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不锈钢复合材料时效析出行为

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-08  浏览次数:10 选择视力;ど:

[摘要]  中华不锈钢网这样的报道:基础设施复合材料在基础设施工程中开发应用和技术研究(上)孔庆宝(哈尔滨玻璃钢研究所,150036)

  中华不锈钢网这样的报道:基础设施复合材料在基础设施工程中开发应用和技术研究(上)孔庆宝(哈尔滨玻璃钢研究所,150036)结合,使其成为推动复合材料工业发展和市场开发的重要力量;复合材料工业的完整原材料体系,成熟的工艺技术,在军事工业及国民经济建设各领域成功应用所积累起来的经验和设计数据,为其在基础设施中的应用奠定了坚实的技术基础和范例。复合材料在基础设施中的应用,提出了一系列新课题,原材料体系的选择、结构部件的基本构造和设计、制造工艺、连接技术以及安装施工方法都必须进行深入研究;结合典型工程,在已有的技术数据和材料标准和规范的基础上,制定相应的材料性能、构件设计和制造以及安装施工规范是应用研究的重点,是复合材料在基础设施工程中开发应用和技术研究中必须首先解决的共性关键技术之一。
  
  有人预测,本世纪新增复合材料产量的一半将应用于基础设施。材料和应用技术研究是这一领域进一步发展的基础,目前正受到工业界的广泛关注。在本世纪一个相当长的时期内,必然继续是复合材料从原辅材料发展、制造技术、工程设计到应用研究的热点。
  
  至于什么是基础设施工程,很难给出严格的定义或准确的界定。一般来说,可分为广义和狭义两大类:广义的基础设施工程,是指社会公用建设工程,就是除了民用、工业及公用建筑工程等以外的所谓土木建设工程。狭义的基础设施工程主要指桥梁、道路、港口和码头,大型水利及国土整治等建设项目。
  
  本文所述,限制在狭义的范围之内。在美国、西欧和日本等工业发达国家,复合材料用于基础设施工程已经显示出的优越性得到相关各界的认同,经济上也有竞争能力。进一步加强研究和扩大应用,是必然的发展趋势。但总的说来,目前仍处于开发阶段。
  
  在市场需求方面,我国虽然具有自己的国情特点,但在某些方面,我国也许会有更好的机遇。起步虽晚,但发展速度有可能更快。在我国东部,相当一部分基础设施已经处于老旧状态,需要维修或技术改造,也有的基础设施其承载能力达不到新标准规定的技术指标,急需选用新技术、新材料加以改善。
  
  在全国,特别是中西部,总的来说,基础设施系统不是空白就是很不完善,建设和发展潜力之大是显而易见的。同时,木材资源的缺乏和限制应用也提供了更大的发展空间;老旧混凝土结构中的钢筋腐蚀和危害已经日渐明显,引起各界关注。
  
  综合考虑原材料体系、制造技术、设计计算以及工程经验等各种因素,应当说我们具有开拓这一领域的能力。不失时机地开发复合材料在基础设施中的应甩为加速国民经济发展提供物资保障,是我们的责任,也是一次难得的商机。
  
  基础设施工程是复合材料发展的新动力基础设施工程的大力发展为什么会成为复合材料发展的新动力,这是因为:传统建筑材料在某些应用条件下的性能缺陷日渐突显传统基础设施主要采用木材、钢材、混凝土及钢筋混凝土以及石材等。这些材料在腐蚀性环境中都存在腐蚀问题。钢筋混凝土结构在使用过程中会出现裂纹或微裂纹,海水或含盐的雪水使钢筋锈蚀,从而导致承载能力下降甚至完全丧失,严重影响基础设施材料使用寿命。此外,木材还存在资源问题。
  
  中华不锈钢网这样的报道:在中温和高温阶段,复合材料中6"相和6前者低于后者 这表明Mullite纤维的引入明显加快了Al―45Cu合金的时效析出过程。同样,由于复合材料中存在高密度的位错,以及由于纤维引入而增多的界面和纤维间铝合金的晶粒得到细化等,使得此时Cu原子的扩散较无纤维的基体合金更为容易,因而时效过程得以加速。这一情形在其他体系的A1―Cu基复合材料中也能观察到14 3结论升温速度升高,淬火态A14.5Cu合金和Mullite增强A1―4.5Cu复合材料各相析出的峰值温度升高,峰值面积增大。
  
  覆盖剂的熔点较高,在合金熔炼时,覆盖剂能较好的覆盖在合金熔体的表面,使合金熔体与空气有效的隔绝,阻止了氧化反应的发生,而且覆盖剂的烧损较小并无烟尘,工作环境污染小。由于减少了氧化反应的发生,使熔炼制备的原位TiCP/Fe复合材料的性能和铸造表面都较好。金相观察表明,复合材料的基体上较均匀的分布着TiC第二相颗粒。
  
  从金相组织和性能对比中还可以看出,;と哿督虾玫3覆盖剂熔炼制备的原位TiCP/Fe复合材料基体中,TiC颗粒较多且均匀分布;1,2覆盖剂熔炼制备的复合材料由于熔炼;さ男Ч喜,Ti的损失量多,所以TiC颗粒数量较少。从中可知,复合材料的硬度主要由基体组织决定的,与熔体覆盖剂的影响不大。从中可知,冲击韧性的高低与熔炼;さ男Ч没涤泄。;ばЧ缓,基体组织中存在氧化夹杂使冲击韧性低,反之亦然。
  
  综上所述,使用熔体覆盖剂;と哿吨票冈籘iCP/Fe复合材料,在工业化生产中是可行的熔炼技术;使用3覆盖剂作为熔炼制备原位TiCP/Fe复合材料的熔体覆盖剂效果好,并可得到较好的组织性能,且铸造表面质量也较好。
  
  结论熔体覆盖剂;と哿吨票冈籘iCP/Fe复合材料在工业化生产中是可行的熔炼技术,这对工业化生产有着非常的实际意义;使用3覆盖剂进行;と哿缎Ч,制备的原位TiCP/Fe复合材料的铸态冲击韧性cck值为4.53/cm2,硬度值HRC为42.8.
  
  相同升温速度下,Mullite增强A14.5Cu复合材料GP区形成和溶解的DSC曲线峰值不明显或向高温方向推延,表明Mullite纤维对Al―45Cu合金时效析出过程中GP区的形成具有抑制或推延作用。
  
  Mullite纤维的引入,使A卜4.5Cu合金中6"相和6'相的析出提前,析出反应的活化能降低,从而使时效析出过程得到明显加速。
  
  SiQ,/Cu复合材料中的SiC增强体同Cu基体间的界面结合较弱,当亚表层区域在法向载荷和切向剪切力作用下产生较大应力时,裂纹将择优在界面处形核、扩展,导致界面脱粘,进而导致SiC颗粒脱落;而裂纹可以扩展至周围基体中并同相邻的裂纹连通,而当裂纹扩展至磨损表面则可引发大块片状磨屑脱落。另一方面,MML内部或MML同基底复合材料间结合较弱的区域在切向力反复作用下可因裂纹扩展而呈片状剥落,脱落的SiC颗;蚝琒C的片状磨屑则可导致磨粒磨损。
  
  3结论随着SiC含量的增加,复合材料的抗咬合性能提高。
  
  在较低载荷下,复合材料的耐磨性能随SC颗粒尺寸的增大而提高;在较高载荷下,复合材料的耐磨性能40.0m时,其耐磨性能反而有所降低。
  
  SiC颗粒作为增强相可以起到承载作用,减轻基体同偶件之间的粘着作用及基体的塑性变形,从而显著改善复合材料的耐磨性能。
  
  SCp/Cu复合材料在干摩擦下同GCr15钢对摩时主要呈现磨粒磨损和源于亚表层裂纹扩展的剥层磨损特征;SiCp/Cu复合材料磨损表面形成富Fe机械混合层有利于改善复合材料的耐磨性能。中华不锈钢网这样的报道

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