蠕变性能

摘要： 在研究了温度对镍基高温合金GH4169蠕变行为及机制的影响基础之上,分析了其断口形貌和蠕变断裂机理.实验结果表明,随着蠕变温度的升高,GH4169合金的稳态蠕变速率逐渐升高,蠕变寿命显著降低,即该合金有极强的温度敏感性.蠕变过程中,γ″相长大聚集,并向δ相转变,随着蠕变温度的升高,γ″相向δ相转变速度加快,晶内的γ″相数量减少,δ相所占体积增加,尺寸增大,次生裂纹数量减少,尺寸减小.当蠕变温度为650°C时,断口中存在较多亮白色撕裂棱,韧窝尺寸大小不一,有少量析出物和碳化物;当温度提高到670°C时,韧窝尺寸减小,以浅韧窝为主,且出现解理面;当温度提高到690°C时,只存在少量韧窝,且δ相的数量显著增多,出现解理台阶,断裂方式为解理断裂或准解理断裂.

摘要： 氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthened,ODS)FeCrAl合金由于加入一定量的Al元素,使合金表面可形成一层薄而致密的Al2O3保护膜,使得合金即便在1400°C的水蒸汽下也不会因为腐蚀导致失效.同时,大量超细氧化物粒子的弥散强化作用使其具备优异的高温强度.这种兼具高温强度和耐腐蚀的特性使得ODS?FeCrAl合金成为非常有前景的事故容错燃料(Accident tolerant fuel,ATF)包壳候选材料,也是快堆等其他工作于高温强腐蚀环境的先进反应堆包壳的重要候选材料.Al元素的引入会使ODS铁基合金中弥散粒子的种类发生变化,进而影响其显微组织和力学性能.针对ODS?FeCrAl合金中引入Al元素所导致的显微组织变化及其对蠕变性能的影响,总结了国内外相关研究进展,旨在为适用于先进反应堆的ODS?FeCrAl合金的发展提供参考.

摘要： 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等仪器研究了Ni Au/Sn-5Sb/A u N i和N i A u/S n-5S b-0.7A g-0.5C u/A u N i焊点体钎料的微观组织,利用纳米压痕法研究了两种焊点体钎料在25~125°C的蠕变性能。结果表明:室温下,Ni Au/Sn-5Sb/Au Ni焊点体钎料中存在β-Sn和Sn Sb两相。在添加了Ag和Cu元素之后,Ni Au/Sn-5Sb-0.7Ag-0.5Cu/Au Ni焊点体钎料中除上述两相外,新生成了圆形颗粒状的Ag;Sn和短棒状的Cu;Sn;相。在相同的温度下,Ni Au/Sn-5Sb/Au Ni焊点体钎料的稳态蠕变速率、压痕深度和压痕面积均大于Ni Au/Sn-5Sb-0.7Ag-0.5Cu/Au Ni焊点。Ni Au/Sn-5Sb/Au Ni和Ni Au/Sn-5Sb-0.7Ag-0.5Cu/Au Ni焊点体钎料在25~125°C的平均蠕变应力指数分别为7.22和8.49,后者的蠕变应力指数相比前者提高了约17.6%。Ag和Cu元素的添加使Ni Au/Sn-5Sb/Au Ni焊点体钎料的抗蠕变性能出现较大程度的提升。

摘要： 有机玻璃是一种热塑性塑料,它在建筑和结构中的应用日渐增多。与普通玻璃相比,有机玻璃具有无自曝风险、可本体聚合、密度低等诸多优点,但是它也存在防火性能不佳、蠕变问题显著等缺点。该文介绍了一些国内外著名的有机玻璃建筑物或结构,以及学者们对有机玻璃材料和结构所作的相关研究。提出了目前有机玻璃结构设计中存在的问题,并且给出了有机玻璃结构设计的相关建议,为相关研究和设计人员提供参考。

摘要： 由原竹加工制作而成的重组竹广泛应用于建筑领域,该材料的蠕变力学行为对结构安全性有较大影响,其蠕变力学性能与环境温度及荷载等因素密切相关。为了探讨重组竹的蠕变力学性能,先介绍了Findley幂律模型和变参广义Kelvin蠕变模型,然后进行了不同应力和不同温度条件下的短期受压蠕变试验,并将试验数据与理论模型进行了拟合,分别得到了2种模型中待定的力学参数。2种拟合结果对比表明,变参广义Kelvin蠕变模型比Findley幂律模型能更好地表征重组竹蠕变力学性能。

摘要： 本文研究了γ射线对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)热稳定性和抗蠕变性能的影响规律。首先,将常规UHMWPE粉末通过硫化成型机热压成1 mm厚的板材,采用γ射线对板材样品进行辐照处理,研究辐照后样品的化学结构、热稳定性、微观形貌以及拉伸和蠕变性能的变化。结果表明:γ射线辐照后,熔点和结晶度增加,热稳定性提升,凝胶含量最高可达89%,分子链运动能力下降。相比于未辐照样品,抗蠕变性提高近40%。本工作通过辐射交联改性,显著提高了UHMWPE的热稳定性和抗蠕变性能,这为制备高抗蠕变和高热稳定性UHMWPE材料提供了方法。

摘要： 丁苯橡胶(SBR)活性乳化沥青可以活化旧路面的老化沥青,但是存在高温稳定性差以及黏附性不足等问题。为解决SBR活性乳化沥青性能上的不足,使用水性环氧树脂(WER)对其进行复合改性,通过修正低温蒸发法获取蒸发残留物,分析不同掺量WER对SBR活性乳化沥青基本物理性能、黏附性、流变性能、低温蠕变性能以及还原性的影响。结果表明:掺入WER之后,SBR活性乳化沥青的针入度大幅下降,软化点显著提高,延度下降;WER能够显著提高SBR活性乳化沥青的高温稳定性,但对其低温延展性有负面影响;SBR活性乳化沥青的黏附性显著增强;复合剪切模量(G^(*);)、车辙因子(G^(*);/sin δ)随WER掺量的增加不断提高,相位角(δ)随WER掺量的增加不断下降,表明高温抗车辙性能得到改善;劲度模量(S)和蠕变速率(M)则随着WER掺量增加分别呈增大和降低趋势;WER的掺入不影响SBR活性乳化沥青的还原性。根据试验数据,WER掺量应控制在10%~15%(质量分数)。

摘要： 镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文从镍基单晶高温合金的凝固特性、凝固组织、TCP相析出及蠕变性能等方面出发,综述了Ru元素对镍基单晶高温合金影响的研究进展,系统分析了Ru的添加对合金凝固路径、凝固特征温度、微观偏析等凝固特性及共晶、碳化物等凝固组织的影响规律,并重点探究了Ru的添加能抑制TCP相析出及提高合金蠕变性能的原因。目前由于多组元交互作用对组织与性能影响机理的复杂性,使得含Ru高温合金的成分设计与优化具有更高的挑战,建议未来含Ru高温合金的相关研究从富Ru新相的析出原因及抑制、Ru添加对凝固缺陷的影响及Ru与其他元素交互作用对“逆分配”效应及TCP相析出的影响机制等方面做进一步探究,为发展新型高性能含Ru高温合金的设计提供思路。

摘要： 在20世纪60-70年代的中国,铝电缆被广泛应用于变配电中,随后由于其材质易脆断、蠕变性能差,连接头不稳定等缺陷,致使铝电缆应用范围逐渐缩小。铜芯电缆以其强度高、载流量大、运行安全可靠等优点而被广泛使用,但由于铜价的一路飙升,造成铜缆市场竞争无序,导致质量问题频发,再加上铜缆施工难度大,安装成本高、易被偷盜等缺陷,寻求可替代的新型材料电缆成为一种必然。

摘要： 对不同初始组织形态(铸态、固溶处理态、T6处理态及挤压态)的Mg-8Gd-2Y-0.5Zr合金在200°C/70 MPa条件下进行100 h蠕变实验,探讨晶粒尺寸、铸态合金中初始第二相、时效析出相(β′相)对合金蠕变性能和蠕变机理的影响。结果表明:在相同蠕变条件下,时效态合金具有最佳的抗蠕变性能,挤压态合金的抗蠕变性能最低,在稳态蠕变阶段固溶态合金的蠕变性能稍高于铸态合金;晶粒尺寸细小是导致挤压态合金抗蠕变性能较低的主要因素;虽然在蠕变初期,铸态合金中初始第二相起到了蠕变强化作用,但晶内析出的大量与基体完全共格的β′相则是时效态合金以及固溶态合金具有较好抗蠕变性能的主要原因。

摘要： 以板状刚玉、电熔镁铝尖晶石主要原料,磷酸为结合剂,研究了镁铝尖晶石的添加量对-尖晶石砖1500°C下蠕变性能的影响.结果表明:1)尖晶石添加量为12％的试样抗蠕变性最佳;2)在纯刚玉砖中添加尖晶石后,尖晶石和氧化铝之间发生的固溶作用提高了试样抗蠕变性.

摘要： P92钢因其在高温条件下具有优异的抗氧化性能、高温蠕变性能以及较低的热膨胀系数,而被广泛应用于超超临界发电厂的主蒸汽管道等厚壁部件.通过130MPa、650°C不同预疲劳周次条件下的高温蠕变试验以及运用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等微观分析技术对预疲劳载荷对P92钢蠕变性能的影响进行了分析.试验结果表明:预疲劳载荷严重降低了P92钢的蠕变性能,并且这种降低趋势随着预疲劳周次的增加而逐渐趋于饱和.进一步地微观分析表明,预疲劳载荷过程中马氏体板条的回复是P92钢蠕变性能劣化的主要原因,马氏体板条的回复加速了蠕变过程中位错的运动,进而过早地发生蠕变断裂.另外,劣化趋势的饱和主要归因于马氏体板条的基本完全回复.

摘要： 高性能芳纶是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的高科技纤维,已经被广泛应用于航空、航天、军品等领域.但是芳纶纤维是大分子有机合成材料,在长时间受力情况下有可能出现粘弹性形变,即蠕变的发生,一旦蠕变量较大,势必影响纤维复合材料结构尺寸和性能的稳定性,最终可能导致结构件失效.因此,从工程应用角度考虑,对芳纶纤维开展蠕变性能研究是十分必要的,本文通过悬挂手动测量方法对芳纶纤维浸胶纱在长期高载荷下的蠕变性能进行了测试和分析,结果表明芳纶纤维在高载荷下具有较高的抗蠕变能力,10个月蠕变量小于0.1％,且随着时间的延长,蠕变量基本不变.芳纶纤维在实际应用中可以不考虑蠕变性能对结构件的影响.

摘要： 蠕变是与时间相关的缓慢物理变形,对于长期工作于高温、高应力状态的结构,其蠕变不可忽略,材料的抗蠕变性能是重要的力学性能.材料的蠕变性能指标有蠕变极限和持久强度,两者均以极限应力来衡量材料蠕变性能,即结构件工作应力值不可超过蠕变极限或持久强度.专用设备转子长期超高速旋转,应力极高,分布复杂,且蠕变会导致转子工作期间应力不断变化,传统的材料蠕变性能指标无法考虑转子工作期间应力的变化,是十分保守的,无法直接用于专用设备转子结构.为此需建立一套考虑结构应力变化且适用于专用设备转子结构的材料蠕变性能指标,并且可以用来评判该材料是否满足设计寿命内的可靠性要求.本文以材料蠕变模型为切入点,建立了一种针对结构件的材料蠕变性能指标的确立方法.首先,对模型作合理变形,定义了描述材料蠕变速率对应力敏感程度的特征参数,将材料蠕变模型映射到直角坐标系,坐标平面内每一个点将表示一个蠕变模型.然后通过有限元分析,得到寿命期内转子最大蠕变应变达到设计允许最大值时的各个蠕变模型,这些模型将映射成为坐标平面内一条直线,直线将坐标平面划分为两个区域,即最大蠕变应变大于设计允许值和小于设计允许值区域,并以此判断材料蠕变性能.

摘要： 蠕变性能是高温钛合金设计的一个重要指标.钛合金中添加适量Si元素可以提高其蠕变性能,同时添加其它合金元素X如Zr、Mo、W等其提高效果更加显著.Si-X在钛合金中的相互作用是理解Si-X协同作用提高钛合金蠕变性能的基础.本工作采用第一原理方法系统的研究了第4、5、6周期过渡族金属以及3-6周期简单金属与Si在α和β钛合金中的相互作用能.结果表明:在α-Ti合金中,合金原子外层d电子数目Nd=4、5、6时,合金原子与Si强相互吸引;在β-Ti中,除了d电子数少于Ti的合金原子,其它的合金原子与Si原子相互排斥.计算结果与实验对比发现:与Si相互吸引的合金原子可提高钛合金的蠕变性能,且与Si强相互吸引的合金原子对钛合金蠕变性能的提高更加显著.

摘要： 目前国内外对土工膜的研究多集中在力学性能、抗渗性能等方向上，对土工膜的蠕变研究并不多。土工膜作为防渗材料较早在工程中使用推广广泛，效果良好。国内李艳琴、王广月等人对土工膜做了长期的蠕变试验观察，研究了土工膜材料的多种蠕变模型，对两布一膜土工膜蠕变机理做了深人研究为了了解复合土工膜在长期荷载作用下的蠕变性能,对两布一膜土工合成材料的蠕变进行了3级荷载下的蠕变试验研究.结果表明:两布一膜的蠕变特性与承受的荷载有关,荷载越大,蠕变应变越大,并且蠕变增长稳定时需要的时间越长;蠕变增长开始阶段快,后期缓慢,主要的变形是在试验开始后的3个小时之内完成.。

摘要： 本实验利用动态力学分析仪(DMA)来进行聚丙烯腈纤维的蠕变特性测试,X射线衍射及声速法的联用表征聚丙烯腈纤维聚集态结构.结果表明,在不同温度条件及不同应力条件下,PAN纤维的蠕变速率均随着温度或应力的提高而增加,蠕变中的不可逆形变含量也会随着温度和应力的提高而相应地增加;随着聚丙烯腈纤维的结晶度增大,普弹模量不断增加;随着PAN纤维非晶区取向度的增加,高弹模量也随之增加增加.

摘要： 通过对GH4169G合金试料进行1015°C的小变形锻造(变形量4～5％),再进行标准热处理,结果室温拉伸、高温拉伸、蠕变性能降低,高温联合持久时间提高但出现缺口敏感;经分析组织,合金晶粒长大且尺寸更均匀,δ 相数量增加、分布更随机,δ″相数量减少.

摘要： 本文以Cu-W合金为模型,利用加速器产生的高能重离子模拟辐照损伤,研究晶界与界面对于纳米晶体材料抗辐照损伤和蠕变性能的影响.高能辐照诱发Cu-W过饱和基体中析出均匀分布的高密度w纳米颗粒(2～3nm)可有效地钉扎住Cu的晶界,在约700°C退火数小时后基体晶粒无明显长大.高分辨(HREM)和球差校正(STEM)透射电镜分析表明,辐照诱发的w纳米颗粒与基体Cu晶粒存在高度的晶体学趋向关系Cu＜220＞ⅡW＜0l0＞(Bain取向关系),Cu/W界面为共格和半共格结构,界面密度随着w含量的升高而增加.经约70dpa剂量辐照后,w颗粒和Cu晶粒均无明显粗化,无可观测的位错网络、空位团、孔洞等典型的辐照损伤缺陷.原位(in-situ)辐照蠕变力学性能研究揭示,300°C时的辐照蠕变Compliance约为3×10-5dpa-1·MPa-1与ODS钢的性能相近(14Cr-ODS-1×10-5dpa-1·MPa-1).理论分析和分子动力学模拟研究发现,w在Cu中具有很低的扩散系数使w纳米颗粒在高温下聚集长大的动力学过程缓慢,Cu/W不是理想的吸收辐照损伤缺陷界面.在辐照和受载荷条件下产生的点缺陷流向晶界是Cu/W纳米晶体材料发生蠕变的主要机制,w纳米颗粒的主要作用在于阻止晶粒长大,稳定Cu纳米晶界,而高度稳定的晶界起到了吸收辐照损伤点缺陷,抑制其他形式辐照缺陷的作用,这些结果为进一步研究晶界/界面性质对于提高纳米晶体材料抗辐照损伤性能具有重要的意义.

摘要： 为实现高炉的高产长寿,陶杯瓷的质量有至关重要的作用.陶瓷杯的制作和监制程序是一个复杂繁琐的过程,方法多样.结果显示经本监制方法生产的陶瓷杯在高炉上使用效果良好,取得了良好的经济和社会效益.

摘要： 本发明涉及镍铬铁铝合金，其以质量％的计具有17至33％的铬，1.8至4.0％的铝，0.10至15.0％的铁，0.001至0.50％的硅，0.001至2.0％的锰，0.00至0.60％的钛，分别0.0002至0.05％的镁和/或钙，0.005至0.12％的碳，0.001至0.050％的氮，0.0001至0.020％的氧，0.001至0.030％的磷，最多0.010％的硫，最多2.0％的钼，最多2.0％的钨，具有≥50％的镍的余量镍，以及对于在使用硝酸盐熔体作为传热介质的太阳能塔式发电站中的应用所常见的工艺相关的杂质，其中必须满足以下关系：Fp≤39.9且(2a)，Fp＝Cr+0.272*Fe+2.36*Al+2.22*Si+2.48*Ti+0.374*Mo+0.538*W‑11.8*C(3a)，其中Cr、Fe、Al、Si、Ti、Mo、W和C是相关元素以质量％计的浓度。

摘要： 本发明介绍了一种高温蠕变性能及铸造性能优异的钛铝基合金，属于γ-TiAl合金，组成为：Al：44.0~48.0at%、Nb：1.0~3.0at%、Ni：0.1-3.0at%、Si和C中的一种或两种，其中Si：0-0.8at%，C：0-0.6at%，且Si和C总量为0.1-0.9at%，其余为Ti及杂质元素。本发明的钛铝基合金既有良好的高温性能，又有良好的铸造流动性，适合薄壁零件的铸造；在850-950°C温度下表面无需进行化学处理、热喷涂、离子注入等提高材料的抗氧化性能；特别适合于铸造在900-950°C以下工作的汽油发动机增压器涡轮转子。

摘要： 为了有效提高AZ31合金高温抗蠕变性能及耐腐蚀性能，本发明公开了一种提高AZ31合金高温抗蠕变性能及耐腐蚀性能的方法，在铸态AZ31合金中添加稀土Ce元素，所述稀土稀土Ce元素以质量分数计为0.5%～1.5%，余量为AZ31合金，采用常规的冶炼方式进行冶炼，本发明属于AZ31合金性能优化技术领域。

摘要： 本发明介绍了一种高温蠕变性能及铸造性能优异的钛铝基合金，属于γ-TiAl合金，组成为：Al：44.0~48.0at%、Nb：1.0~3.0at%、Ni：0.1-3.0at%、Si和C中的一种或两种，其中Si：0-0.8at%，C：0-0.6at%，且Si和C总量为0.1-0.9at%，其余为Ti及杂质元素。本发明的钛铝基合金既有良好的高温性能，又有良好的铸造流动性，适合薄壁零件的铸造；在850-950°C温度下表面无需进行化学处理、热喷涂、离子注入等提高材料的抗氧化性能；特别适合于铸造在900-950°C以下工作的汽油发动机增压器涡轮转子。

摘要： 一种属于材料技术领域的兼具室温力学性能与高温蠕变性能的含钇镁合金，本发明组成及其重量百分比为：Zn：4.32~4.97％，Al：1.65~1.82％，Y：1.76~1.84％，余量为Mg。本发明的室温抗拉强度几乎与国外ZA91D合金相当，而其伸长率大大改善，达到了13.0％；同时本发明的高温蠕变性能也大幅提高，175°C温度50MPa拉伸载荷下，本发明的100小时总的蠕变伸长量为0.60％，而同样温度34.3MPa拉伸载荷下AZ91D合金的100小时蠕变伸长量已超过1.0％。本发明的室温抗拉强度比AE42合金提高了35MPa，伸长率几乎为后者的两倍。

摘要： 本发明公开了一种用于固体推进剂长期低应力压缩蠕变性能测试的试验装置，包括相机、支撑座与单轴加载单元；单轴加载单元包括连接组件、压力测量组件、伸缩组件、第一压头与第二压头，连接组件固定设在支撑座上，且压力测量组件的顶端与连接组件的底端固定相连；伸缩组件的顶端抵接在压力测量组件的底端，第一压头固定连接在伸缩组件的底端，第二压头固定设在支撑座上，第一压头与第二压头之间围成夹持腔，伸缩组件具有伸缩的自由度，相机的镜头朝向夹持腔。通过改变伸缩组件长度控制对试样施加的载荷大小，且能在试验过程中实时调整施加载荷的大小，再通过图像处理的方式实现性能测试，对试样无任何损坏，具有试验成本低和测试效率高等优点。

摘要： 本发明公开了一种金属材料高温蠕变性能测试系统，包括待测金属测试件、光纤复合传感器、热力加载装置、计算机和解调仪；所述待测金属测试件的两端分别固定在热力加载装置内，热力加载装置用于对待测金属测试件加热拉伸；所述待测金属测试件的表面开设有安装槽，所述光纤复合传感器固定在安装槽内；所述光纤复合传感器通过传输光纤与解调仪相连，解调仪与计算机连接进行数据传输。本发明的有益效果为：本发明可对温度和应变进行同时测量，可以有效剔除传统应变测量中的温度交叉影响，也降低了对被测试件的要求，测量结果更加准确，对高温环境下金属材料力学性能的研究具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种抗蠕变性能优化的超高分子量聚乙烯纤维及制备方法，超高分子量聚乙烯纤维主要由超高分子量聚乙烯组成；其断裂强度≥25cN/dtex，初始模量≥800cN/dtex，断裂伸长率≤3%，根据GBT19975标准测试；蠕变伸长速率≤0.5%/h，且伸长变化比较稳定，测试条件：恒温箱温度70°C，测试载荷取测试丝束断裂力的20%。本发明不需要对纤维进行化学处理，不需要使用高能辐照装置，便于工业化生产，生产效率高，性能可控性好。并且制备的炕蠕变优化的超高分子量聚乙烯纤维综合性能优异，在断裂强度和初始模量没有较大损失的情况下，还可以具有较好的抗蠕变性能。

摘要： 一种测试高模量聚乙烯绳索蠕变性能的方法，属高分子纤维绳索性能检测领域。在常温条件下，由销柱固定绳索试样插接眼环的试验机用以进行绳索蠕变性能的测试；由试验机销柱的拉伸、停顿、往复循环运动，用以消除绳索的结构伸长；绳索试样在预选张力T紧张一段时间后由绳索试样中部两标记的位移用以计算得到绳索的蠕变伸长率、蠕变速率和比应力值；采用销柱固定插接眼环试样试验机的两销柱的间距不小于1800mm；张力T选择绳索断裂强力的50％至20％，其偏差范围为0.1～1﹪；两标记的间距不低于1000mm；在载荷恒定下进行高模量聚乙烯绳索蠕变性能的蠕变伸长率、蠕变速率及比应力的测定。可用于建立断裂强力不同的、各种线密度的高模量聚乙烯绳索蠕变性能的模型。

摘要： 本发明公开了一种基于软约束神经网络模型预测高温合金蠕变性能的方法，包括步骤：通过设定神经网络结构、输入、输出参数构建贝叶斯正则化神经网络模型；添加对蠕变强度蠕变寿命曲线一次导数和二次导数要求的约束条件，建立软约束贝叶斯正则化神经网络模型；利用软约束贝叶斯正则化神经网络模型拟合短期蠕变实验数据，寻找并得到符合约束条件要求的方案；利用得到的方案外推模型结果，并预测材料的长期蠕变性能；将模型预测结果与实验数据进行对比，验证模型准确性。本发明的方法可实现简单高效的拟合和外推，并可以用于预测大多数商用不锈钢，及目前正处于研发阶段的新材料等高温合金的长期蠕变性能，且结果稳定可靠。