一、影响W20B钢磁性稳定因素的分析与对策(论文文献综述)
张鋆浩[1](2021)在《船舶海水管路腐蚀无损检测技术应用研究》文中研究表明
闫晓波[2](2021)在《超声冲击处理对核电用不锈钢焊接接头局部腐蚀行为的影响》文中研究表明核电厂乏燃料等水池的覆面采用不锈钢,其局部腐蚀问题日益受到关注,尤其是不锈钢焊接部分由于焊接时很高的热输入和快速冷却造成焊接残余应力,并在工程安装时产生一定安装应力,都对焊接结构的抗腐蚀性能产生危害。超声冲击处理(ultrasonic impact treatment,UIT)能够使焊接接头表面产生强烈的塑性变形,晶粒得到细化,释放焊接残余应力,带来有益压应力并改善构件表面完整性、力学性能以及抗腐蚀性能。本文采用金相法、硬度法、残余应力测定法、浸泡法和电化学法来研究对比UIT前后用于核电站中乏燃料水池内壁的不锈钢覆面焊接接头其在显微组织、粗糙度、残余应力、硬度的变化以及相关水化学环境下点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀(stress corrosion cracking,SCC)行为。试验材料为304L/ER316L奥氏体不锈钢和S32101/ER2209双相不锈钢UIT前后焊接接头及纯母材,两类不锈钢均是用于核电站乏燃料水池的内壁。腐蚀试验部分的相关溶液有:a)应力腐蚀测试部分包括:质量分数为42%沸腾Mg Cl2溶液;模拟乏燃料水池不锈钢覆面混凝土侧服役环境的模拟溶液,饱和硼酸+0.5 mol/L H+(盐酸)+1 mol/L Cl-(Na Cl)溶液;高温高压水环境溶液2 mg/L Li++1200 mg/L B3++100 mg/L Cl-溶液;b)点蚀和缝隙腐蚀测试部分包括:质量分数为6%Fe Cl3溶液;饱和硼酸溶液;饱和硼酸+200 mg/L Cl-溶液;试验温度包括250、143、60、40和35℃。主要内容和结论如下:1.通过金相法,轮廓法,硬度法,X射线法等研究UIT后两类材料在显微组织、粗糙度、硬度、残余应力的变化。UIT后两类不锈钢上表面显微组织观察到明显冲击痕迹,晶粒得到细化,在横截面位置观察到约900μm的形变层;粗糙度显着降低,焊接接头母材区和焊缝区降幅约40%;维氏硬度显着提高,横截面上距UIT表层越远硬度值逐渐变小,在约1mm处数值逐渐稳定;残余应力由拉应力转变为压应力,随着深度的递增,残余压应力逐渐变小,影响深度在1 mm左右。2.采用U型弯曲试样和双梁试样(高低两级应力水平)在沸腾Mg Cl2溶液中浸泡试验来对比UIT前后两种不锈钢焊接接头的抗应力腐蚀性能。(1)U型弯曲试样试验结果表明,UIT均没有明显降低两种焊接接头的SCC敏感性。304L和S32101焊接接头的SCC敏感区分别为母材区+热影响区和熔合线处,裂纹类型分别为沿晶+穿晶混合型和穿晶开裂,S32101-BM抗应力腐蚀性能最优。(2)双梁弯曲试样在高低两级应力水平下均显示出UIT显着降低了两种焊接接头的SCC敏感性。两种不锈钢焊接接头的SCC敏感区和裂纹类型与U型弯曲试样相同,304L各类型试样的SCC敏感性随着应力的提高而提高。3.采用U型弯曲试样和高应力(~500 MPa)水平下的双梁弯曲试样在模拟溶液中浸泡来对比UIT前后两种材料的抗应力腐蚀性能。(1)U型弯曲试样测试表明,UIT后未提高两类焊接接头的抗应力腐蚀性能,六种状态试样SCC敏感性排序为:304L-UIT=304L-AW=S32101-BM<304L-BM<S32101-UIT=S32101-AW。(2)双梁试样高应力(~500 MPa)测试表明,UIT显着提高304L焊接接头抗应力腐蚀性能,而S32101焊接接头浸泡80天后未观察到应力腐蚀裂纹,UIT效果未知,六种状态试样SCC敏感性排序为:S32101-BM=S32101-AW=S32101-UIT<304L-UIT<304L-AW=304L-BM。4.采用拉伸试样在250℃,2 mg/L Li++1200 mg/L B3++100 mg/L Cl-的高温高压水环境下进行静载荷拉伸的SCC试验。UIT前后两类材料焊接接头浸泡了14天后均只发生了均匀腐蚀,并且UIT后的焊接接头表面光亮腐蚀产物更少,可以初步认为,UIT后似乎提高了材料在高温水中的耐腐蚀性。5.采用三氯化铁浸泡和电化学法进行点蚀和缝隙腐蚀行为研究。(1)三氯化铁浸泡测试表明,UIT后两种不锈钢焊接接头点蚀抗力有所下降,点蚀坑主要发生在母材区和热影响区,焊缝金属耐点蚀性最优。(2)在40℃饱和硼酸+200 mg/L Cl-溶液中极化曲线测试结果表明,UIT显着提高了304L和S32101焊接接头母材区的点蚀抗力;在60℃饱和硼酸溶液中焊接接头各区域均表现出优异的点蚀性能,随着Cl-浓度和温度的升高焊接接头的点蚀性能下降,两种不锈钢焊接接头各区域点蚀敏感性排序为:焊缝区>母材区>混合区。(3)在40℃饱和硼酸+200 mg/L Cl-溶液中缝隙腐蚀电位法测试表明,UIT提高了304L焊接接头母材区缝隙腐蚀电位,降低了S32101焊接接头母材区缝隙腐蚀电位。
张月莹[3](2021)在《钢/铝异种材料电阻点焊的研究》文中研究指明在环境问题日趋严重的今天,轨道客车、汽车等产业面对的困难也越来越多。如今,能实现节能减排的有效对策就是汽车轻量化和轨道客车的轻量化,而增加轻量化材料的使用量是能够达到汽车轻量化目的的直接有效的手段。那么钢/铝异种材料的焊接就是眼前即刻就要解决的难点问题。在物理、化学等方面,钢和铝存在较大差异,使得钢/铝异种材料的焊接性极差,焊接接头的力学性能很难达到实际使用标准。钢/铝焊接性问题是制约汽车轻量化技术取得进展的科学技术问题之一。电阻点焊是应用较为广泛的焊接技术。因此,研究钢/铝异种材料电阻点焊,有实际应用价值和理论意义。首先本文研究了SUS301L不锈钢(16Mn低合金钢)/6063-T6铝合金异种材料电阻点焊接头,由其微观组织特点及力学行为可知,不锈钢(16Mn钢)/铝合金电阻点焊接头主要由铝合金熔核、不锈钢(或16Mn钢)熔核和钢/铝界面层组成,本质为熔-钎焊接头。胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶和少量等轴树枝晶是铝合金熔核的主要晶体结构;柱状的奥氏体晶粒是不锈钢熔核的主要组成;16Mn钢熔核主要由马氏体、珠光体和贝氏体组成。在点焊过程中,液态铝合金在固态不锈钢(或16Mn钢)表面润湿、铺展并发生Fe、Al原子的互扩散以及界面反应,在钢/铝界面形成Fe-Al金属间化合物(IMC)层。钢/铝界面层为双层结构:舌状Fe2Al5层(靠近不锈钢(或16Mn钢));针状Fe Al3层(铝合金熔核侧)。在拉剪力作用下不锈钢(16Mn钢)/铝合金点焊接头有两种断裂模式(结合面断裂和纽扣断裂)。本试验条件下不锈钢/铝合金点焊接头的裂纹主要在界面IMC层萌生、扩展(结合面断裂模式)。而16Mn钢/铝合金接头,当铝熔核直径小于5.8 mm时,为结合面断裂模式;当铝熔核直径大于5.8 mm时,裂纹主要沿着铝熔核及其热影响区萌生、扩展(纽扣断裂模式)。铝合金熔核和脆硬的界面IMC层是恶化钢/铝接头力学性能的主要原因。研究焊接参数和电极形貌两方面焊接工艺因素对不锈钢/铝合金电阻点焊接头的影响规律。在采用F型电极时,接头铝熔核直径、压痕率以及IMC层厚度随着焊接电流(或焊接时间)的增加而增加;而接头拉剪力随之增加则先增大后减小。在焊接电流4 k A-7 k A(焊接时间100 ms-200 ms)区间,熔核直径的增加导致了接头拉剪力的增大;在焊接电流(焊接时间)继续增加时,接头拉剪力减小,导致这一现象的主要因为是较厚的IMC层和铝熔核中的缩孔。当焊接电流、焊接时间和电极压力分别取值为7 k A、200 ms和2 k N时,接头熔核直径、压痕率、IMC层厚度、接头拉剪力分别为为5.4 mm、30.1%、2.3μm、1.8 k N。研究结果表明,优化电极(与钢侧接触的电极是直径10 mm的圆形电极,与铝合金侧接触的电极为半径35 mm的球形电极)更利于改进钢/铝接头表面质量、组织和性能。并且在焊接电流、焊接时间和电极压力分别为13 k A、300 ms和3 k N的优化焊接参数条件下,获得了熔核直径7.2 mm、压痕率10.9%、IMC层厚度1.4μm及接头拉剪力3.6 k N的钢/铝接头。比F型电极的熔核直径和拉剪力分别提高了33.3%和100.0%,压痕率降低了63.8%。在F型电极条件下采用纳米粉末添加法研究金属(非金属)元素:Cu、Si、Zn、Ti对不锈钢/铝合金点焊接头的影响规律。Cu、Si、Zn和Ti均对接头组织及力学性能有显着的影响:Cu、Si在促进液态铝在固态钢表面润湿铺展性的同时抑制界面金属间化合物的生长,提高了接头拉剪力;Zn在抑制界面反应的同时改善金属间化合物层的性质(生成Fe2Al5Zn0.4),提高了接头的力学性能;Ti使晶粒细化,与Fe形成新物相(Fe2Ti)抑制了IMC的生成,提高接头的力学性能。分别添加1.51 mg Cu、5.78 mg Si、0.97 mg Zn或0.62 mg Ti粉末,钢/铝电阻点焊接头拉剪力分别为3.07 k N、3.55 k N、2.74 k N、2.68 k N,比未添加合金元素的接头拉剪力(1.80 k N)分别提高了70.56%、97.22%、52.22%、44.40%。因此,金属(非金属)粉末添加法是提高不锈钢/铝合金接头拉剪力的重要手段。通过ANSYS软件建立不锈钢/铝合金点焊过程的有限元模型(轴对称),研究其热过程。结果表明,采用F型电极在焊接参数为焊接电流7 k A、电极压力2k N时,钢/铝点焊接头界面上的温度在200 ms时达到最大值(913℃);此时,熔核直径达到最大值(5.5 mm),与试验结果(5.4 mm)相吻合。在热循环曲线的基础上研究不锈钢/铝合金点焊过程中的钢/铝界面反应机制,通过界面金属间化合物生长的热力学分析可知钢/铝界面反应过程中Fe2Al5率先生成,随后再生成Fe Al3。最后,探讨了Cu、Si、Zn和Ti的作用方式及钢/铝界面层的冶金反应过程。Cu、Si、Zn和Ti作用下界面层的生长可归纳为四个阶段:熔化,溶解扩散,形成长大和凝固。
宁健[4](2021)在《预应力结构中FBG自感知钢绞线监测技术的应用》文中认为预应力钢绞线是预应力结构中的关键受力元件,其预应力值的大小是否能够符合要求,关系到整个预应力结构的安全。由于施工工艺、材料特性及各类内外环境的影响,结构中的预应力往往难以维持在精确的设计范围内,因此对预应力结构中的预应力进行监测十分必要。目前已有许多关于预应力损失方面的研究,但由于多数预应力钢绞线深埋于预应力混凝土构件,想要准确获取其真实的应力状态仍具有一定的困难。光纤光栅是一种新型传感器,凭借其体积小、精度高、耐腐蚀、不受任何电磁的干扰等优点,已逐步推广至许多工程的监测领域当中。随着光纤光栅应用研究的不断深入,光纤光栅的监测方式也由传统的单点式测量逐步发展为多点准分布式测量。为探究光纤光栅在预应力钢筋张拉、使用过程中对其预应力变化的监测效果,设计出了一种准分布式光纤光栅的钢绞线(FBG自感知钢绞线),并将其运用于预应力矩形梁当中,以期实现体内预应力监测。具体研究内容如下:(1)针对光纤光栅质脆、易折断的特点,利用凹槽内嵌的封装方式,将光纤光栅传感器封装至预应力钢绞线中心丝的直线凹槽内,提高传感器的存活率;并在封装过程中采用“预压”工艺,提高传感器的监测量程,使其满足实际监测需求。(2)为探究FBG自感知钢绞线在使用过程中的稳定性,对其进行重复张拉试验,并对FBG传感器的应变—波长数据进行整理分析。结果表明FBG自感知钢绞线灵敏度高,应变与中心波长之间存在良好的线性关系,且采用“预压”工艺所有光纤光栅传感器的监测应变都能达到7000με以上,远高于光纤光栅自身极限应变(约4500με)。(3)为探究FBG自感知钢绞线是否适用于体内预应力监测中的碱性环境,设计碱性水泥浆体环境模拟试验,将3根自感知中心丝放入水泥浆环境中分别养护10d、20d、60d,观察其腐蚀情况。试验结果表明,由于水泥浆体凝固时间较快,并不能对自感知中心丝形成有效腐蚀,在持续60d的试验过程中,3组自感知的封装结构已然保持完整,无胶体脱落现象,因此FBG自感知钢绞线能够适用于碱性水泥浆环境。(4)分析预应力梁中预应力损失产生的原因,开展预应力监测试验,通过FBG自感知钢绞线监测4试验梁的预应力损失,并将FBG传感器监测结果分别与电阻应变片的监测结果和按规范计算的理论值进行对比。试验结果发现FBG传感器的测量结果较电阻应变片的监测结果更接近于理论计算值,且具备更高的存活率,这说明FBG自感知钢绞线比电阻应变片更适合体内预应力监测。
宋学鑫[5](2020)在《碳钢在核电站典型环境中的初期腐蚀行为研究》文中提出沿海地区因其地理位置优势往往成为国家重点发展区域,随着工业的兴起,地区大气环境逐渐由海洋转变为海洋工业环境。核电站因取水需要常临海而建,有多种功能不同的厂房。电站的PX联合泵站内分布着大量的碳钢结构件和管道,而且因其海水过滤功能导致厂房内部弥漫着含盐雾气。关于碳钢在自然大气环境中的腐蚀行为已经进行了很多研究,但是这些研究侧重于分析中长期的结果,而对短期中的腐蚀行为关注较少。大气环境中的腐蚀过程复杂,受到气象(温度/湿度/降雨)、材料成分、腐蚀产物等诸多因素的影响。材料在短时间周期中产生的腐蚀相对较轻,产物较少,可以较清晰地观察腐蚀发生及演变的过程,更好地理解相关腐蚀机制。因此,我们在红沿河海洋工业大气环境和核电站PX联合泵站中对碳钢开展了为期4个月的短期暴晒实验,从腐蚀动力学、宏观/微观形貌、腐蚀产物成分和电化学的角度对碳钢的腐蚀行为进行了分析,同时也探讨了应力对腐蚀的影响以及均匀腐蚀和局部腐蚀对碳钢力学性能的影响和差异;同时,通过碳钢的半年暴晒实验定量地描述了核电站其它环境的腐蚀性,得到以下主要结论:碳钢在海洋工业大气环境中的初期腐蚀厚度损失随着时间近似线性变化,平均腐蚀速率受温度、湿度等环境因素的影响呈现波动变化;腐蚀产物成分在早期为γ-FeOOH和α-FeOOH,然后检测到了 Fe3O4;γ-FeOOH的含量随着时间有减小的趋势,α-FeOOH的变化相反,Fe3O4则相对稳定。试样曝晒10 d后的表面上可以观察到点蚀和不规则局部腐蚀形貌;60 d时的锈层已基本覆盖整个表面,但是厚度不均匀且有很多巢结构。碳钢在PX泵站中的初期腐蚀厚度损失与时间符合幂函数规律,平均腐蚀速率呈现减小趋势;腐蚀产物的成分为β-FeOOH、γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4,其中β-FeOOH的含量最高,y-FeOOH的最低;各成分的含量在30 d后相对稳定。腐蚀早期以局部腐蚀为主,20 d后的表面上可观察到唇形和圆环点蚀形貌,圆环中间和环上部分的结构及Cl元素含量存在差异;随着反应的进行,局部腐蚀逐渐转变为均匀腐蚀。外加应力会对锈层造成破坏以加剧碳钢的腐蚀,高于屈服强度的应力的作用更加明显;试样的产物成分均为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4,但施加应力后γ-FeOOH的含量升高,α-FeOOH和/或Fe3O4的降低;均匀腐蚀和局部腐蚀均会导致碳钢力学性能的退化。碳钢在MX厂房中的腐蚀厚度损失最小,YA厂房次之,PX8、PX8W和PX9W的腐蚀厚度损失较大且相近。
刘铖霖[6](2019)在《铌对高碳钢正火态和退火态组织的影响》文中指出铌作为钢中最典型的微合金化元素之一,可显着改善高碳钢的组织和性能。但是关于铌对高碳钢组织影响的研究还不深入,铌在高碳钢中的存在形式也不明确。因此对铌对高碳钢的应用设计了碳含量为0.86%不含铌和碳含量为0.86%铌含量为0.04%的两种钢作为研究对象,通过正火热处理和退火热处理实验,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察高碳钢的先共析渗碳体和球化渗碳体组织,研究铌对珠光体相变的影响规律和铌对传统退火工艺下渗碳体的影响,探究出铌对高碳钢组织的影响。并通过电子探针等分析测试方法,探究出铌在高碳钢中的存在形式及其规律,揭示出铌的偏聚和对珠光体片层间距影响的原因。本文还通过第一性原理计算,利用Materials Studio软件,从理论层面计算出铌在高碳钢奥氏体和高温渗碳体中的分配焓,探究铌的存在形式。通过实验与理论的结合,探寻铌在高碳钢中的存在状态及其对奥氏体的影响。针对含铌钢和不含铌钢的正火态组织进行金相和扫描电镜观察,发现不含铌钢的金相组织出现少量的先共析渗碳体,而含铌钢则不会出现。通过XRD衍射分析发现,由于加入0.04%的铌,由过共析钢变为了亚共析钢,使共析点向右移动,原来的二次渗碳体组织消失,取而代之的是铁素体组织;本文还利用电子探针观察了铌在高温相中和退火态下的存在形式,得出铌的偏聚和碳化铌的析出是导致珠光体片层间距减小的根本原因。通过900、925、950℃下的淬火态组织电子探针分析时发现铌在高碳钢晶界处的含量要明显高于晶内含量,而随着温度的升高,铌在晶界的偏聚量和偏聚位置是先增加后减小的,通过研究铌在钢中的固溶度,发现铌偏聚的量是和碳化铌析出成反比的;在对正火前高温时900、925和950℃进行了分析,发现铌偏聚的规律性与淬火态基本相同,优先偏聚在晶界处,但由于冷却速度较慢,存在铁素体和渗碳体,铌原子进行了充分扩散与析出,偏聚量要明显小于淬火态,而碳化铌的量要明显增加。在研究传统退火工艺时发现,铌的加入可显着简化传统退火工艺的复杂程度,对比含铌与不含铌钢的730、760和790℃下的球化状态发现,不含铌的高碳钢只有在730℃下才能完成大部分渗碳体的球化状态,而含铌钢在不同温度下都能表现出良好的球化状态,在730℃保温3小时时,渗碳体表现为最佳的球化状态。本文利用第一性原理计算结合实验的方法研究了Nb在高碳钢奥氏体中的偏聚行为,运用第一性原理的密度泛函理论,运用广义梯度近似,PW91泛函这种形式,计算了Nb在γ-Fe(C)晶胞和Fe3C之间的分配行为和占位情况,并且分析了Nb占据γ-Fe(C)晶胞面心位置的态密度、布居数、差分电荷密度。计算结果表明Nb原子取代奥氏体面心和顶角位置的几率相同,Nb原子易于取代Fe3C的4c位置的Fe原子,Nb在γ-Fe(C)和Fe3C之间的分配焓是负的,说明Nb易于偏聚到γ-Fe(C)晶胞。Nb在γ-Fe(C)中的电子结构分析表明,Nb原子失去电子,Fe原子即得到电子又失去电子,C原子得到电子,说明Nb固溶于γ-Fe(C)晶胞成键作用较强,这种键合作用增强了γ-Fe(C)晶胞的稳定性。计算结果与实验结果相近,计算可行。
董志华[7](2016)在《高温连铸过程钢的性能演化及Fe基体相性能的第一性原理研究》文中提出钢是以Fe为基体的多元合金体系,是应用最为广泛的重要工程材料。高效的连铸工艺是钢产品生产过程中重要的工艺技术,连铸坯的性能和质量对钢产品后续生产及最终产品质量均有着重要的影响。钢在高温下的性能直接依赖于不同热、力履历下的显微组织状态,并最终取决于具有不同电子结构的基本相性能。从电子结构计算出发认识高温下性能演化的基本原理,并与显微组织结构及性能的量化研究相结合,可以为基于量子力学计算的连铸等高温过程中钢产品显微组织、性能和质量调控以及高品质钢种的优化设计奠定基础。基于此,论文首先从连铸高温过程出发,对复杂热履历下铸坯性能、显微组织演化规律进行了量化研究;并应用基于密度泛函理论的第一性原理方法,理论计算了钢中Fe基体相的磁性、弹塑性性能和晶格膨胀等内禀属性的高温演化规律,深入讨论了高温性能演化的物理本质。主要研究结果可概括如下:(1)研究分析了连铸冷却速率对铸坯热塑性、应力-应变曲线及峰值应力/应变等性能高温演化规律的影响。通过对两类钢种不同冷却速率(100600°C min-1)下的热塑性研究,建立了二冷低延性区温度范围与冷却速率间的量化关系,即ΔΤ-Aln(CR)+B。随着冷却速率的增大,铸坯二冷低延性区同时向高温及低温区域扩展。但冷却速率对高温下铸坯的应力-应变关系、峰值应力及峰值应变等基本性能的影响相对较小,晶界形变诱导或先共析铁素体膜(DIF或PF)和第二相粒子作用下的微孔断裂机制没有发生明显改变。Ae3(或Ar3)-TC附近,铸坯的峰值应力与峰值应变随温度的演化规律发生明显转变,分别与形变诱导铁素体(或先共析铁素体)的析出以及铁素体中磁性结构的转变密切相关。(2)建立了奥氏体相变过程的量化分析模型,讨论了连铸冷却速率对相变过程的影响。以两类钢种较大冷却速率范围内(5300°C min-1)的线性热膨胀测试为基础,在获得铸坯不同冷却条件下线性热膨胀性能的同时,回归分析建立了描述连续冷却过程中奥氏体相变温度(Ar3和Ar1)、冷却速率和平衡相变温度三者关系的量化模型,即Ar(℃)=Ae-exp(B+ClCR)。并从奥氏体相变过程中各基本相的晶体结构差异出发,提出了基于铸坯线性热膨胀信息计算奥氏体相变过程中组织演化规律的方法。两个钢种显微组织的量化研究表明,随着冷却速率的增大,α-铁素体体积分数增加,固态相变速率加快,奥氏体相变温度在较小冷却速率(<100°C min-1)范围内下降明显。上述奥氏体相变的量化研究,可以为铸坯表面温度、显微组织的调控,进而实现铸坯性能和质量的优化控制奠定基础。(3)研究分析了连铸回温过程、回温速率对铸坯性能的影响;结合第一性原理计算,认识了高温性能的演化机理。连铸回温条件下,铸坯经历了冷却及回温过程中的奥氏体(?)α-铁素体双相变过程,促使α-铁素体在Ae3附近就已存在。与此相对应,铸坯二冷低延性区以及峰值应力、应变随温度变化的拐点均向高温区移动了约50°C。但回温速率(60300°C min-1)对铸坯断裂失效方式及其性能的高温演化规律影响较小。不同磁-弹、体积-弹性及体积-磁性作用下的第一性原理计算表明,PMα-Fe中晶格膨胀和局域磁矩对c’存在相互竞争的贡献,导致α-Fe中c’和杨氏模量E随温度变化相对稳定,这也是奥氏体-α-铁素体相变过程中,峰值应力出现明显转折的本质原因。(4)计算研究了电子自旋涨落对PM Fe基体相弹性性能高温演化规律的重要贡献。应用EMTO第一性原理计算方法,提出了简单、准确的应用包含Jacobian项的配分函数构建高温顺磁下电子自旋涨落分布的方法;并首次采用二次形式的平均磁矩msf随温度的演化规律描述高温下复杂的自旋涨落分布,在Fe基体相弹性常数计算中取得了与电子自旋分布相当的结果。与晶格热膨胀相结合,在自旋涨落热-磁作用下,准确计算了PM Fe基体相的单晶弹性常数c’和c44及其随温度的演化规律,并对比研究了电子自旋涨落对Fe基体相高温下的磁性、弹性性能的影响。相较而言,PMγ-Fe中热-磁作用较强,电子自旋涨落对弹性常数及其演化速率影响较大。特别是对于c’,电子自旋涨落使得γ-Fe的c’降低了约25%,并使其随温度的软化速率减缓了约22%。(5)实现了PM Fe基体相线性热膨胀性能第一性原理计算,并量化研究了热-磁作用对晶格膨胀及相关高温性能的影响。以第一性原理计算为基础,提出了通过对包含热-磁,磁-弹及晶格振动相互作用的Helmhotltz自由能的自洽计算理论预测晶格膨胀的方法。在量化讨论PM Fe基体相热-磁及体积-磁性作用下的平均局域磁矩msf、单晶弹性常数随温度和体积的演变规律基础上,编程实现了PMα-Fe和γ-Fe高温下线性热膨胀性能及杨氏模量、剪切模量、泊松比、Debye温度和体模量等内禀属性的准确计算。通过对比计算研究,首次讨论了自旋涨落下热-磁作用对PMα-Fe和γ-Fe高温下晶格膨胀性能的影响。相较而言,α-Fe中热-磁作用较弱,对其热膨胀性能的影响较小;而对于γ-Fe,由于较强的热-磁及磁性-晶格振动耦合作用,其高温下的平衡体积(Wigner-Seitz半径)在热-磁作用下明显下降了约0.018Bohr。热-磁作用下,理论计算结果更为准确。
黄翔[8](2016)在《超(超)临界机组用钢Super304H高温蠕变下组织与性能演变规律》文中研究表明Super304H奥氏体耐热钢自20世纪八十年代研发、九十年底末投入使用以来,广泛使用于超(超)临界机组中环境温度最为恶劣的过热器和再热器上。作为过热器和再热器管的首选材料,Super304H钢高温运行时的微观组织退化引起的力学性能下降及氧化腐蚀问题,都有可能引起锅炉爆管等危险。而由于Super304H钢投入使用时间不长,难以获取长时间服役的样品进行相关组织老化分析,因此目前国内外尚未见到对这类耐热钢高温蠕变过程中组织性能演变规律的系统报道,对于Super304H钢长期高温运行后如何进行组织老化和蠕变损伤检验和评估,更是缺少相应的组织老化级别和蠕变损伤级别的评定标准。本文从两方面探讨了Super304H钢微观组织与性能的演变规律:一方面,通过搜集实际服役试样,研究了其实际服役管组织与性能的演变;另一方面通过高温蠕变加速试验模拟了Super304H钢从原始态到蠕变老化至断裂的整个过程,分析了Super304H钢微观组织及性能随着蠕变时间演变的规律,并初步建立了老化级别和蠕变损伤级别评估的参考金相图谱。通过对全文进行总结,可以得出以下主要结论:对实际服役41000h和36891h Super304H管的显微组织与性能演变的研究结果表明,供货态和服役41000h管的晶粒度为7-8级,而服役36891h管的晶粒度为2级,晶粒异常粗大;与原始管相比,服役36891h和服役41000h管存在大量沿晶界呈链状分布的M23C6析出物;其中,服役36891h管在晶界附近存在少量铁磁性的马氏体相,服役41000h的Super304H管的比饱和磁化强度较低,矫顽力较大,与原始态相当,而服役36891h的Super304H管的比饱和磁化强度较高,矫顽力较小,磁性明显;服役36891管的晶间腐蚀敏感性虽然低于41000h管较高,但其晶界处贫Cr区的深度及宽度明显大于服役41000h管。服役36891h管晶粒异常粗大,晶界扩散通道减少,高温运行时因M23C6析出引起的贫Cr区难以获得基体Cr的扩散补充,造成晶界附近处于深度贫Cr状态,Ms点升高,从而在停炉冷却过程中发生了马氏体转变,这是导致其出现一定磁性的主要原因。在650℃/195MPa下的高温模拟蠕变加速试验的结果表明,蠕变不同时间,蠕变不同时间试样的晶粒度相近,都为7-8级,没有明显长大,都存在大量沿晶界呈链状分布的M23C6;随着蠕变时间的增加,沿晶界呈链状分布的M23C6不断聚集长大和粗化。Super304H钢的蠕变损伤演化经历了蠕变孔洞形核、长大、相互连接、最后形成蠕变裂纹的过程。在650℃/195MPa下,当蠕变时间为2500h时,开始出现蠕变孔洞;蠕变孔洞不断长大,相互连接,直至蠕变3500h后,出现贯穿晶界的微裂纹。高温蠕变过程中,随着蠕变时间增加,Super304H钢的晶间腐蚀敏感性先急剧升高,后缓慢降低,材料经历了敏化到脱敏的过程。Super304H钢原始态的显微维氏硬度值为162HV,在蠕变时间500h之前,试样的硬度快速升高,之后缓慢增加并趋于稳定。受应力作用的平行段由于位错密度增加,位错发生塞积、缠绕,其硬度明显高于不受力的夹持端。综合分析Super304H钢在650℃/195MPa下蠕变不同时间试样的微观组织及性能演变情况,初步给出了Super304H奥氏体耐热钢组织蠕变损伤老化程度和蠕变损伤等级的划分依据和参考金相图谱。
李乐桐[9](2014)在《硅钢脱氧工艺及夹杂物行为控制研究》文中研究指明非金属夹杂物的数量、尺寸、类型及分布规律直接影响着硅钢的产品质量。不同的脱氧工艺必然导致钢中非金属夹杂物的类型发生变化,在开浇、换包等非稳态浇铸时期,卷渣、耐火材料侵蚀以及二次氧化等问题将给非金属夹杂物带来严重影响。本论文以电工硅钢为对象,通过工业试验,系统研究不同脱氧工艺、不同浇铸时期连铸坯洁净度及非金属夹杂物的变化规律,研究工作对于电工硅钢的质量改善具有指导意义。。本论文采用硅脱氧和铝脱氧两种脱氧工艺,通过工业试验及取样分析,研究了不同浇铸阶段连铸坯中w(T.[O])、w([N])的变化规律,并考察了大颗粒夹杂物的含量、粒度、类型及来源,在本试验条件下,得到如下结论:(1)硅钢头坯及相应的中间包钢液中w(T.[O])、w([N])明显高于交接坯、正常坯和尾坯,表明开浇阶段二次氧化严重。(2)不同浇铸时期硅钢连铸坯中的w([N])均高于中间包钢液中的w([N]),表明中间包—结晶器之间的保护浇铸存在问题,二次氧化严重;连铸坯中的w(T.[O])明显低于中间包钢液,则说明中间包内夹杂物的上浮去除效果显着。(3)不同浇铸时期铝脱氧工艺条件下的硅钢连铸坯中w(T.[O])、w([N])普遍低于硅脱氧。(4)在开浇阶段,硅钢连铸坯中的大颗粒非金属夹杂物主要源于结晶器卷渣和耐火材料侵蚀。(5)在正常浇铸时期,硅钢连铸坯中的大颗粒夹杂物与脱氧工艺和二次氧化有关。铝脱氧条件下连铸坯中的大颗粒夹杂物以Al2O3为主,硅脱氧条件下连铸坯中的大颗粒夹杂物以SiO2、Al2O3及铝硅酸盐夹杂物为主。
罗翔[10](2013)在《铈在50W470高效无取向电工钢中的应用研究》文中认为本文通过实验室模拟CSP (compact strip production)流程冶炼并结合优化的热处理工艺,试制了四种不同稀土Ce含量的无取向电工钢,研究了0-0.018%范围的Ce含量对相同工艺条件下制得的无取向电工钢的成品板中的夹杂物和试制流程中的热轧、常化、冷轧、退火的组织、织构以及最终成品磁性能的影响。热力学分析表明,Ce含量不同,钢中所生成的稀土夹杂物也不同。本次实验中,Ce含量为0.0016%和0.0051%时所生成的稀土夹杂物为Ce2O2S和CeAlO3,Ce含量为0.018%时生成的稀土夹杂物为Ce2O2S、CeAlO3和CeS,且其生成顺序是Ce2O2S、CeS。Ce不仅可以改变无取向电工钢中夹杂物尺寸及分布,还可以改变无取向电工钢中夹杂物的形貌和类型。适量的Ce可以粗化夹杂物的尺寸,减少夹杂物尤其是微细夹杂物的数量,但过多的Ce则会使稀土夹杂物的增多导致钢中夹杂的数量反而增加。经过Ce处理后,钢中不规则形状的夹杂物会球化。当所添加的Ce达到一定量时,MnS夹杂可以完全被稀土夹杂所取代。Ce对无取向电工钢热轧组织和织构也具有一定的影响。钢中Ce含量越多,热轧板组织中的等轴晶比例就越高。热轧板表层的等轴晶晶粒尺寸随Ce的增加而增大,中心层粗大的变形晶粒随Ce含量的增加而细化。Ce通过影响无取向电工钢中的夹杂物改变热轧板表层的近似铜型织构{225}<554>和近似黄铜织构{110}<223>的含量,随着Ce含量的增加,{225}<554>织构含量先减少后增加,而{110}<223>织构含量先增加后减少。Ce还可以通过影响热轧板中心层的再结晶程度从而影响热轧板中心层{100}<110>和{110}<001>的织构含量,{100}<110>织构含量随着Ce含量的增加而减少,{110}<001>织构含量则随之增加。Ce对钢中夹杂物及热轧板中心层晶粒取向差分布影响使常化板表层和中心层的晶粒尺寸随Ce的增加先增大后减小。常化板表层的γ纤维织构和{110}<001>织构含量随Ce含量的增加呈先减少后增加的趋势,而{100}织构含量则是先增加后减少。常化板中心层的{100}织构含量随着Ce含量的增加先减少后增加,{112}<110>织构和{110)<001>织构含量随着Ce含量的增加先增加后减少。Ce对冷轧前常化板中的晶粒尺寸有很大的影响会导致其冷轧织构发生变化。适量的Ce使冷轧前原始晶粒尺寸增大,冷轧后的γ纤维织构会更多的集中在{111}<112>上,使{111}<112>织构强度增强、{111}<110>织构减弱。经再结晶退火后,原始晶粒尺寸大则再结晶织构中的{001}<140>织构含量相对更多,{111}<112>织构含量相对更少。Ce对无取向电工钢夹杂物、组织、织构的影响三者综合作用影响无取向电工钢的磁性能。成品钢中的夹杂物数量少、晶粒尺寸大、有利织构含量多,则其磁性能更优异。Ce元素在无取向电工钢的含量有适当的范围,含量太低无法获得最佳磁性能,含量太高反而会使磁性能恶化。本次实验条件下,无取向电工钢中的最佳Ce含量为0.0051%,此Ce含量下成品的铁损和磁感分别为P15/50=3.253W·kg-1、 B50=1.801T,与50W470普通牌号的无取向电工钢相比,铁损明显降低、磁感明显提高,满足高效无取向电工钢的要求。
二、影响W20B钢磁性稳定因素的分析与对策(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、影响W20B钢磁性稳定因素的分析与对策(论文提纲范文)
(2)超声冲击处理对核电用不锈钢焊接接头局部腐蚀行为的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
主要符号及字母缩略表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 乏燃料池功能结构和国内外腐蚀泄露问题及相关研究 |
1.2.1 乏燃料水池概述 |
1.2.2 国内常温水池不锈钢腐蚀失效及相关研究 |
1.2.3 国外常温水池不锈钢腐蚀问题相关研究 |
1.3 不锈钢概述 |
1.3.1 奥氏体不锈钢 |
1.3.2 双相不锈钢 |
1.4 不锈钢局部腐蚀 |
1.4.1 应力腐蚀破裂 |
1.4.2 点腐蚀 |
1.4.3 缝隙腐蚀 |
1.5 表面强化技术概述 |
1.5.1 超声冲击处理原理、特点及应用 |
1.5.2 超声冲击处理对腐蚀破裂的影响 |
1.6 本文研究意义和内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 试验材料和试验方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 金相组织表征 |
2.3 表面粗糙度测试 |
2.4 硬度测试 |
2.5 残余应力测试 |
2.6 腐蚀试验方法 |
2.6.1 应力腐蚀试验 |
2.6.2 点蚀试验 |
2.6.3 缝隙腐蚀试验 |
第三章 组织结构和残余应力等表征 |
3.1 金相显微组织的变化 |
3.2 表面粗糙度的变化 |
3.3 硬度的变化 |
3.4 残余应力的变化 |
3.5 本章小结 |
第四章 超声冲击处理对应力腐蚀破裂的影响 |
4.1 沸腾氯化镁溶液中的应力腐蚀破裂试验结果与讨论 |
4.1.1 U型弯曲试样试验 |
4.1.2 双梁弯曲试样试验 |
4.2 模拟溶液中的SCC试验结果与讨论 |
4.2.1 U型弯曲试样试验 |
4.2.2 双梁弯曲试样试验 |
4.3 高温高压水中SCC试验结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 点蚀和缝隙腐蚀行为的研究 |
5.1 三氯化铁中点蚀试验结果与讨论 |
5.2 模拟溶液中点蚀试验结果与讨论 |
5.2.1 60℃饱和硼酸中动电位极化曲线 |
5.2.2 60℃饱和硼酸+200 mg/L Cl~-溶液中动电位极化曲线 |
5.2.3 40℃饱和硼酸+200 mg/L Cl~-溶液中动电位极化曲线 |
5.3 模拟溶液中缝隙腐蚀试验结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(3)钢/铝异种材料电阻点焊的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 钢/铝焊接性的研究 |
1.3 钢/铝焊接的研究现状 |
1.3.1 钢/铝异种材料固相焊 |
1.3.2 钢/铝异种材料钎焊 |
1.3.3 钢/铝异种材料熔-钎焊 |
1.4 钢/铝界面反应的研究现状 |
1.4.1 钢/铝界面反应产物 |
1.4.2 钢/铝界面层生长行为 |
1.4.3 金属(非金属)元素对钢/铝界面反应的影响 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 试验材料、方法及设备 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设备 |
2.3 试验方法 |
2.4 试验测试分析方法 |
2.4.1 分析接头微观组织 |
2.4.2 点焊接头力学性能测试 |
第3章 钢/铝电阻点焊接头微观组织特点及力学行为 |
3.1 不锈钢/铝合金接头的组织特点及力学行为 |
3.1.1 不锈钢/铝合金接头的宏观形貌特点 |
3.1.2 不锈钢/铝合金接头的微观组织结构特点 |
3.1.3 不锈钢/铝合金接头的力学行为 |
3.2 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的组织特点及力学行为 |
3.2.1 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的宏观形貌特点 |
3.2.2 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的微观组织特点 |
3.2.3 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的力学行为 |
3.3 钢/铝电阻点焊接头的主要缺陷 |
3.3.1 未焊合 |
3.3.2 熔核区缩孔和气孔缺陷 |
3.3.3 裂纹 |
3.3.4 过度压痕 |
3.3.5 烧穿孔 |
3.4 本章小结 |
第4章 工艺因素对不锈钢/铝合金点焊接头的影响 |
4.1 采用F型电极时焊接参数对不锈钢/铝合金接头的影响 |
4.1.1 焊接电流的影响 |
4.1.2 焊接时间的影响 |
4.1.3 电极压力的影响 |
4.2 采用优化电极时焊接参数对不锈钢/铝合金接头的影响 |
4.2.1 焊接电流的影响 |
4.2.2 焊接时间的影响 |
4.2.3 电极压力的影响 |
4.2.4 优化参数条件下钢/铝接头的微观组织及力学行为 |
4.3 本章小结 |
第5章 冶金因素对不锈钢/铝合金点焊接头的影响 |
5.1 Cu元素的影响 |
5.1.1 添加Cu不锈钢/铝合金接头的组织结构特点 |
5.1.2 Cu添加量对接头组织及性能的影响 |
5.2 Si元素的影响 |
5.2.1 添加Si不锈钢/铝合金接头的组织结构特点 |
5.2.2 Si添加量对接头组织及性能的影响 |
5.3 Zn元素的影响 |
5.3.1 添加Zn不锈钢/铝合金接头组织特点 |
5.3.2 Zn添加量对接头组织及性能的影响 |
5.4 Ti元素的影响 |
5.4.1 添加Ti不锈钢/铝合金接头组织特点 |
5.4.2 Ti添加量对接头组织及性能的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 钢/铝点焊有限元分析及接头界面生长机制 |
6.1 钢/铝点焊热过程有限元分析 |
6.1.1 点焊热过程的基本控制方程 |
6.1.2 点焊热过程有限元模型的建立 |
6.1.3 点焊热过程热-电-力耦合分析流程 |
6.1.4 点焊热过程的分析结果与讨论 |
6.2 不锈钢/铝合金界面层的生长机制 |
6.2.1 不锈钢/铝合金界面层生长热力学分析 |
6.2.2 界面金属间化合物层生长过程 |
6.3 金属(非金属)元素作用下界面层的生长模型 |
6.3.1 金属(非金属)元素控制界面层生长的作用方式 |
6.3.2 Cu元素作用下过渡层的生长模型 |
6.3.3 Si元素作用下过渡层的生长模型 |
6.3.4 Zn元素作用下过渡层的生长模型 |
6.3.5 Ti元素作用下过渡层的生长模型 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(4)预应力结构中FBG自感知钢绞线监测技术的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 预应力混凝土的发展与研究现状 |
1.2.1 预应力混凝土的发展 |
1.2.2 预应力混凝土研究现状 |
1.3 光纤光栅传感技术的发展与研究现状 |
1.3.1 光纤光栅传感技术的发展 |
1.3.2 光纤光栅应用研究 |
1.4 课题主要研究内容及方法 |
第2章 预应力损失分析 |
2.1 预应力损失影响因素分析 |
2.1.1 预应力钢筋与孔道摩擦引起的应力损失σ_(l1) |
2.1.2 预应力钢筋回缩、锚具变形与构件拼接缝压密引起的预应力损失σ_(l2) |
2.1.3 预应力钢筋与张拉台座之间温差引起的预应力损失σ_(l3) |
2.1.4 混凝土弹性压缩引起的预应力损失σ_(l4) |
2.1.5 预应力钢筋松弛引起的预应力损失σ_(l5) |
2.1.6 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失σ_(l6) |
2.2 预应力损失组合 |
第3章 光纤光栅自感知钢绞线的制作与监测性能研究 |
3.1 光纤光栅的结构 |
3.2 光纤光栅类型 |
3.3 光纤光栅传感原理 |
3.3.1 光纤光栅应变传感模型 |
3.3.2 光纤光栅温度传感模型 |
3.3.3 光纤光栅温度补偿原理 |
3.4 光纤光栅自感知钢绞线制作方法 |
3.5 FBG自感知钢绞线重复张拉试验 |
3.5.1 试件设计及张拉设备 |
3.5.2 加载方案 |
3.5.3 数据分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 后张有粘结体内预应力混凝土梁预应力监测试验 |
4.1 混凝土矩形梁设计制作 |
4.1.1 混凝土矩形梁设计 |
4.1.2 混凝土梁的制作 |
4.1.3 孔道灌浆 |
4.2 试验梁内监测点布置 |
4.3 预应力损失监测 |
4.3.1 摩擦预应力损失σ_(l1)监测 |
4.3.2 锚固预应力损失σ_(l2)监测 |
4.3.3 钢绞线张拉锚固阶段有效应力 |
4.3.4 长期预应力损失 |
4.3.5 预应力总损失 |
4.3.6 监测30d后钢绞线的有效预应力 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(5)碳钢在核电站典型环境中的初期腐蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 碳钢的大气环境腐蚀 |
1.2.1 大气腐蚀理论 |
1.2.2 影响大气腐蚀的因素 |
1.2.3 碳钢的大气腐蚀研究进展 |
1.3 材料上腐蚀与力的相互作用 |
1.3.1 力对材料耐蚀性的影响 |
1.3.2 腐蚀对材料力学性能的影响 |
1.4 本论文的研究背景及主要内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 材料和实验试样 |
2.2 实验环境 |
2.3 腐蚀试样表征 |
2.3.1 失重 |
2.3.2 腐蚀形貌及腐蚀产物 |
2.3.3 电化学测试 |
2.3.4 拉伸实验 |
2.4 应变弯曲实验 |
第3章 碳钢在红沿河海洋工业大气环境中的初期腐蚀行为研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 碳钢的腐蚀动力学 |
3.2.2 碳钢的腐蚀形貌 |
3.2.3 腐蚀产物的演化 |
3.2.4 锈层的保护性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 碳钢在核电站PX联合泵站中的初期腐蚀行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验结果及讨论 |
4.2.1 碳钢的腐蚀动力学 |
4.2.2 碳钢的腐蚀形貌 |
4.2.3 腐蚀产物分析 |
4.2.4 锈层的保护性 |
4.3 与外部大气环境的对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 应力与腐蚀的相互作用 |
5.1 引言 |
5.2 预应力对材料腐蚀的影响 |
5.2.1 腐蚀动力学结果 |
5.2.2 腐蚀形貌 |
5.2.3 腐蚀产物分析 |
5.2.4 电化学测试 |
5.3 腐蚀对拉伸性能的影响 |
5.3.1 均匀腐蚀对拉伸性能的影响 |
5.3.2 局部腐蚀对拉伸性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 碳钢在核电站其它区域的腐蚀行为 |
6.1 引言 |
6.2 实验结果分析 |
6.2.1 腐蚀动力学 |
6.2.2 腐蚀形貌 |
6.2.3 腐蚀产物 |
6.2.4 电化学分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文和取得的其它研究成果 |
(6)铌对高碳钢正火态和退火态组织的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高碳钢的发展历程 |
1.3 合金元素在高碳钢中的作用 |
1.3.1 常用微合金元素在高碳钢中的应用 |
1.3.2 铌在高碳钢中的作用 |
1.4 铌的加入对高碳钢显微组织和性能的影响 |
1.4.1 铌对高碳钢珠光体的影响规律 |
1.4.2 铌对高碳钢渗碳体的影响规律 |
1.5 元素在钢中偏聚行为的研究现状 |
1.5.1 偏聚的分类 |
1.5.2 影响偏聚的因素 |
1.5.3 元素偏聚现象的表征手段 |
1.5.4 铌在高碳钢中的偏聚 |
1.6 第一性原理在钢铁材料研究中的应用 |
1.7 本课题的研究背景及意义 |
1.8 本文主要研究内容 |
第二章 实验材料及研究方法 |
2.1 技术路线 |
2.2 实验材料 |
2.3 热处理实验及方法 |
2.3.1 铌在高碳钢中的固溶与原始奥氏体晶粒观察 |
2.3.2 正火热处理工艺 |
2.3.3 铌在正火态下存在形式的观察 |
2.3.4 铌在高温奥氏体相中的存在形式观察 |
2.3.5 退火热处理工艺 |
2.4 分析测试方法 |
2.4.1 显微组织观察(OM) |
2.4.2 X射线衍射仪分析(XRD) |
2.4.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.4.4 电子探针分析(EPMA) |
2.5 硬度测试 |
2.6 第一性原理方法简介 |
2.6.1 第一性原理方法 |
2.6.2 密度泛函数理论 |
2.6.3 Materials Studio软件及应用模块简介 |
第三章 铌和加热温度对高碳钢正火态组织的影响 |
3.1 铌对高碳钢正火态组织和硬度的影响 |
3.1.1 高碳钢中物相的确定 |
3.1.2 正火态显微硬度 |
3.2 加热温度对试验钢组织的影响 |
3.2.1 正火温度对原始奥氏体相晶粒的影响 |
3.2.2 正火温度对铌微合金化钢组织的影响 |
3.3 正火温度对铌的存在形式的影响 |
3.3.1 铌在高碳钢中的定性分析 |
3.3.2 全固溶温度下铌的存在形式 |
3.3.3 铌在高温奥氏体相中存在形式的研究 |
3.3.4 铌在正火态下存在形式的研究 |
3.4 讨论与分析 |
3.4.1 铌对共析点的影响 |
3.4.2 铌对高温奥氏体相晶粒的影响 |
3.4.3 加热温度对含铌钢正火态组织的影响 |
3.4.4 铌在高温奥氏体相向正火态常温相转变时的存在变化 |
3.4.5 铌对珠光体片层间距的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 铌对高碳钢退火态组织的影响 |
4.1 铌对高碳钢退火态下渗碳体形貌的影响规律 |
4.1.1 铌对传统退火工艺的实验结果分析 |
4.1.2 退火态下微观组织分析 |
4.2 退火组织的能谱分析 |
4.3 含铌钢最佳球化渗碳体的研究 |
4.4 退火态显微硬度 |
4.5 分析与讨论 |
4.5.1 铌对退火组织的影响 |
4.5.2 温度对球化渗碳体的影响规律 |
4.5.3 保温时间对含铌钢渗碳体组织的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 铌在高碳钢中分配行为的第一性原理研究 |
5.1 计算模型与方法 |
5.1.1 计算方法 |
5.1.2 模型的建立与优化 |
5.2 铌原子在γ-Fe和 Fe_3C晶胞模型中的分析 |
5.2.1 Nb原子在γ-Fe(C)和Fe_3C中的占位分析 |
5.2.2 Nb在 γ-Fe和 Fe_3C中的分配行为研究 |
5.3 Mulliken电荷布居数 |
5.4 重叠聚居数 |
5.5 态密度分析 |
5.6 差分电荷密度分析 |
5.7 讨论 |
5.8 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
(7)高温连铸过程钢的性能演化及Fe基体相性能的第一性原理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 连铸高温过程中的相变行为 |
1.2.1 连铸过程中的温度演化历程 |
1.2.2 连续冷却过程中钢的晶体结构及磁性演变 |
1.3 连铸坯裂纹缺陷与高温性能 |
1.3.1 连铸坯高温性能与裂纹缺陷的关系 |
1.3.2 连铸坯性能高温演变规律的研究进展 |
1.4 第一性原理在钢的性能计算中的应用 |
1.4.1 第一性原理计算的基本理论及EMTO方法 |
1.4.2 Fe基合金性能第一性原理计算的研究进展 |
1.5 现有研究的不足 |
1.6 论文的研究内容及创新点 |
1.6.1 论文研究的目的及意义 |
1.6.2 论文研究的内容 |
1.6.3 论文研究的创新点 |
2 实验研究及Fe基体相性能第一性原理计算的方法 |
2.1 引言 |
2.2 连铸不同热履历下高温性能的研究方案 |
2.2.1 试样制备及钢种化学成分 |
2.2.2 不同冷却及回温条件下的热拉伸实验 |
2.2.3 连续冷却条件下的线性热膨胀测试 |
2.2.4 铸坯性能及显微组织分析 |
2.3 基于第一性原理的Fe基体相性能计算方法 |
2.3.1 Fe基体相弹性常数计算的基本方法 |
2.3.2 第一性原理计算的应用细节 |
2.4 本章小结 |
3 典型亚包晶钢连铸不同冷却速率下的高温性能 |
3.1 引言 |
3.2 不同冷却速率下典型亚包晶钢的高温变形行为 |
3.3 冷却速率对典型亚包晶钢二冷低延性区的影响 |
3.4 典型亚包晶钢不同冷却速率下的断裂机理研究 |
3.5 本章小结 |
4 不同冷却条件下基于热膨胀性能的奥氏体相变量化研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同冷却速率下的热膨胀性能 |
4.3 连续冷却过程奥氏体相变温度计算模型的建立 |
4.4 不同冷却速率下奥氏体相变过程的量化研究 |
4.4.1 基于热膨胀曲线计算相体积分数的方法 |
4.4.2 不同冷却及化学成分下奥氏体相变演化规律的研究 |
4.5 本章小结 |
5 连铸回温条件下钢的高温性能及演变机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 连铸回温过程对钢的高温性能的影响 |
5.2.1 连铸回温过程对铸坯热塑性及断裂方式的影响 |
5.2.2 连铸回温条件下钢的高温变形行为研究 |
5.3 不同回温速率下钢的高温性能的演变规律 |
5.3.1 铸坯不同回温速率下的热塑性及断裂方式研究 |
5.3.2 铸坯不同回温速率下的高温变形行为研究 |
5.4 基于第一性原理计算的钢的高温性能演变规律分析 |
5.4.1 晶体结构及磁性转变对钢中Fe基体相高温性能的影响 |
5.4.2 局域磁矩与晶格膨胀对钢中Fe基体相性能演变的影响 |
5.5 本章小结 |
6 电子自旋涨落下Fe基体相性能演化规律的第一性原理研究 |
6.1 引言 |
6.2 高温顺磁状态下电子自旋涨落分布的构建方法 |
6.3 电子自旋涨落分布及局域磁矩的高温演变规律 |
6.3.1 不同晶体结构下的电子自旋涨落分布 |
6.3.2 高温下PM Fe中局域磁矩的演变规律 |
6.4 电子自旋涨落对Fe基体相性能高温演变规律的影响 |
6.4.1 电子自旋涨落下钢中Fe基体相的性能 |
6.4.2 高温下钢中Fe基体相性能的第一性原理计算 |
6.5 本章小结 |
7 热-磁作用下Fe基体相晶格膨胀及性能演化规律的研究 |
7.1 引言 |
7.2 基于体系自由能自洽计算的Fe基体相热膨胀性能研究方法 |
7.2.1 热-磁作用下Helmholtz自由能的自洽计算 |
7.2.2 热-作用下基于Debye模型的晶格振动能的计算 |
7.3 热-磁作用下钢中Fe基体相局域磁矩的高温演化规律 |
7.4 高温下钢中Fe基体相晶格胀及内禀性能的演变规律 |
7.4.1 高温下钢中Fe基体相的弹性常数 |
7.4.2 钢中Fe基体相晶格膨胀及性能的高温演化规律 |
7.5 本章小结 |
8 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读学位期间发表的论文及专利目录 |
B 作者在攻读学位期间参与的科研项目目录 |
C 作者在攻读学位期间参加的学术活动 |
(8)超(超)临界机组用钢Super304H高温蠕变下组织与性能演变规律(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 火电机组用耐热钢概况 |
1.2.1 铁素体系耐热钢 |
1.2.2 奥氏体系耐热钢 |
1.3 Super304H奥氏体耐热钢概述 |
1.3.1 Super304H钢的成分及工艺设计 |
1.3.2 Super304H钢的组织与性能 |
1.3.3 Super304H钢的研究关注点 |
1.4 Super304H钢高温组织与性能演变的研究进展 |
1.4.1 化学成分的影响 |
1.4.2 析出相及作用机理 |
1.4.3 高温组织与性能 |
1.5 本文的研究意义和内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 实验方法与设备 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方案 |
2.2.1 实验方案技术路线图 |
2.2.2 高温蠕变加速实验温度和压力的确定 |
2.2.3 高温蠕变加速实验不同老化程度蠕变时间的确定 |
2.3 实验分析方法与设备 |
2.3.1 金相分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS) |
2.3.3 电子背散射衍射(EBSD) |
2.3.4 VSM磁性测试 |
2.3.5 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.6 一次富铌相和M23C6定量分析 |
2.3.7 晶间腐蚀敏感性分析 |
2.3.8 显微维氏硬度测试 |
第三章 Super304H服役管的微观组织与性能演变 |
3.1 服役管宏观检查 |
3.2 服役管磁性检测 |
3.3 基体组织变化及其对服役管磁性的影响 |
3.4 析出相的演变及其对服役管磁性的影响 |
3.4.1 一次富铌相分析 |
3.4.2 M23C6相分析 |
3.5 EBSD物相分析 |
3.6 DL-EPR测试及腐蚀形貌分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 Super304H钢高温加速蠕变下组织与性能演变 |
4.1 蠕变曲线 |
4.2 金相组织分析 |
4.3 析出相分析 |
4.3.1 一次富铌相 |
4.3.2 高温蠕变过程中析出相SEM形貌分析 |
4.3.3 M23C6定量金相分析 |
4.4 XRD物相分析 |
4.5 DL-EPR测试及腐蚀形貌分析 |
4.6 显微硬度分析 |
4.7 蠕变特征分析 |
4.8 蠕变断口形貌分析 |
4.9 Super304H钢老化等级和蠕变损伤等级图谱 |
4.10 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
答辩委员会对论文的评定意见 |
(9)硅钢脱氧工艺及夹杂物行为控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 硅钢概述 |
1.2 夹杂物对硅钢性能的影响作用分析 |
1.2.1 钢中非金属夹杂物的种类 |
1.2.2 夹杂物对钢材性能的影响 |
1.2.3 钢中大颗粒非金属夹杂物研究控制现状 |
1.3 硅钢脱氧工艺及夹杂物的控制过程 |
1.3.1 铝脱氧工艺对硅钢中夹杂物行为的影响 |
1.3.2 硅脱氧工艺对硅钢中夹杂物行为的影响 |
1.3.3 硅钢主要的内生夹杂物 |
1.4 非稳态条件对钢中非金属夹杂物的研究现状 |
1.4.1 二次氧化对钢中夹杂物行为的影响 |
1.4.2 二次氧化及外来夹杂物对钢影响的行为研究现状分析 |
1.5 本课题的研究背景和意义 |
1.6 本课题的研究内容 |
第2章 研究方案 |
2.1 工业试验条件 |
2.2 取样及加工方案 |
2.2.1 取样方案 |
2.2.2 加工方案 |
2.3 检测分析方法 |
2.3.1 氧氮分析 |
2.3.2 大样电解法 |
第3章 中间包钢液及铸坯中氧氮含量的分析与比较 |
3.1 硅脱氧工艺条件下中间包及铸坯中w(T.[O])、w([N])的变化 |
3.2 铝脱氧工艺条件下中间包及铸坯中w(T.[O])、w([N])的变化 |
3.3 不同脱氧工艺条件下氧氮分析结果的比较 |
3.3.1 中间包、铸坯之间的氧氮分析结果比较 |
3.3.2 中间包到铸坯在不同浇铸阶段的增氧增氮比较 |
3.4 本章小结 |
第4章 硅钢连铸坯中大颗粒非金属夹杂物的电解分析 |
4.1 硅脱氧工艺条件下铸坯中大颗粒非金属夹杂物的电解分析 |
4.1.1 大样电解分析结果 |
4.1.2 铸坯中大颗粒非金属夹杂物的成分与形貌 |
4.2 铝脱氧工艺条件下铸坯中大颗粒非金属夹杂物的电解分析 |
4.2.1 大样电解分析结果 |
4.2.2 铸坯中大颗粒非金属夹杂物的成分与形貌 |
4.3 不同脱氧工艺条件下硅钢中大颗粒非金属夹杂物的影响比较 |
4.3.1 大颗粒非金属夹杂物数量的比较 |
4.3.2 大颗粒非金属夹杂物尺寸的比较 |
4.3.3 大颗粒非金属夹杂物成分的比较 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)铈在50W470高效无取向电工钢中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高效电机简介 |
1.3 高效无取向电工钢概述 |
1.3.1 高效无取向电工钢的概念 |
1.3.2 高效无取向电工钢的特点 |
1.3.3 国内外高效无取向电工钢制造技术水平及动态 |
1.4 稀土在钢中的应用研究 |
1.4.1 稀土元素的性质 |
1.4.2 稀土元素在钢中的作用 |
1.5 国内外稀土在无取向电工钢中的应用研究状况 |
1.5.1 国外稀土在无取向电工钢中的应用研究状况 |
1.5.2 国内稀土在无取向电工钢中的应用研究状况 |
1.6 课题研究的背景和意义 |
1.6.1 课题背景 |
1.6.2 课题研究的目的和意义 |
1.7 研究内容、技术路线 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 技术路线 |
第二章 实验 |
2.1 试验钢成分 |
2.2 试制流程 |
2.2.1 模拟CSP流程冶炼 |
2.2.2 热处理工艺的优化 |
2.3 试样的制备与检测分析 |
第三章 实验结果与分析 |
3.1 Ce对50W470高效无取向电工钢中非金属夹杂物的影响 |
3.1.1 稀土夹杂物生成的热力学分析 |
3.1.2 Ce对50W470高效无取向电工钢中夹杂物尺寸及分布的影响 |
3.1.3 Ce对50W470高效无取向电工钢中夹杂物形貌及类型的影响 |
3.2 Ce对50W470高效无取向电工钢组织和织构的影响 |
3.2.1 Ce对50W470高效无取向电工钢热轧组织和织构的影响 |
3.2.2 Ce对50W470高效无取向电工钢常化组织和织构的影响 |
3.2.3 Ce对50W470高效无取向电工钢冷轧组织和织构的影响 |
3.2.4 Ce对50W470高效无取向电工钢再结晶组织和织构的影响 |
3.3 Ce对50W470高效无取向电工钢成品磁性能的影响 |
第四章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
四、影响W20B钢磁性稳定因素的分析与对策(论文参考文献)
- [1]船舶海水管路腐蚀无损检测技术应用研究[D]. 张鋆浩. 北京化工大学, 2021
- [2]超声冲击处理对核电用不锈钢焊接接头局部腐蚀行为的影响[D]. 闫晓波. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [3]钢/铝异种材料电阻点焊的研究[D]. 张月莹. 吉林大学, 2021(01)
- [4]预应力结构中FBG自感知钢绞线监测技术的应用[D]. 宁健. 桂林理工大学, 2021(01)
- [5]碳钢在核电站典型环境中的初期腐蚀行为研究[D]. 宋学鑫. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]铌对高碳钢正火态和退火态组织的影响[D]. 刘铖霖. 昆明理工大学, 2019(01)
- [7]高温连铸过程钢的性能演化及Fe基体相性能的第一性原理研究[D]. 董志华. 重庆大学, 2016(09)
- [8]超(超)临界机组用钢Super304H高温蠕变下组织与性能演变规律[D]. 黄翔. 华南理工大学, 2016(02)
- [9]硅钢脱氧工艺及夹杂物行为控制研究[D]. 李乐桐. 东北大学, 2014(08)
- [10]铈在50W470高效无取向电工钢中的应用研究[D]. 罗翔. 昆明理工大学, 2013(02)