20Cr钢强化方法的研究现状

20Cr钢强化方法的研究现状
20Cr钢强化方法的研究现状

材料工程学院金属材料力学性能(论文)20Cr钢强化方法的研究现状

学生姓名:xxxxxxxx

学生学号:xxxxxxxxxxxxx

院(系):材料工程学院

年级专业:xxxxxxxxxxxxx

指导教师:xxxxxxx 讲师

二〇一三年12月

目录

目录 (2)

1 20CR钢 (3)

1.1简介 (3)

1.2特性 (3)

1.3加工 (3)

1.4工艺及规范 (4)

1.4.1工艺路线 (4)

1.4.2工艺规范 (4)

1.5主要特性 (4)

1.6应用举例 (4)

2 20CR强化手段及其应用 (5)

2.1固溶强化 (5)

2.2弥散强化 (5)

2.3细晶强化 (5)

2.4冷变形强化 (6)

2.5马氏体强化 (6)

2.6形变一相变强化 (6)

2.7形变强化 (6)

2.8脱溶强化 (7)

2.9表面热处理 (7)

2.9.1渗碳 (7)

2.9.2渗氮 (7)

参考文献 (8)

1 20Cr钢

1.1 20Cr钢简介

20钢的20是指含碳量,含碳量为0.2%,属于低碳钢。钢中可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢:含碳量一般小于0.25%;中碳钢:含碳量一般在0.25~

0.60%之间;高碳钢:含碳量一般大于0.60%。钢中除含有碳(C)元素和为脱氧而

含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%),锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。含碳量低于 2.1%为钢,含碳量高于2.1%为铁。钢中含碳量越高其韧性越差,铁中含碳量越高其韧性越好。

20Cr钢是我国目前产最大的几个合金结构钢之一,用途非常广泛。供货状态及硬度:退火态,硬度≤179HBS。它的化学成分[质量分数(%)]、参考对应钢号以及相变点对应温度分别如下表1、表2、表3:

元素 C Si Mn Cr P S 质量分数0.18-0.24 0.17-0.37 0.5-0.8 1.70-1.00 ≤0.03≤0.03

表1 20钢的化学成分

国家中国GB 日本JIS 德国DIN 英国BS 法国NF 美国AISI 国际ISO 标准钢号20Cr SCr22 20Cr4 590M17 18C3 5120 20Cr4

温度(℃)765 863 799 702

表3 相变点对应温度

1.2 特性

硬度较高,韧性比15CrA差,该钢具有比较好的淬透性、中等的强度和韧性。油淬到半马氏体硬度的淬透性为Φ20-Φ23mm。该钢经渗碳淬火表面强化处理后,在模具表面会获得细针状回火马氏体,硬度为58-62HRC;心部获得低碳马氏体组织,硬度35-40HRC,基体强韧性高,可满足冷作模具高硬度、高强度、高韧性和适当的耐腐蚀性的使用性能要求。正火可促进组织球化,细化大块状先共析铁素体,改进毛胚的切削性能。

1.3 加工

20Cr钢淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时,相对切屑加工性约为65%,焊接性中等,焊前应预热到100-150℃,冷变形时塑性中等。为了提高模具型腔

的耐磨性,模具成型后需要进行渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体刚强烈淬火制造冷作模具的实例。

1.4 工艺及规范

1.4.1 工艺路线

下料-锻造模胚-退火-机械粗加工-冷挤压成型-再结晶退火-机械精加工-渗碳-淬火、回火-研磨抛光-装配。

1.4.2 工艺规范

正火规范:温度920-950℃,硬度156-179HBS。

冷压毛胚软化处理规范:温度700~720℃,保温时间8~15h,以50~100℃/h 的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。处理前硬度≤179HBS,软化后硬度≤140HBS。

1.5 主要特性

与15Cr钢相比,有较高的强度及淬透性,在油中临界淬透直径达4 ~22mm,在水中临界淬透直径达11~40mm,但韧性较差,此钢渗碳时仍有晶粒长大倾向,降温直接淬火对冲击韧性影响较大,所以渗碳后需二次淬火以提高零件心部韧性,无回火脆性;钢的冷应变塑性高,可在冷状态下拉丝;可切削性在高温正火或调质状态下良好,但退火后较差;20Cr为珠光体,焊接性较好,焊后一般不需热处理,但厚度大于15mm的零件在焊前需预热到100~150℃,焊后也可不进行回火热处理。

1.6 应用举例

1、冷挤压冲头,重载冷镦冲头,10-25mm中厚钢板冲孔冲头,直径小于Φ5-6mm的小冲头。

2、该钢用于制造汽车软管锌合金接头八角模冲头,硬度要求58-62HRC。原来采用Cr12MV钢制造的摸具寿命很短,往往不到0.2万件就断裂;把冲头材料换成20Cr钢并经渗碳淬火处理后,渗层深1.0-1.2mm,硬度为60-62HRC,使用寿命提高到3万件

2 20Cr强化手段及其应用

20Cr钢是通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高材料的强度。所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力,用给定条件下材料所能承受的应力来表示。

对20Cr来说,一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、弥散强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等,这些方法往往是共存的,强化一般伴随着韧性、塑性的降低,但有时也不会降低甚至有所提高。而在工程上更加切实有效的方法是在晶体中引入大量缺陷及阻止位错的运动来提高金属的强度。

由于各种强化方法对20Cr材料强度的不同影响,采用不同强化手段后可使铁的强度提高,这些手段包括固溶强化、细晶强化、冷变形强化、马氏体强化、形变一相变强化、形变强化和脱溶强化等多种强化方法,形变热处理和冷拔高碳钢丝的强度已接近晶须的强度。

2.1 固溶强化

尹桂丽[1]等人将合金元素加入到20Cr中形成固溶体以达到强化金属的方法。一般来说,固溶体总是比组成基体的纯金属有更高的强度和硬度,随着合金元素含量的增加,钢的强度和硬度提高。但是当合金元素的含量适当时,固溶体不仅具有高的强度和硬度,而且有良好的塑性和韧性。它是利用固溶的置换式溶质原子或间隙式溶质原子来提高基体金属的屈服强度的方法。绝大多数钢材的基体铁都免不了用固溶强化方法强化。

2.2 弥散强化

要承勇[2]使金属基体(金属或固溶体)中含有高度分散的第二相质点而达到提高强度的目的。弥散强化机构的代表理论是位错理论。在弥散强化材料中,弥散相是位错线运动的障碍,位错线需要较大的应力才能克服障碍向前移动,所以弥散强化材料的强度高。位错理论有多种模型用以讨论屈服强度、硬化和蠕变。

2.3 细晶强化

裴新华,胡恒法[3]等人使20Cr钢的晶粒更细,晶界更多,使晶界对位错的运动阻力更大,从而使20Cr的强度提高,并改善塑性和韧性。细晶强化还可使20Cr的

脆性转变温度降低,使钢件能适应寒冷地区的工作性能要求。它并且是可以提高20Cr强度而不恶化韧性的一种强化方式。

2.4 冷变形强化

刘辉,孙维[4]研究发现20Cr钢随着冷塑性变形程度的增大,强度和硬度逐渐升高,而塑性和韧性逐渐降低的现象。冷变形强化生产上可以对一些不能用热处理来提高强度的金属或合金,如某些不锈钢、黄铜等常用此方法来提高强度。但冷变形强化是以牺牲金属塑性和韧性为代价的,而且会给随后的加工带来困难,往往需要采用再结晶退火等措施来改善金属塑性以利于随后继续加工。

2.5 马氏体强化

张慧杰,李鸿美[5]等人研究发现将20Cr钢淬火获得马氏体组织以达到强化的目的。马氏体中的含碳量过饱和,使马氏体产生严重的晶格畸变,造成非常大的应力场,严重阻碍位错运动,从而使钢强化,这相当于固溶强化。固溶强化是一般马氏体强化的主要原因,但对低碳马氏体来说,细晶强化和位错强化却是马氏体强化的决定因素。

2.6 形变一相变强化

田景,刘锦[6]等人研究发现形变热处理有很多种方法,按形变所处的工艺位置可归结为3类:相变前形变类、相变途中形变类和相变后形变类。相变的类型可以是非扩散型的马氏体相变,也可以是扩散型的脱溶转变或珠光体转变。在20Cr钢的强化中,以相变前形变类最为突出。这种方法就是将20Cr钢在奥氏体状态下形变,接着淬火和回火的一种综合强化工艺。

2.7 形变强化

高惠临[7]发现对于不再经受热处理,并且使用温度远低于材料再结晶温度的金属材料(譬如20Cr钢),经常利用冷加工(冷形变)手段使之通过形变强化来提高强度。

因而,形变强化的实质就是在20Cr钢的再结晶温度以下进行冷形变,随着形变程度(应变量)的增大,在晶体内产生高密度的位错(晶体缺陷),位错密度越高,强化的程度越大,即流变应力值越高。形变后金属的流变应力应当等于未形变前的流变应力加上形变强化的流变应力的增量。随着形变程度的增大,20Cr 钢的强度和硬度越来越高,但它的塑性和韧性却往往越来越低,脆性越来越大。

2.8 脱溶强化

尹桂丽,周立岱,王劲松三人通过高温加热的固溶处理,将多量的合金元素的化合物溶入20Cr钢中,淬火后形成马氏体,即过饱和的铁基固溶体,然后再在较低温度(固溶度线以下)加热,依靠过饱和固溶体的脱溶产生的强化。

2.9 表面热处理

2.9.1 渗碳

刘承杰,汤小文,邱亚玲,谭军[8]将20Cr钢在富碳的介质中加热到高温(一般为900--950C),使活性碳原子渗入钢的表面,以获得高碳的渗层组织。随后经淬火和低温回火,使表面具有高的硬度,而心部仍保持足够的强度。

2.9.2 渗氮

张涛,洪晓露[9]等人使氮原子渗入20Cr钢的表面,形成富氮硬化层。研究表明与渗碳相比,渗氮处理后20Cr钢具有高的硬度和耐磨性,高的疲劳强度等,渗氮过程在钢的相变温度以下(450-600C)进行,因而变形小,体积稍有胀大。缺点是周期长(一般气体渗氮土艺的渗氮时间长达数十到100h)、成本高、渗层薄(一般为0.5mm左右)而脆,不能承受太大间接触应力和冲击载荷。

参考文献

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耐磨钢组织研究及发展

耐磨钢的组织研究及发展应用 摘要:本研究描述了几种新型耐磨钢的情况,包括国内外生产状况、研究现状及发展方向,其中重点介绍了准贝氏体高强耐磨钢、奥氏体耐磨钢及马氏体耐磨钢的组织结构及耐磨特点,用大量实验数据加以说明,如何获得最佳生产效果,并通过实用性指出耐磨钢开发应注重系列化和经济性。 关键词:耐磨钢;新型;发展方向;磨损研究 Abstract :This study describes several new wear-resistant steel, including production situation at home and abroad, the present research situation and development direction, of which mainly introduces must bainite steel, high strength wear-resisting austenitic wear-resistant steel and martensite steel wear-resisting of organization structure and wear-resisting characteristics, with a lot of experimental data to illustrate, how to get the best production effect, and through the practical points out that wear-resisting steel development should pay attention to the series and economy. Keywords: Wear-resistant steel; New; Development direction; Wear research 1 前言 摩擦和磨损是与机械设备整个运转系统有关的复杂过程,影响因素很多,相应地减少摩擦和提高耐磨性的措施也是多方面。然而,摩擦和磨损毕竟是发生在材料的表面层,因此,材料本身的特性是一个最基本的影响因素。随着科学技术和国民经济的高速发展,机械设备的运转速度越来越高,受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快,其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。 据统计,机械装备及其零件的磨损所造成的经济损失占国民经济总产值4%左右。因此,解决磨损和延长部件的使用寿命成为设计、制造和使用各种机械设备时所需要考虑的首要问题,耐磨材料已成为影响现代生产效率的重要因素。 2 国内外生产现状 近几十年来,高强度耐磨钢的开发与应用发展很快。这类钢是在低合金高强度可焊接钢的基础上发展起来的,耐磨性能好,使用寿命可达传统结构钢板的数倍;生产工艺较简单,一般采用轧后直接淬火加回火,或通过控轧、控冷工艺进行强化。 国内能生产高强度耐磨钢的厂家主要有舞钢、武钢、宝钢、南钢等,主要品种为NM360~400。每年年消耗耐磨钢30万~60万t,通常使用的钢板厚度为6~80(100)mm。在耐磨钢生产工艺设备方面,国内先后从国外引进数条机械化自动化生产线,并发展了结合国情的新型工艺设备。同时,采用炉外精炼与连铸等炼钢工艺新技术,使产品的内在质量、外观质量和使用性能都得到明显提高,金属消耗大幅度降低。一些厂家产品已达到或超过国际水平,出口到东南亚、日本、南非、美国、澳大利亚等地[1],如舞钢生产的硬度HB≥360级的可焊接高强度结构用耐磨钢板,所制造的设备适用于高磨损、高冲击的场合,也可作为屈服强度≥700 MPa的高强度结构钢使用。在不损失强度的前提下,钢板具有良好的冲击韧性及焊接性能,另外,沈重开发研制了硬度达HB 360的NMG360耐磨钢板,其性能指标基本达到国外同类产品水平[2]。 当前国外生产耐磨钢板的著名厂家和产品有:瑞典奥克隆德生产的HARDOX系列;德国迪林根的400V 和500V;德国蒂森克虏伯(TKS)的XAR400、XAR450、XAR500;日本JFE 的EH360、EH400 和EH500等。瑞典钢铁奥克隆德有限公司是SSAB瑞典钢铁集团的成员之一,拥有全球领先的淬火和回

钢结构加固方案

目录 第一章编制依据和工程概况第1页第二章施工准备第5页第三章钢构制作与安装施工方案第6页第四章施工机械进场计划第17页第五章施工材料进场计划第18页第六章劳动力计划第19页第七章施工现场和施工道路平面布置第20页第八章施工现场和周边地下管道、设施保护措施第23页第九章对周边建筑物的保护措施第24页第十章安全保证体系和保证安全生产的措施第25页第十一章质量保证体系和确保工程质量技术措施第28页第十二章施工进度计划及保证工期技术措施第31页第十三章保证文明施工措施第33页第十四章减少扰民降低环境污染和噪音的措施第34页第十五章现场管理机构及主要施工管理人员表第35页第十六章与土建及其他施工单位的配合措施第37页

第一章编制依据和工程概况 第一节编制依据 一、郑州日产汽车有限公司钢结构施工招标文件及施工图。 二、国家现行规范、规程。 三、《钢结构工程施工与质量验收实用手册》。 四、招标文件中明确采用的有关技术标准、规范。(有关技术标准、规范有更新版本时,按新版本执行)。 五、正岩公司《程序文件》及《管理手册》。 第二节工程概况 一、总体简介: 二、工程概况 本工程分为总装车间和焊装车间,均为钢架结构,建筑层数一层。位于

中牟境内。根据现场情况,本次工程采用加固柱增加桁架技术,即在不拆除上部结构的情况下加固柱子,在加固的柱子上设置桁架,承担工艺吊点传来的荷载。 先采用混凝土柱外包钢柱的加固方法,将柱顶需要设桁架的混凝土柱进行加固,在原混凝土工字柱两侧增加双槽钢组合的新格构柱,并与原砼柱进行连接。 三、主要材料 1、本次工程新增构件采用Q235B钢,钢材表面原始锈蚀等级不低于B 级。其性能除应符合《碳素结构钢》(GB/T700)规定的要求外,尚应保证屈服点、碳、磷、硫的含量,冷弯型钢还应保证冷弯实验合格。 2、钢柱脚下50厚后浇层采用C40微膨胀细石混凝土,钢柱包脚采用C10级混凝土。 3、结构涂装前应进行表面处理,本工程规定表面处理方法为抛丸除锈。 4、本工程所有钢结构构件的涂料均采用铁红环氧改性M树脂底漆,及醇酸改性氯化橡胶磁漆面漆。 5、手工焊接时Q345与Q345之间焊接焊条采用E50XX,其技术条件应符合《低合金钢焊条》(GB/T5118)手工焊接时Q235与Q235、Q345之间焊接焊条采用E43XX,其技术条件应符合《碳钢焊条》(GB/5117)自动焊或法自动焊的焊丝和焊剂应与主体金属强度相应,焊比应符合《焊接用钢丝》(GBA12470)的规定。 6、普通螺栓:C级螺栓、螺帽和垫圈套,采用Q235钢高强螺栓:10.9级螺栓,摩擦面抗滑移系数不少于0.45。 7、钢材、连接材料、焊条、焊丝及螺栓、涂料底漆、面漆均应有质量合格证明书。 四、钢结构制作运输与安装

轴承钢的表面强化方法

轴承钢的表面强化方法 本文源于:https://www.360docs.net/doc/a015225782.html, 转载需注明出处 轴承零件工作表面和心部在状态、结构和性能要求方面是有较大的差别的,而整体热处理往往使二着不能兼顾,材料的潜力也得不到充分发挥。应用材料表面强化技术不仅可以较好地解决表面和心部在结构和要求方面的差异,而且还可以进一步使表面获得某些特殊的工作性能,以满足在特定条件下工作的轴承对工作表面性能的要求。这在现代化科学技术发展中是非常有意义的。 传统的表面强化方法,工艺上属于热处理的范畴。而近代发展起来的激光、电子束、离子束等表面强化方法,不仅将一些高新技术应用于材料的表面强化,而且在工艺上已经超出了传统的热处理范畴,形成了新的技术领域。因此现在的表面强化技术可以从不同的角度形成多种分类方法,按表层强化技术的物理化学过程进行分类,大致可分为五大类:表面变形强化、表面热处理强化、化学热处理强化、表面冶金强化、表面薄膜强化。 1.表面变形强化 通过机械的方法使金属表面层发生塑性变形,从而形成高硬度和高强度的硬化层,这种表面强化方法称为表面变形强化,也称为加工硬化。包括喷丸、喷砂、冷挤压、滚压、冷碾和冲击、爆炸冲击强化等。这些方法的特点是:强化层位错密度增高,亚晶结构细化,从而使其硬度和强度提高,表面粗糙度值减小,能显著提高零件的表面疲劳强度和降低疲劳缺口的敏感性。这种强化方法工艺简单、效果显著,硬化层和基体之间不存在明显的界限,结构连贯,不易在使用中脱落。其多数方法已在轴承工业中得到应用:滚动体的表面撞击强化就是这类方法的应用,精密碾压已成为新的套圈加工和强化方法。 2.表面热处理强化 利用固态相变,通过快速加热的方法对零件的表面层进行淬火处理称为表面热处理,俗称表面淬火。包括火焰加热淬火、高(中)频感应加热淬火、激光加热或电子束加热淬火等。这些方法的特点是:表面局部加热淬火,工件变形小;

钢结构表面处理的方法

钢结构表面处理的方法 ◆去油脂法(SSPC-SP1) 污染表面的油脂可以用以下的方法去除,包括; 溶剂清洁法 蒸汽清洁法 碱清洁法 清洁剂/水清洁法 溶剂清洁法 溶剂清洁法是去除表面油脂最主要的方法。一些溶剂性涂料可以溶解表面薄的油脂沉积物,使其与涂料混合且并无任何不利影响。但对于重油脂沉积或含水性涂料、无溶剂涂料却不适用。溶剂清洁一般用抹布,一旦弄脏可以频繁更换。最后一道清洗一般都用新溶剂,如石脑油。有机溶剂严禁接触眼睛或皮肤,严禁附近有火星或明火,严禁非必要的吸入。溶剂清洁后的金属,一般需要在涂装之前再次清洁。 蒸汽清洁法 蒸汽清洁法是去除油脂的另一有效方法。可以在蒸汽中增加商用清洁剂,提高清洗能力。除此之外,蒸汽清洁法还可以去除涂装后表面的灰尘和尘垢。蒸汽清洁的钢结构,在涂装前要求用其他的方法再次清洁。 碱清洁法 碱清洁法通过湿润、乳化、分散油脂达到有效清洁的目的。此法可能会和金属如铝、锌或木材、混凝土产生化学反应。 清洁剂/水清洁法 较轻的表面油脂沉淀,家用水状清洁剂就足够了,它们很少会对基材产生不利作用。 ◆手动工具清洁法(SSPC-SP2) 手动工具只能清除松散的涂料、锈和氧化皮。手动工具效率低,因此最常用于小范围的清洁。手动工具包括刮刀、金属丝刷和磨沙机。 ◆动力工具清洁法(SSPC-SP3) 动力工具(电动和气动)是对手动工具的动力驱动复制以达到更快的清洁能力。包括:磨砂机、研磨机、金属刷、凿锤、去垢器和针枪。一些工具有真空管连接,有助于减少空气污染和回收清洁过程中的碎片。动力工具通过撞击或研磨或两种方法共同作用。 采用动力工具清洁法要比手动工具清洁成本低多了,喷砂过程中产生对环境污染的粒子也会少很多。因此手动工具只建议在小范围或损坏修补时使用,对大面积的污染物不适用,特别是如果采用表面容忍性的油性涂料更不建议使用。滥用动力清洁工具也会磨光金属表面而不是形成粗糙度不利于涂料的附着。 ◆化学脱漆法(SSPC-TU6) 化学脱漆法主要用于住宅,偶尔也用于工业构件,碱性脱漆对去除油基涂很有效,而溶剂类型的脱漆剂对于去除乳胶涂料比较有效。对于油性和乳胶胶合的涂料必须采用两种方法。脱漆剂通常含有增稠剂,

磁性材料基本特性的研究

实验报告 姓名:什么情况班级:F10 学号:51 实验成绩: 同组姓名:实验日期:2011- 指导老师:助教批阅日期: 磁性材料基本特性的研究 【实验目的】 1.了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线概念,加深对铁磁材料的主要物理量矫顽磁力、剩磁和磁导率的理解; 2.利用示波器观察并测量磁化曲线与磁滞回线; 3.测定所给定的铁磁材料的居里温度. 【实验原理】 1.磁化性质 一切可被磁化的物质叫作磁介质。磁介质的磁化规律可用磁感应强度B、磁化强度M、磁场强度H来描述,它们满足一定的关系 μr的不同一般可分为三类,顺磁质、抗磁质、铁磁质。 对非铁磁性的各向同性的磁介质,H和B之间满足线性关系,B =μH,而铁磁性介质的m 、B 与H 之间有着复杂的非线性关系。一般情况下,铁磁质内部存在自发的磁化强度,当温度越低自发磁化强度越大。如图一所示。 图一B~ H曲线图二μ~ T曲线 它反映了铁磁质的共同磁化特点:在刚开始时随着H的增加,B缓慢的增加,此时μ较小;而后便随H的增加B急剧增大,μ也迅速增加;最后随H增加,B趋向于饱和,而此时的μ值在到达最大值后又急剧减小。图一表明了磁导率μ是磁场H的函数。B-H曲线表示铁磁材料从没有磁性开始磁化,B随H的增加而增加,称为磁化曲线。从图二中可看到,磁导率μ还是温度的函数,当温度升高到某个值时,铁磁质由铁磁状态转变成顺磁状态,在曲线上变化率最大的点所对应的温度就是居里温度T C。 2.磁滞性质 铁磁材料除了具有高的磁导率外,另一重要的特性是磁滞现象.当铁磁材料磁化时,磁

感应强度B不仅与当时的磁场强度H有关,而且与 磁化的历史有关,如图3所示.曲线OA表示铁磁材 料从没有磁性开始磁化,B随H的增加而增加,称 为磁化曲线.当H值到达某一个值H S时,B值几乎 不再增加,磁化趋于饱和.如使得H减少,B将不 再沿着原路返回,而是沿另一条曲线AC'A'下降,当 H从-H S增加时,B将沿着A'CA曲线到达A形成一 闭合曲线.其中当H = 0时,|B| = Br,Br称为剩余 磁感应强度.要使得Br为零,就必须加一反向磁场, 当反向磁场强度增加到H = -H C时,磁感应强度B为零,达到退磁,HC称为矫顽力.各种铁磁材料有不同的磁滞回线,主要区别在于矫顽力的大小,矫顽力大的称为硬磁材料,矫顽力小的称为软磁材料. 3.用交流电桥测量居里温度 铁磁材料的居里温度可用任何一种交流电桥测量。本实验采用如图所示的RL交流电桥, 图三RL交流电桥 在电桥中输入电源由信号发生器提供,在实验中应适当选择不同的输出频率ω为信号发生器的角频率。选择合适的电子元件相匹配,在未放入铁氧体时,可直接使电桥平衡,但当其中一个电感放入铁氧体后,电感大小发生了变化,引起电桥不平衡。但随着温度的上升到某一个值时,铁氧体的铁磁性转变为顺磁性,CD两点间的电位差发生突变并趋于零,电桥又趋向于平衡,这个突变的点对应的温度就是居里温度。实验中可通过桥路电压与温度的关系曲线,求其曲线突变处的温度,并分析研究在升温与降温时的速率对实验结果的影响。4.用示波器测量动态磁化曲线和磁滞回线

汽车用高强钢发展综述分析解析

安 徽 工 业 大 学 研究生考试试卷 考试科目:_________________________ 阅 卷 人:_________________________ 专 业:_________________________ 学 号:_________________________ 姓 名:_________________________ 注 意 事 项 1、 考前研究生将上述项目填写清楚 2、 字迹要清楚,保持卷面清洁 3、 教师将成绩单送研究生学院归档 年 月 日 现代工程材料 研材料12 20120049 季承玺 方俊飞

汽车用高强钢发展综述 摘要:综述了目前国内外高强钢材汽车钢板的使用现状及全球趋势,探究了国内外在高强钢材的科技水平,并且在此基础上提出了高强钢材的应用前景,为汽车钢板行业实现可持续发展提供了思路。 关键词:汽车;高强钢;轻量化;种类;发展 1. 高强钢材的优势 与普通强度钢材相比,高强度钢材(以下简称高强钢)具有更高的屈服强度和抗拉强度,因此,采用高强钢构件替代普通强度钢构件可以减小截面尺寸,节约钢材用量,降低制造、运输、安装费用等。高强钢的应用不仅能体现更高的结构效率,还可以带来可观的经济效益和社会效益。 高强度钢材的优点有很多,研究结果表明,在同样的轴心受压条件下,采用高强度钢材的钢柱,在整体稳定方面,极限应力δu与屈服强度f y的比值δu/f y(即整体稳定系数φ),要比普通强度钢材钢柱高很多[1]。相对于普通钢材,钢结构采用高强度钢材具有以下优势:能够减小构件尺寸和结构重量,相应地减少焊接工作量和焊接材料用量,减少各种涂层(防锈、防火等)的用量,使得运输安装更加容易,降低钢结构的加工制作、运输和安装成本。高强度钢材能够降低钢材用量,从而大大减少铁矿石资源的消耗;焊接材料和各种涂层(防锈、防火等)用量的减少,也能够大大减少不可再生资源的消耗,同时能够减少因资源开采对环境的破坏。2. 低合金高强度钢生产工艺技术的发展 自60年代以来,在低合金高强度钢发展的第三阶段中,生产工艺技术有了长足的进步,这是由三方面因素促成的。 (1)对低合金高强度钢性能的要求有了新的认识和提高。对焊接钢材要求不仅有高的抗裂纹生成能力,还要求有良好的抗裂纹扩展能力,即良好的缺口韧性。强度越高,要求韧性越好。 (2)组织一性能关系的基础研究有了重大的突破。Hall和Petch的基础研究首次向人们展示,晶粒细化可以同时提高屈服强度和冲击韧性。Morrison和Wodhead 等的研究表明,在适当条件下,低合金高强度钢中可以形成一定体积分数的尺寸为纳米级的碳氮化物粒子,具有非常强烈的沉淀硬化效果,而加入的钒、妮、钦等元素,以前仅作为细化晶粒元素使用,实际上它们还有析出强化作用。Garland 和Plateau等关于第二相质点对塑性断裂过程影响的理论分析表明,材料的总体塑性与质点的形状有关,第二相质点的长宽比增加,提高沿夹杂物长度方向的拉伸塑性,由此产生塑性的各向异性。这种各向异性影响扁平产品的纵向弯曲性能以

智能材料的研究现状与未来发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a015225782.html, 智能材料的研究现状与未来发展趋势 作者:邓焕 来源:《科学与财富》2017年第36期 摘要:智能材料这一概念在上世纪80年代首次被提出,近年来,关于智能材料在航空航天领域的研究与应用被频繁提及。由于智能材料具备着结构整体性强、可塑性高、功能多样化等优点,因此在航空航天领域得到了广泛的研究与使用,首先根据功能性的不同对智能材料进行了系统的分类与概述,然后对当前智能材料在航空航天领域的主要应用进行了系统性的分析与总结,最后对智能材料在未来的航空航天的应用前景中进行了进一步地展望。 关键词:智能材料;复合材料;航空航天;功能多样化 1 引言 进入二十一世纪以来,全球各大航空航天强国在航天航空领域投入了大量的研发资金,而作为航空航天领域重要环节的航天材料,近年来也不断有着新的突破,而其中被提及最多的就是智能材料在航空航天领域的应用。在智能材料的范畴中,智能复合材料最具有代表性,智能复合材料主要具备着:外界环境感知功能;判断决策功能;自我反馈功能;执行功能等。此外,由于当前智能复合材料都向着轻量化、低成本化的方向发展,因此在航天领域复合材料的设计结构以及使用用途上都有着不同的侧重发展方向。而近年来国内外各国也均加快了各自在该领域的研发使用发展进度,主要的研究大方向还是集中在了智能检测、结构稳定性、低成本化等方向上,本文着重对相关部分进行系统性的概述与总结。 2 航空航天领域智能复合材料的功能介绍 在航空航天领域中,国内外普遍利用智能复合材料以实现在降低航空航天飞行器的自身重量的前提下保证系统结构的稳定性,其次根据复合智能材料具备智能检测自身系统内部工作状态和自愈合等功能实现航空航天材料在微电子与智能应用方向的交叉发展。 2.1 智能复合材料在航天结构检测方向的应用 智能复合材料在航空航天器中的应用,主要是通过将传感器以嵌入的方式与原始预浸料铺层以及湿片铺层等智能复合材料紧密键合,最终集成在控制芯片控制器上实现对整个系统的实时监控诊测、自我修复等供能,值得注意的是,在这一过程中,智能化不仅仅是符合材料的必要功能,复合材料在很大程度上可以有效承受比传统应用材料更大外界机械压力[1]。 除此之外,由于智能复合材料作为传感器的铺放衬底,因此智能复合材料还可以实现对整个材料内部结构的状况进行收集并且将出现的诸如温度异常、结构异常、表面裂痕等隐患及时反馈至中央处理器,这在一定程度上可以有效实现整个系统内部的检测与寿命预测,在这方面的技术上,美国的Acellent公司研发的缠绕型复合材料以压力感应的形式,按照矩形布线形式

钢结构加固施工注意事项

钢结构加固施工注意事项 1. 施工之前必须制定施工方案和焊接工艺,之后才可施工。钢结构加固时的施工是在有负荷的情况下施工,应根据实际情况要求、结构实际受力状态,在确保质量和安全的前提下,确定方案。必须按照方案和工艺进行施工。 2. 钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合,并应采取有效措施,保证新增截面、构件和部件与原结构连接可靠,形成整体共同工作。应避免对未加固的部分或构件造成不利的影响。 3. 由于原设计图纸中并未给出具体荷载,无法按照原设计意图计算。本方案在力图还原原结构梁承重的基础上进行加固。钢结构加固方案主要有:减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。本方案采取主要的方法是加大原结构构件截面。 4.施工前应对钢梁进行去污除锈,除锈等级St2。 5. 钢结构的加固设计应综合考虑其经济效益。应不损伤原结构,避免不必要的拆除或更换。 6. 钢结构在加固施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预计的损伤或严重缺陷时,应立即停止施工,并会同加固设计者采取有效措施进行处理后再继续施工。 7. 对于加固时可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构,在加固施工前,应采取相应的临时安全措施,以防止事故的发生。 8.按照加固设计进行施工组织设计,施工时应采取有效措施确保质量和安全,并应遵照现行有关规范进行施工和验收。 9.钢结构加固施工需要拆下或卸荷时,必须措施合理、传力明确、确保安全。10.采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。待加固的钢结构,应对其材料质量状况进行评价;根据设计文件、钢材质量证明书、施工记录、竣工报告、可靠性鉴定报告等文档资料或样品试验报告,对于待加固钢结构的原材料性能指标给出评价;如果没有充足的文档资料,或者给出的数据不充分、不完全、有疑虑,或者发现有影响结构和材料性能的缺陷或损伤时,应按国家现行有关标准进行抽样检验;

钢铁材料的强化手段与应用

钢铁材料的强化手段及其应用 赵刚领 (化学工程学院化学工程与工艺1143084077) 摘要:随着现代工业和科学技术的不断发展,人们对钢铁材料的性能提出了越来越高的要求。特别是在航空、国防以及高科技领域,一般的金属材料已不能满足它们的要求。因此,对钢铁材料进行强化应用已变得刻不容缓。本文主要概述了人们目前对钢铁材料强化的方法,并介绍了强化钢在不同领域的应用。 关键词:钢铁材料强化手段应用 金属是通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高材料的强度。所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力,用给定条件下材料所能承受的应力来表示。 钢铁材料的强度是其抵抗变形和断裂的能力,而要满足钢铁材料高强度的要求,就必须对它进行强化处理。强化钢铁材料的手段,一般可加入合金元素(加入微量元素如V、Nb、Ti 等)通过调质处理使其析出强化、控制轧制及冷却方法等 对工程材料来说,一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、分散强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等,这些方法往往是共存的,强化一般伴随着韧性、塑性的降低,但有时也不会降低甚至有所提高。而在工程上更加切实有效的方法是在晶体中引入大量缺陷及阻止位错的运动来提高金属的强度。 由于各种强化方法对钢铁材料强度的不同影响,采用不同强化手段后可使铁的强度提高,这些手段包括固溶强化、细晶强化、冷变形强化、马氏体强化、形变一相变强化、形变强化和脱溶强化等多种强化方法,形变热处理和冷拔高碳钢丝的强度已接近晶须的强度。 1、固溶强化 固溶强化是将合金元素加入到钢铁材料基体金属中形成固溶体以达到强化金属的方法。一般来说,固溶体总是比组成基体的纯金属有更高的强度和硬度,随着合金元素含量的增加,钢的强度和硬度提高。但是当合金元素的含量适当时,固溶体不仅具有高的强度和硬度,而且有良好的塑性和韧性。它是利用固溶的置换式溶质原子或间隙式溶质原子来提高基体金属的屈服强度的方法。绝大多数钢材的基体铁都免不了用固溶强化方法强化。 2、分散强化

钢材表面锈蚀和除锈等级标准

【摘要】一、钢材表面锈蚀和除锈等级标准为国家标准GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。 二、标准将除锈等级分成喷射或抛射除锈、手工和电动除锈、火焰除锈三种类型。 三、喷射和抛射除锈,用字母“sa”表示,分四个等级: 一、钢材表面锈蚀和除锈等级标准为国家标准GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。 二、标准将除锈等级分成喷射或抛射除锈、手工和电动除锈、火焰除锈三种类型。 三、喷射和抛射除锈,用字母“sa”表示,分四个等级: sa1——轻度的喷射后抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、无附着的不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物。 sa2——彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢,氧化皮、铁锈等附着物基本清除。 sa21/2——非常彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹仅是点状或条状的轻微色斑。 sa3——使钢材表面非常洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物,该表面显示均匀的金属色泽。 手工除锈等级: St2 彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。St3 非常彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底,底材显露部分的表面应具有金属光泽。 表面处理是取得良好涂装效果的关键。表面处理的投资相当值得。因此,对选择表面处理方法和油漆配套系统必须作周密的考虑。 用国际标准来衡量表面处理程度是很重要的,如瑞典标准:SIS055900或ISO08501。 锈蚀等级 表面处理标准的根本点是四个不同的锈蚀等级: A级钢材表面完全覆盖粘附的氧化皮,几乎无铁锈。 B级钢材表面已经开始锈蚀,氧化皮开始呈片状脱落。 C级钢材表面上的氧化皮已锈蚀,或可刮除,但裸眼可看到轻微锈点。 D级钢材表面上的氧化皮已锈蚀剥落,裸眼可看到大量锈点。 根据SIS055900,这些锈蚀等级的表面处理是根据以下质量标准进行钢丝刷除锈和喷砂除锈的: St - 钢丝刷除锈标准St2,St3 Sa - 喷砂除锈标准Sa1,Sa2,Sa2.5,Sa3 钢丝刷除锈- St St2 彻底的手工和动力工具除锈 表面应无可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质。 St3 非常彻底的手工和动力工具除锈 同St2,但应比St2处理得更彻底,金属底材呈金属光泽。 这些标准对表面处理有很大的指导和帮助,油漆供应商一般对每种类型的油漆规定有相应的表面处理标准和要求。 喷砂除锈- Sa 喷砂除锈前应去除表面所有的厚锈层,可见的油,脂和污物也应去除。喷砂除锈后表面应清

聚合物基自润滑材料的研究现状和进展

聚合物基自润滑材料的研究现状和进展 由于聚合物本身具有较低的摩擦系数,优良的机械性能及耐腐蚀性等优点,其基自润滑复合材料具有非常优异的摩擦磨损性能,正在被广泛的应用到减摩领域。本文综述了聚醚醚酮、聚四氟乙烯及聚酰亚胺等几种高聚物的摩擦磨损特点及其应用,聚合物基自润滑复合材料发展现状。指出目前聚合物基高性能自润滑材料的制备途径主要是通过聚合物与聚合物共混及添加纤维、晶须等来提高基体的机械强度,通过添加各类固体自润滑剂来提高摩擦性能,有效提高其综合性能。聚合物基自润滑材料可取代传统金属材料,成为全新的一类耐摩擦磨损材料。 论文关键词:高聚物,复合材料,自润滑材料,摩擦,磨损 1、聚醚醚酮(PEEK) 1.1 聚醚醚酮(PEEK)的特点 聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能热塑性高聚物,具有良好机械性能、抗化学腐蚀性和抗辐射性,显着的热稳定性和耐磨性。它可以在无润滑、低速高载下或在液体、固体粉尘污染等 收稿日期: 修订日期: 作者简介:刘良震(1980-),男,助理讲师, E-mail:ldcllfz@https://www.360docs.net/doc/a015225782.html, 恶劣环境下使用。因而关于聚醚醚酮及其复合材料的研究越来越受到人们重视。聚醚醚酮是一种半晶态热塑性聚合物,为了改善其机械性能,尤其是摩擦学性能,常在其中添加聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)和碳纤维(FC)等材料,也可添加颗粒增强型材料或进行特种表面处理等离子体处理等。当聚醚醚酮及其复合材料与金属材料相互对磨时,通常在金属表面形成聚合物转移膜,其结构、成分均与原有的聚合物及复合材料不同,其性能、厚度及连续程度均对摩擦副的摩擦学性能有重大影响[4]。 1.2 对聚醚醚酮(PEEK)摩擦性能的研究 章明秋等人[5,6]对聚醚醚酮(PEEK)在无润滑滑动条件下磨损产生的磨屑的形态进行研究,结果表明,聚醚醚酮(PEEK)的磨屑具有分形特征,其分形维数与载荷的关系对应于磨损率与载荷的关系,能够反映聚醚醚酮(PEEK)磨损机制的变化。在给定的试验条件下,随着载荷的增大,聚醚醚酮(PEEK)的磨损机制从粘着磨损为主伴随着疲劳-剥层磨损,进而转变为热塑性流动磨损。 张人佶等[7,8]利用扫描电镜、扫描微分量热仪、红外光谱仪、俄歇电子谱仪等分析手段系统的研究了聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料的滑动转移膜,结果表明:纯聚醚醚酮(PEEK)在滑动摩擦过程中形成不连续的转移膜。聚四氟乙烯(PTFE)的光滑分子结构有助于使转移膜更光滑,固体润滑效果也更好。在PEEK/FC30中,不仅加入PTFE,而且加入具有层状

金属材料的强化方法

金属材料的强化方法 金属材料的强化途径,主要有以下几个方面; (1)结晶强化。结晶强化就是通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能。它包括: 1)细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界,由于晶界具有阻碍滑移变形作用,因而可使金属料得到强化。同时也改善了韧性,这是其它强化机制不可能做到的。 2)提纯强化。在浇注过程中,把液态金属充分地提纯,尽量减少夹杂物,能显著提高固态金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。在损坏的构件中,常可发现有大量的夹杂物。采用真空冶炼等方法,可以获得高纯度的金属材料。 (2)形变强化。金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。 (3)固溶强化.通过合金化(加入合金元素)组成固溶体,使金属材料得到强化称为固溶强化。 (4)相变强化。含金化的金属材料,通过热处理等手段发生固态相变,获得需要的组织结构.使金属材料得到强化,称为相变强化。相变强化可以分为两类: 1)沉淀强化(或称弥散强化)。在金属材料中能形成稳定化合物的合金元素,在一定条件下,使之生成的第二相化合物从固溶体中沉淀析出,弥散地分布在组织中,从而有效地提高材料的强度,通常析出的合金化合物是碳化物相。在低合金钢(低合金结构钢和低合金热强钢)中,沉淀相主要是各种碳化物,大致可分为三类。一是立方晶系,如TiC、V4C3.NbC 等,二是六方晶系,如M02、W2C、wc等,三是正菱形,如Fe3C。对低合金热强钢高温强化最有效的是体心立方晶系的碳化物。 2)马氏体强化。金属材料经过淬火和随后同火的热处理工艺后,可获得马氏体组织,使材料强化。但是,马氏体强化只能适用于在不太高的温度下工作的元件,工作于高温条件下的元件不能采用这种强化方法。 (5)晶界强化。晶界部位的自由能较高,而且存在着大量的缺陷和空穴,在低温时,晶界阻碍了位错的运动,因而晶界强度高于晶粒本身:世在高温时,沿晶界的扩散速度比晶内扩敞速度大得多,晶界强度显著降低。因此强化品界对提高钢的热强性是很有效的。硼对晶界的强化作用,足由于硼偏集于晶界上,使晶界区域的品格缺位和空穴减少,晶界自由能降低;B还减缓了合金元素沿晶界的扩放过程;硼能使沿晶界的析出物降低,改善了晶界状态,加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程;此外,它们还有利于碳化物相的稳定。 (6)综合强化。在实际生产上,强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化,以充分发挥强化能力。例如: 1)固溶强化十形变强化,常用于固溶体系合金的强化。 2)结晶强化+沉淀强化,用于铸件强化。 3)马氏体强化+表面形变强化。对一些承受疲劳裁荷的构件,常存调质处理后再进行喷丸或滚压处理。 4)固溶强化+沉淀强化。对于高温承压元件常采用这种方法,以提高材料的高温性能。有时还采用硼的强化晶界作用.进一步提高材料的高温强度。

钢结构构件常用表面处理措施

钢构件常用表面处理措施 1.1常见钢构件表面处理方法 常用钢构件表面处理技术有以下几种处理方法: ①表面本色白化处理;②表面镜面光亮处理;③表面着色处理。 表面本色白化处理:钢构件在加工过程中,经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理,产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分,以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大,污染环境,对人体有害,腐蚀性较大,逐渐被淘汰。 目前对氧化皮处理方法主要有二种: ⑴喷砂(丸)法:主要是采用喷微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法:使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到钢构件本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。 1.2.2 钢构件表面镜面光亮处理方法:根据钢构件产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下: 1.2.3 表面着色处理:钢构件着色不仅赋予钢构件制品各种颜色,增加产品的花色品种,而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。 钢构件着色方法有如下几种: ⑴化学氧化着色法; ⑵电化学氧化着色法; ⑶离子沉积氧化物着色法; ⑷高温氧化着色法; ⑸气相裂解着色法。 各种方法简单概况如下: ⑴化学氧化着色法:就是在特定溶液中,通过化学氧化形成膜的颜色,有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法”(INCO)使用较多,不过要想保证一批产品色泽一致的话,必须用参比电极来控制。 ⑵电化学着色法:是在特定溶液中,通过电化学氧化形成膜的颜色。

磁性材料研究进展

磁性材料 引言 磁性材料作为重要的基础功能材料,已广泛用于信息、能源、交通运输、工业、农业及人们日常生活的各个领域,对社会进步和经济发展起着至关重要的推动作用。人们习惯按矫顽力的高低,对磁性材料进行分类:矫顽力大于1000A/m则称为硬磁材料,当硬磁材料受到外磁场磁化后,去掉外磁场仍能保留较高的剩磁,因此又称之为永磁材料或恒磁材料;矫顽力小于lOOA/m则称为软磁材料;矫顽力100A/m

纳米氧化物材料研究的现状及进展

纳米氧化物材料研究的现状及进展 发表时间:2018-11-27T16:11:48.977Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:邵琪 [导读] 并作了一定的评价,介绍了一些较新的纳米氧化物制备方法。从纳米材料合成和制备的角度出发,较系统的阐述了纳米材料合成与制备的最新研究进展,并介绍了纳米材料在高科技领域中的应用展望。 邵琪 山东建筑大学土木工程学院山东济南 250101 摘要:综述了近10 年来纳米氧化物的发展情况及各种制备方法及特点,并作了一定的评价,介绍了一些较新的纳米氧化物制备方法。从纳米材料合成和制备的角度出发,较系统的阐述了纳米材料合成与制备的最新研究进展,并介绍了纳米材料在高科技领域中的应用展望。 关键字:纳米材料;氧化物 前言:纳米材料和纳米结构是当今新材料研究域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。 1 纳米材料的特性 纳米材料具有极佳的力学性能,如高强、高硬和良好的塑性。例如,金属材料的屈服强度和硬度随着晶粒尺寸的减小而提高,同时也不牺牲其塑性和韧性。 纳米材料的表面效应和量子尺寸效应对纳米材料的光学特性有很大的影响,如它的红外吸收谱频带展宽,吸收谱中的精细结构消失,中红外有很强的光吸收能力。 2 纳米氧化物材料的制备方法 纳米微粒(膜)的制备方法包括物理方法、化学方法、膜模拟法等.物理制备方法主要涉及蒸发熔融,凝固形变和粒径缩减等。物理变化过程,具体包括粉碎法、蒸发凝聚法、离子溅射法、冷冻干燥法、电火花放电法、爆炸烧结法等。化学制备纳米微粒(膜)的过程通常包含着基本的化学反应,在反应过程中物质之间的原子组织排列,这种组织排列决定物质的存在形态。化学方法主要有化学反应法、沉淀法、水热合成法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、γ射线辐射法、相转移法等。 2.1 物理制备法 2.1.1 真空冷凝法 用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体,然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控,但技术设备要求高。 2.1.2 物理粉碎法 通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。 2.1.3高能机械球磨法 高能机械球磨法是近年来发展起来的制备纳米材料的一种新的方法,1988 年,日本京都大学导了用该方法制备出了 Al -Fe纳米晶材料。高能机械球磨法是利用球磨机的转动或震动使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,把金属或合金粉末粉碎成纳米微粒的方法。目前,采用该方法已成功的制备出了纳米晶纯金属(Fe , Nb , W , Hf , Zr , Co , Cr 等);不相溶体系的固溶体(Cu -Ta ,Cu -W ,Al -Fe 等);纳米金属间化合物(Fe -B , Ti -Al ,Ni -Si , W -C 等);纳米金属陶瓷粉等材料。 2.2 膜模拟法 吴庆生等人利用绿豆芽通过生物膜法合成纳CdS[1]。用这种方法制备纳米物质仅仅是个尝试,在现有的试验条件下对它的合成机理还没有做出合理的解释,且与大规模生产还有一定距离。 2.3 化学方法 2.3.1 共沉淀法 共沉淀法是液相化学反应合成金属氧化物纳米颗粒最早采用的方法。赵辉等人在研究 PbO - Nb2O5 -KOH -H2O 体系中[2],发现采用共沉淀法可直接从水溶液中合成 Pb3Nb2O8 纳米粉。这种合成方法虽成本较低,但仍存在一些缺点,如沉淀通常为胶状物,水洗、过滤较困难;沉淀剂作为杂质易混入;沉淀过程中各种成分可能发生偏析,水洗时部分沉淀物发生溶解。 2.3.2 分步-均一沉淀法 分步-均一沉淀是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地释放出来。因此,加入的沉淀剂并不直接与被沉淀组分发生反应,而是通过化学反应让沉淀剂在整个溶液中均匀地、缓慢地析出,让沉淀物均匀地生成。以尿素为沉淀剂制备粒径为40 nm 锐钛矿型二氧化钛超细粒子,并在其表面包覆晶体粒径为10.2 nm 的氧化锌。 2.3.3 溶胶-凝胶法 将金属醇盐或无机盐类经水解形式或者解凝形式形成溶胶物质,然后使溶质聚合胶凝化,经过凝胶干燥,还原焙烧等过程可以得到氧化物,金属单质等纳米材料,这样的方法称之为溶胶凝胶法。法具有所需反应温度低,化学均匀性好,产物纯度高,颗粒细小,粒度分步窄等特点,但是采用金属醇盐作为原料成本高,排放物对环境有污染。溶胶凝胶法制备纳米粉体的工作开始于20 世纪 60 年代:可以制备一系列纳米氧化物,复合氧化物,金属单质及金属薄膜等。 2.3.4 有机配合物前躯体法 有机配合物前躯体法是另一类重要的氧化物纳米晶的制备方法。其原理是采用容易通过热分解取出的多齿配合物,如柠檬酸为分散剂,通过配合物与金属离子的配合作用得到高度分散的复合物前躯体,最后再通过热分解的方法去除有机配合体得到纳米复合氧化物。 2.3.5 等离子增强化学气相沉淀(PECVD)法 该方法等离子增强化学气相沉淀系统中,用高倍稀释硅烷和高倍稀释的掺杂气体(主要是磷烷和硼烷)作为反应气体,在射频和直流双重功率源作用下制备出掺杂纳米硅薄膜(nc-Si:H),并利用高分辨电子显微镜(HREM)、Raman 散射、X射线衍射(XRD)、俄歇电

钢结构屋面加固施工方案

福建百宏屋顶分布式光伏发电项目工程 彩 钢 屋 面 加 固 施 工 方 案

一、工程概况 0 二、编制依据 0 三、施工范围 0 四、施工准备 (1) 1、作业人员 (1) 2、主要设备 (1) 3、材料进场检验 (1) 4、施工准备 (2) 五、施工方法 (3) 1、施工部署 (3) 2、钢结构屋面钢板安装施工方法 (3) 六、质量保证措施 (4) 七、安全保证措施与文明施工 (6) 八、成品保护 (8)

一、工程概况 福建百宏屋顶分布式光伏发电项目工程,总安装容量,分为5个并网接入点,其中百凯一个点安装容量为,百宏AB区一个点安装容量为,百宏CD区三个点安装容量总共,每个分别为.工程位于福建省晋江市,前坑二路以北,省道306线以西。 1)长丝右边钢结构屋顶面积: 8308㎡; 2)PTA钢结构屋顶面积: 7000㎡; 3)长丝钢结构屋顶面积: 16750㎡; 4)切片包钢结构屋顶面积: 2055㎡ 二、编制依据 本工程屋面钢结构施工方案编制依据: 1、福建百宏屋顶分布式光伏发电项目工程施工图纸 2、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 3、相关的行业标准和公司内的企业标准、质量体系文件及其管理制度。 三、施工范围 福建百宏聚合纤维实业有限公司聚酯工程Ⅱ区长丝右边钢结构屋顶、PTA钢结构屋顶、长丝钢结构屋顶面积、切片包钢结构屋顶钢板、运输、安装、验收。

四、施工准备 1、作业人员 工人进场时必须进行安全教育,并对工人进行质量和技术再教育。施工人员要持有操作证。施工人员进场后,项目部除按规定对项目相关人员及分包进行方案、技术交底外。 2、主要设备 3、材料进场检验 、材料进场厂商应附原厂(素材提供厂商)出厂材质检验证明并依规定办法取样送检。 、检验成型板规格尺寸、厚度、数量、长度及宽度。 、检验各式收边料规格尺寸、厚度、数量及形式是否符合料单。 、检验零配件自攻螺丝及垫片、拉钉、止水胶泥、落水管、固定座、等。 、钢板外观不得有刮伤磨损、扭曲、污染色差、翘角等现象。 、吊升过程中钢板垂直弯带若有松脱应放下重新调整后再吊升。 、钢板缓慢下降待吊车手控制定位后依序放下。 、材料吊置屋架后,所有板肋须朝上,板面应朝同一方向(便于安装公母扣合)并应以尼龙绳或麻绳固定于钢构之主构件上,屋面板隔跨堆放,不得置于檩条中央。 、屋面板吊运的材料堆放(屋面板采用现场地面成型,暂定在1轴) 、材料进场至指定地点前须分批分类吊放,不立即使用时应整齐堆置并以帆布或塑胶布覆盖。 、地面堆放材料时为保持干燥须铺设枕木(枕木高于6cm以上),材料不得接触地面,枕木

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