工程科學學報

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月刊，1955年創刊

ISSN 2095-9389

CN 10-1297/TF

主管單位：教育部

主辦單位：北京科技大學

編　　輯：《工程科學學報》編輯部

出　　版：科學出版社

主任委員：楊仁樹

副主任委員(主編)：吳愛祥

地　　址：北京市海淀區學院路30號

電　　話：(010)62333436

傳　　真：(010)62333436

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2000年第22卷第2期

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礦井粉塵直接測定方法

金龍哲, 袁俊芳, 李建文

2000, 22(2): 97-100. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.001

[摘要](224)

[PDF 427KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
提出了采用粘塵劑、多面空心球、二氯甲烷實現一次多點采樣,用Masyersizer X分散度僅直接測定粒度分布的新方法,并用它測定了礦井巷道粉塵濃度和粒度情況.對漳村礦某一回風巷道斷面的粉塵分布情況分析證明此方法可靠.

含碳球團的還原性和還原冷卻后的強度

吳鏗, 齊淵洪, 趙繼偉, 馮根生, 杜春榮

2000, 22(2): 101-104. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.002

[摘要](234)

[PDF 511KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
在1273~1573 K條件下研究了不同煤種、木炭和石墨與不同種類礦石制成含碳球團的還原速度;進而討論了溫度、配碳比(C/O)、揮發分含量等因素對含碳球團還原所需時間和金屬化率的影響.通過測定含碳球團還原冷卻后的強度,對影響強度因素進行了分析.還原冷卻后的強度在溫度1273 K時較低,配入含揮發分較高的氣煤,可以使還原冷卻后的強度提高,加快反應速度.

Ni²⁺離子摻雜聚苯乙烯陽離子交換樹脂碳化產物結構和性能

汪樹軍, 劉慶國

2000, 22(2): 105-108. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.003

[摘要](386)

[PDF 451KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
制備了Ni²⁺離子摻雜的聚苯乙烯陽離子交換樹脂,并對其進行碳化處理,樹脂碳化產物的組成和結構,同時還考察了樹脂碳化產物作為二次鋰離子電池碳電極材料時的電化學性能。實驗結果表明:Ni²⁺離子摻雜的聚苯乙烯陽離子交換樹脂碳化產物與相同條件下處理的未摻雜離子的樹脂碳化產物相比,氫、氧含量有所提高,而硫含量則有所降低;Ni²⁺離子摻雜提高了聚苯乙烯陽離子交換樹脂脂碳化產物的石墨化程度,并且促進了碳化

冶金熔體泡沫演化中的轉型

牛強, 儲少軍, 吳鏗, 楊天鈞

2000, 22(2): 109-112. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.004

[摘要](239)

[PDF 542KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
通過理論分析和實驗驗證,證實冶金熔體泡沫演化過程中存在由球狀泡沫到多面體泡沫的轉型.泡沫轉型前的演化速率可由伽利略數Ga定性判斷,而泡沫轉型后的多面體泡沫破滅階段,可以用量綱為一的因子Sa來定性判斷.應用泡沫轉型理論,解釋了冶金熔體與常溫溶液泡沫衰減過程機理的差異,也給出了內生氣源更容易發泡的原因.

反向凝固1Cr18Ni9/15F復合鑄帶微觀組織特征和界面剪切強度

張建, 王新華, 王萬軍, 張立君, 許中波

2000, 22(2): 113-116. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.005

[摘要](249)

[PDF 523KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
采用反向凝固法在實驗室條件下研究奧氏體不銹鋼復合帶制取的工藝過程,通過對復合鑄帶試樣的金相和掃描電鏡研究,發現了復合鑄帶由具有不同微觀組織特征的3個區域組成,即碳素鋼母帶區、不銹鋼新相層和界面過渡區.復合鑄帶界面剪切強度試驗的結果表明,反向凝固奧氏體不銹鋼復合鑄帶的界面結合性能完全達到國標的要求.

煤氣改質過程能量利用分析

高斌, 楊天鈞, 姚斌, 張建良

2000, 22(2): 117-120. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.006

[摘要](208)

[PDF 478KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
通過對熔融還原煤氣改質過程模型計算分析,得到不同改質條件下進、出改質爐煤氣成分、溫度的相互關系,以及過程的能量利用狀況.研究表明,煤氣改質過程可以節約二步法熔融還原的能量消耗,在自平衡條件下,可以達到最佳效果.

Fe-Al基金屬間化合物的電渣重熔工藝

高德春, 楊王玥, 陳崇禧, 孫祖慶

2000, 22(2): 121-123,133. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.007

[摘要](281)

[PDF 605KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
通過適當的非真空冶煉+電渣重熔工藝,制備了含Cr的Fe₃Al基金屬間化合物合金.實驗發現,選擇適當的熱輸入工藝參數,電渣重熔過程極大地降低了Fe₃Al基金屬間化合物合金中的S,O,H,P等雜質元素的含量,改善了析出相的大小與分布.鑄錠具有良好的熱加工性能,經鍛造和中溫熱機械處理后,縱向室溫延伸率分別超過8%和10%,屈服強度超過400MPa,斷裂強度達到700 MPa,力學性能與同類真空冶煉大體積材料的性能相當.

反向凝固不銹鋼復合帶平整軋制有限元解析

趙紅亮, 齊克敏, 高德福, 張建, 王萬軍, 許中波

2000, 22(2): 124-126. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.008

[摘要](229)

[PDF 330KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
利用ANSYS有限元分析軟件對反向凝固不銹鋼復合帶的平整軋制過程進行了變形物理場分析,得出了復合帶平整軋制時內部各點的塑性應變和應力分布:軋件內存在不均勻變形,母帶的應變大于凝固層,凝固層應變從表面向內部逐漸增大;在軋制變形區內,凝固層的應力大于母帶;軋件的殘余應力約為19 MPa.軋制力的解析結果與實測的軋制力基本相符.

冷卻壁高爐爐墻溫度場的數值模擬(I)——耐火材料種類及其侵蝕程度對爐墻溫度場的影響

薛慶國, 高小武, 程素森

2000, 22(2): 127-130. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.009

[摘要](249)

[PDF 641KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
利用有限元分析軟件ANSYS對冷卻壁高爐爐墻的溫度場進行了數值模擬,研究了不同的磚襯材質及其侵蝕程度對爐墻溫度場的影響.并在此基礎上探討了高爐爐身下部破損的基本原因及過程.結果表明:冷卻壁凸臺的冷卻能力不足導致了凸臺前磚襯熱面溫度始終高于其受化學侵蝕的臨界溫度,不可能存在穩定的磚襯層.

溫壓過程致密化機制探討

林濤, 果世駒, 李明怡, 魏延平

2000, 22(2): 131-133. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.010

[摘要](203)

[PDF 421KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
從溫壓的壓制壓力、壓制溫度、壓坯中鐵粉顆粒的顯微硬度和潤滑劑在壓坯中的分布等方面對溫壓過程致密化機制作了分析.結果表明,溫壓過程中鐵粉的固結規律基本上與傳統壓制過程的相同.溫壓壓坯密度比傳統壓制提高的值相當于相同壓制壓力下有效壓制壓力的增大.溫壓溫度的作用在于延緩鐵粉壓制過程的加工硬化程度和提高鐵粉的塑性變形能力.潤滑劑在最佳的溫壓溫度下具有粘流性,部分被擠出壓坯,有效地減小鐵粉顆粒之間及顆粒與模壁之間的摩擦,降低了脫模壓力.

電磁攪拌對彈簧鋼60Si₂Mn凝固組織的影響

趙愛民, 毛衛民, 崔成林, 李彥軍, 鐘雪友

2000, 22(2): 134-137. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.011

[摘要](214)

[PDF 548KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
利用金相觀察了電磁攪拌對彈簧鋼60Si2Mn凝固組織的影響情況,并討論了形成機制.結果表明:在凝固過程中進行電磁攪拌,引起熔體的強烈流動,使液相區的溫度場和溶質含量趨于均勻;凝固時奧氏體的一次臂生長速度減慢,消除彈簧鋼60Si2Mn一次結晶組織中發達的柱狀樹枝晶層;而且隨著攪拌功率的加大,彈簧鋼一次結晶奧氏體的粒化或非枝晶化(nonden一drite)程度提高:電磁攪拌使彈簧鋼凝固的晶核增多,一次結晶組織得到細化.

1Cr13不銹鋼微動腐蝕中腐蝕與磨損交互作用

王志剛, 李久青, 吳蔭順

2000, 22(2): 138-141. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.012

[摘要](242)

[PDF 442KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
利用自制的微動腐蝕系統研究1Crl3在NaCl溶液中腐蝕與磨損的交互作用.實驗發現陰極保護不能完全抑制1Cr13在質量分數為3.5% NaCl溶液中的腐蝕,同時又考慮到液體潤滑作用與交互作用對微動腐蝕質量損失的影響效果相反,應該將其區分開來.建議用一種新的數學模型來定量化評價交互作用.

等離子噴涂法制備B₄C/Cu梯度材料

周張健, 葛昌純, 盧觀威, 李江濤

2000, 22(2): 142-144. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.013

[摘要](223)

[PDF 413KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
以鋼為基體,利用大氣等離子噴涂技術制備了4種B₄C涂層(純B₄C涂層和成分分布指數分別為p=0.2,1,2的B₄C/Cu梯度涂層).對這幾種涂層的形貌進行了觀察;對B₄C/Cu梯度涂層的殘余熱應力進行了分析:對純B₄C涂層和B₄C/Cu梯度涂層進行了X射線電子束熱沖擊測試.結果表明,p=1的B₄C/Cu梯度涂層具有最好的抗熱震性.最后對B₄C涂層的化學濺射性能進行了測試.

幾種不同大氣腐蝕預測模型的比較

馬小彥, 汪軒義, 屈祖玉, 李長榮, 王光雍

2000, 22(2): 145-148. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.014

[摘要](240)

[PDF 404KB](10) [施引文獻] ()

摘要:
分別運用腐蝕速率與暴露時間關系的指數模型(D=ATⁿ,D=AT^Be^C/T)灰色系統"的GM(1,1)模型和環境綜合因子模型預測碳鋼和低合金鋼的大氣腐蝕率,并與掛片暴露試驗結果進行比較.結果表明,相同材料在不同的大氣環境下有著不同的腐蝕規律,碳鋼和低合金鋼的大氣腐蝕預測可選擇不同的預測模型.

高Ni/Fe比W-Ni-Fe系重合金燒結行為

黃繼華, 張立春, 桂曉峰

2000, 22(2): 149-152. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.015

[摘要](230)

[PDF 509KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
研究了鎢質量分數為90%的高Ni/Fe比W-Ni-Fe系重合金在不同工藝參數(燒結溫度、燒結時間等)下的燒結行為.研究結果表明:在相同燒結條件下,隨粘結相中NiNe比增加鎢合金燒結密度增加,致密化速率提高,同時燒結過程中W晶粒生長速率增大:當Ni/Fe比較低時,鎢合金在循環燒結條件下難以實現完全致密化;但對高Ni/Fe比鎢合金,循環燒結不僅可以獲得比等溫燒結更高的燒結密度,而且還可以有效地控制燒結過程中W晶粒的長大,獲得細晶鎢合金.

大面積金剛石膜沉積過程中的熱應力分析

黃天斌, 劉敬明, 唐偉忠, 佟玉梅, 于文秀, 呂反修

2000, 22(2): 153-155. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.016

[摘要](225)

[PDF 505KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
應用實際工作狀態的邊界條件計算了金剛石膜中的熱應力分布,并用實驗手段進行了驗證.結果認為,金剛石膜的熱應力沿徑向是不均勻的,中間的熱應力要比邊部的大,主要是壓應力.這種很大的壓應力,容易引起金剛石膜的炸裂.

大面積金剛石膜生長環境氣氛的計算機模擬

黃天斌, 唐偉忠, 呂反修, 張維敬

2000, 22(2): 156-159. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.017

[摘要](260)

[PDF 559KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
建立了直流電弧等離子體噴射ＣＶＤ大面積金剛石沉積數學模型．對襯底上方等離子體中的化學環境進行了模擬計算，并與在相同條件下對等離子體的光譜結果進行對比，發現計算結果與實驗結果基本上吻合．在模擬條件下ＣＨ基團可能是促使金剛石生長的主要活化基因．模擬結果顯示ＣＨ基因沿徑向的均勻分布對大面積金剛石膜生長有較大的意義．

基體溫度對碳氮薄膜成分和結構的影響

張永平, 顧有松, 田中卓, 常香榮, 時東霞, 張秀芳

2000, 22(2): 160-162,192. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.018

[摘要](199)

[PDF 450KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
采用微波等離子體化學氣相沉積法,N₂/CH₄作反應氣體,在Si(100)基體上沉積β-C₃N₄化合物.使用X射線光電子能譜(XPS)研究了基體溫度對碳氮薄膜的成分和結構的影響,結果表明:隨著溫度的提高,N/C原子比迅速提高,α-和β-C₃N₄在薄膜中的比例隨之提高,超過一定的溫度后,N/C原子比將會降低.傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和喇曼(Raman)譜結果支持C-N鍵的存在.

聚乙烯醇水凝膠人工軟骨的連接試驗

顧正秋, 肖久梅, 婁思權

2000, 22(2): 163-165. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.019

[摘要](246)

[PDF 457KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
首先使水凝膠與金屬纖維網實現微觀機械嵌鎖連接,然后用骨水泥(PMMA)將纖維網面與底層骨(或金屬)粘接.這種方法可實現人工軟骨與底層骨(或金屬)的機械一化學連接.微觀結構分析及力學測試表明界面連接牢固.

S型B₄C-SiC/C功能梯度材料的設計和制備

沈衛平, 吳波中, 李江濤, 葛昌純

2000, 22(2): 166-169. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.020

[摘要](239)

[PDF 402KB](10) [施引文獻] ()

摘要:
對(l-x)(80% B₄C-20% SiC)/x C(體積分數)功能梯度材料的x=0.2,0.4,0.6,0.8的各層分別在2000℃,20MPa進行了熱壓,測定了各層的密度,線膨脹系數,彈性模量和抗彎強度等.按線性成分分布函數的6層和11層梯度材料熱壓后都出現了裂紋.采用了不同于冪函數的S型成分分布函數設計,熱壓了11層(x=0.2~1.0)的功能梯度材料,其抗彎強度為216MPa,抗熱震性>500℃.

粗大奧氏體晶粒中應變誘導鐵素體形成特點

傅云義, 楊平, 楊王玥, 孫祖慶

2000, 22(2): 170-173. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.021

[摘要](257)

[PDF 666KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
觀察粗大奧氏體經不同應變后的淬火組織,分析應變誘導鐵素體的形成特點.結果表明:奧氏體晶粒尺寸影響應變誘導鐵素作的形成方式;在形變初期粗大奧氏體(~250-μm)應變誘導鐵素體主要在晶界、退火孿晶界形核,隨應變增加,可通過形變帶形核:而尺寸較小的奧氏體(~7 μm),鐵素體形核主要在晶界;隨奧氏體晶粒尺寸增大,形變帶上形核比例明顯提高,而在晶界形核的比例減小.

冷連軋機組彎輥力自動設定的實現

顧云舟, 張杰, 張清東, 楊荃

2000, 22(2): 174-176. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.022

[摘要](247)

[PDF 376KB](8) [施引文獻] ()

摘要:
針對大型寬帶鋼冷連軋機組廣泛采用的液壓彎輥技術,深入分析了彎輥力對于板形的調控機理.在分析軋輥輥形、帶鋼寬度和軋制力等因素對彎輥力設定值影響的基礎上,建立彎輥力自動設定模型,并得到了現場實測結果的驗證.該模型成功地投入運行,實現了冷連軋機彎輥力的計算機自動設定.

寬帶鋼軋機板形控制技術比較研究

張清東, 黃綸偉, 周曉敏

2000, 22(2): 177-181. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.023

[摘要](235)

[PDF 558KB](8) [施引文獻] ()

摘要:
運用軟件仿真方法并結合生產實踐,從板形調控功效和板帶軋機綜合性能兩個方面,比較研究了目前國際上各主要板形控制技術.研究結果不僅有助于板帶軋機的選型和板形技術的配置,也有益于先進板形技術的創制.

基于小波分解的設備狀態預測方法

徐科, 徐金梧

2000, 22(2): 182-184. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.024

[摘要](256)

[PDF 402KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
首次提出將小波分解應用于非平穩時間序列的預測中,通過小波分解將非平穩時間序列分解為多層近似意義上的平穩時間序列,并且用AR(n)模型對分解后的時間序列進行預測,進而得到最終的預測結果.將該方法應用于壓縮機軸承座磨損的趨勢預測中,通過與基于BP網絡的預測方法相比較表明:該方法預測精度高,而且預測速度快,可以有效地應用設備狀態的預測和設備故障趨勢的分析中.

一種基于視覺熵的圖像分割壓縮方法

單志廣, 魏濤, 楊揚

2000, 22(2): 185-189. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.025

[摘要](233)

[PDF 585KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
基于視覺熵概念提出了一種靜止圖像分割壓縮方法.通過對人類視覺系統特性的歸納,總結了基于視覺熵的圖像分割原理,提出了用于量化圖像特征的數學定義和基于視覺嫡的分割算法.實驗結果表明,這種基于視覺熵的圖像分割壓縮算法既提高了壓縮比,又能保證壓縮后的重建圖像整體上具有高的主觀視覺感知質量.

多層局部回歸網絡的非線性系統預測模型

劉賀平, 張蘭玲, 孫一康

2000, 22(2): 190-192. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2000.02.026

[摘要](224)

[PDF 382KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
提出采用多層局部回歸神經網絡建立多變量非線性系統多步預測模型的方法,神經網絡模型可提供多步預測控制所需要的系統輸出預測值及輸出向量對控制向量的雅可比矩陣.仿真試驗表明這種動態神經網絡的預測模型具有較高的精度.