绝大部分被溶解掉进入浸出液中,且钪的溶解较为彻底,也进一步验证了含钪赤泥采用氯化钠离析焙烧—弱磁选—盐酸浸出分离铁、钪比较合理,且铁、钪分离效果显著。 展开更多

关键词 钪 含钪赤泥 离析焙烧 弱磁选 浸出

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酚作碳源的可溶性前驱体制备超细ZrC陶瓷粉体 被引量：2

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作者 张贤 李艳军 +2 位作者 董志军 张彩云 李轩科 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期53-58,共6页

分别以四氯化锆和双酚A或对苯二酚作为锆源和碳源合成了几种可溶性Zr C前驱体。利用傅立叶红外光谱(FTIR)对前驱体的结构进行了研究,并采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对前驱体不同温度热处理后的裂解产物进行了表... 分别以四氯化锆和双酚A或对苯二酚作为锆源和碳源合成了几种可溶性Zr C前驱体。利用傅立叶红外光谱(FTIR)对前驱体的结构进行了研究,并采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对前驱体不同温度热处理后的裂解产物进行了表征。结果表明,以锆源与碳源物质的量之比为1∶1时所制备的前驱体在1600℃裂解后能完全转变为颗粒尺寸约为100 nm的Zr C陶瓷粉末,当锆源与碳源物质的量之比为1∶2时,碳源过量致使前驱体中氧含量相对过高而无法完全转化为Zr C陶瓷相。 展开更多

关键词 ZRC 前驱体 碳热还原 双酚A 对苯二酚

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晶粒长大抑制剂VC对原位生成WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷的影响 被引量：1

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作者 徐源源 潘应君 +2 位作者 柯德庆 杨林 王盼 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期59-65,共7页

为细化WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷晶粒,改善其组织,提高其力学性能,以WC、TiB_2和Co粉末为主要原材料,采用真空液相原位反应烧结工艺,在1 400℃真空烧结炉中制备了WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷.利用FE-SEM、EDS和XRD等技术,研究了不同含量的... 为细化WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷晶粒,改善其组织,提高其力学性能,以WC、TiB_2和Co粉末为主要原材料,采用真空液相原位反应烧结工艺,在1 400℃真空烧结炉中制备了WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷.利用FE-SEM、EDS和XRD等技术,研究了不同含量的晶粒长大抑制剂VC对WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷组织、物相构成、硬度、密度、耐磨性及抗弯强度和断口形貌等性能的影响.结果表明:添加适量的VC能有效细化WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷晶粒,使得材料获得更均匀细小的微观组织,增加材料韧性和断口不平整性,增强材料抗弯强度,并且提高硬度、密度和耐磨性;当VC的质量分数增加到0.9%时,金属陶瓷的晶粒平均尺寸可细化到约1.3μm,硬度随之升高到91.5 HRA,抗弯强度达到794 MPa;但VC的质量分数继续增加到1.2%、1.5%时,其硬度、密度、耐磨性及抗弯强度均会有所降低. 展开更多

关键词 WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷 真空液相原位反应烧结 晶粒长大抑制剂 VC

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季铵型稻草木质素的合成及其对[PdCl_4]^(2-)的吸附性能 被引量：1

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作者 张保平 刘运 +1 位作者 郭美辰 马钟琛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期9-17,共9页

为经济高效和无污染提取钯,采用硫酸法从稻草中提取木质素,经3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)化学改性后合成季铵型稻草木质素,并利用其从溶液中吸附[PdCl_4]^(2-).利用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)和差热-热重分析(TG-DSC)... 为经济高效和无污染提取钯,采用硫酸法从稻草中提取木质素,经3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)化学改性后合成季铵型稻草木质素,并利用其从溶液中吸附[PdCl_4]^(2-).利用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)和差热-热重分析(TG-DSC)对木质素及其衍生物进行表征,同时考察pH值、[PdCl_4]^(2-)初始浓度和吸附时间对季铵型稻草木质素吸附性能的影响,并对[PdCl_4]^(2-)的选择性进行研究.实验结果表明,季铵型稻草木质素为表面多孔且不规则的块状体,在200℃内具有良好的热稳定性,1 469 cm^(-1)处出现季铵离子的弯曲振动特征峰.最佳吸附pH值为2,吸附平衡时间为8 h,在[PdCl_4]^(2-)初始浓度为4 mmol·L^(-1)时,季铵型稻草木质素对[PdCl_4]^(2-)的吸附达到饱和,饱和吸附容量为1.120 mmol·g^(-1),吸附过程遵循准二级动力学方程,吸附等温模型与Freundlich方程拟合较好,表明吸附过程为单分子层非均质化学吸附,盐酸浓度低于1 mol·L^(-1)时,季铵型稻草木质素对[PdCl_4]^(2-)具有良好的选择性.降低盐酸浓度,提高[PdCl_4]^(2-)初始浓度和延长吸附时间均有利于提高季铵型稻草木质素对[PdCl_4]^(2-)的吸附容量和选择性. 展开更多

关键词 季铵型稻草木质素 合成 [PdCl4]2- 吸附性能 选择性

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氮化硼纳米管制备技术研究进展 被引量：2

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作者 龙晓阳 吴隽 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期16-19,共4页

氮化硼纳米管是类似于碳纳米管的一维纳米材料,由于其双原子结构特征,硼源难以控制,以及催化剂效率低等多种因素,致使它的合成技术至今尚未成熟。综述了氮化硼纳米管的各种制备技术,重点介绍可能实现大批量制备氮化硼纳米管的方法,主要... 氮化硼纳米管是类似于碳纳米管的一维纳米材料,由于其双原子结构特征,硼源难以控制,以及催化剂效率低等多种因素,致使它的合成技术至今尚未成熟。综述了氮化硼纳米管的各种制备技术,重点介绍可能实现大批量制备氮化硼纳米管的方法,主要包括化学气相沉积法与球磨法,分析了其优缺点。在此基础上,对今后批量制备氮化硼纳米管的方法提出了设想与展望。 展开更多

关键词 氮化硼纳米管 化学气相沉积 等离子体法

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基于氧化石墨烯/ZnO纳米阵列的无酶葡萄糖传感器

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作者 梁旭 韩露 +5 位作者 雷雅京 黎雯 黄瑞滨 陈荣生 倪红卫 詹玮婷 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期30-35,共6页

采用微波水热合成法在不锈钢表面制备氧化石墨烯/ZnO纳米棒阵列(GO/ZnO NRs)作为无酶葡萄糖传感器电极。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对电极进行形貌、组织和结构的表征,并通过电化学工作站在有光和无光条件下对... 采用微波水热合成法在不锈钢表面制备氧化石墨烯/ZnO纳米棒阵列(GO/ZnO NRs)作为无酶葡萄糖传感器电极。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对电极进行形貌、组织和结构的表征,并通过电化学工作站在有光和无光条件下对电极进行了电流-时间(I-t)曲线测试,分析了在不同氧化石墨烯(GO)沉积条件下GO/ZnO NRs的光电化学性能,在无酶条件下对电极进行光电化学葡萄糖传感测试。结果表明,GO的添加使得ZnO无序的纳米颗粒/棒形貌转变为定向生长的一维阵列,并随着GO的全程添加,ZnO(200)晶面的垂直堆积被抑制,(100)晶面和(101)晶面逐渐堆积,从而使ZnO纳米棒的形貌从原有的尖头生长成平头形。所得GO/ZnO NRs对葡萄糖具有较高的检测灵敏度、较低的检测限和良好的检测范围。 展开更多

关键词 ZNO纳米棒阵列 氧化石墨烯 无酶葡萄糖传感器 不锈钢 光电化学传感

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平整加工对高强钢抗畸变能力的影响及优化 被引量：1

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作者 颜城博 丁文红 +2 位作者 孙力 张志强 陈壮 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期69-78,共10页

为解决高强带钢在生产加工过程中产生的板形缺陷和畸变,本文采用裂纹柔度法测量单下辊传动平整加工前后620JJ带钢内部残余应力,并依据残余应力在厚度或板宽方向分布不均将导致带钢发生畸变,定义带钢应力不平衡度为畸变评价指标,分析了... 为解决高强带钢在生产加工过程中产生的板形缺陷和畸变,本文采用裂纹柔度法测量单下辊传动平整加工前后620JJ带钢内部残余应力,并依据残余应力在厚度或板宽方向分布不均将导致带钢发生畸变,定义带钢应力不平衡度为畸变评价指标,分析了平整工艺对带钢内部残余应力分布和畸变的影响,并利用ABAQUS有限元模拟探究了工艺优化方案。结果表明:裂纹柔度法能够准确表征带钢内部残余应力;应力不平衡度可以直观地表征带钢产生畸变的可能性;平整加工对带钢的主要影响是应力的均衡化和降低整体残余应力水平,平整前后各测点弹性应变能极值与平均值差值从169.25 MPa·mm降至141.86 MPa·mm,带钢内部残余应力的最大值由463.26 MPa降至363.6 MPa;将平整工艺改为双辊传动、增加摩擦力、增加张力、增加轧制力等方式均可有效改善应力不平衡度。 展开更多

关键词 塑性行为 高强钢 残余应力表征 畸变 有限元模拟

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