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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2001年第23卷第3期

欄目

礦物與資源工程
冶金科學與工程
材料科學與工程
機械工程
信息與控制

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礦物與資源工程

程潮鐵礦2^#主溜井加固工程穩定性數值分析

宋衛東, 郭寥武

2001, 23(3): 193-195,207. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.027

[摘要](173)

[PDF 482KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
針對程潮鐵礦2^#主溜井"托斗法"加固方案,采用數值模擬計算的方法,在加固前后條件下,對圍巖的力學狀態、局部結構和系統整體結構的穩定性進行了預測分析,為整體加固設計方案的評價提供了理論依據.

濕式除塵器中脫水裝置性能的理論和實驗

蔣仲安, 金龍哲, 杜翠風

2001, 23(3): 196-198. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.028

[摘要](162)

[PDF 350KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
詳細分析了濕式除塵器中脫水裝置的脫水機理,并對脫水裝置性能進行了實驗研究,建立了脫水裝置的極限風速和阻力系數與液氣比有關的經驗和半經驗公式,為研究和設計其他類型的脫水裝置提供理論依據和實驗數據.

單壓下類巖材料有序多裂紋體的宏觀力學性能

黎立云, 車法星, 盧晉福, 劉大安

2001, 23(3): 199-203. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.029

[摘要](141)

[PDF 659KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
用高強度白水泥及石膏等類巖材料有序多裂紋模型進行了大量單向加壓實驗,得出了單壓時宏觀等效強度σ_e,等效彈性模量E_e及泊松比μ_e隨裂紋群傾角α的變化規律.在一定程度上考慮了裂紋密度對宏觀力學性能的影響.綜合實驗結果與理論分析,給出了多裂紋體強度特征曲線σ_e-α.

冶金科學與工程

熔融還原合成渣中碳還原Fe₂O₃的發泡特性參數

吳鏗, 張二華, 儲少軍, 陳春元, 李洪民, 郭映波

2001, 23(3): 204-207. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.030

[摘要](142)

[PDF 432KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
測定了Fe₂O₃在熔融還原合成渣中被碳還原時,還原氣體產生泡沫渣的高度與時間的關系.由發泡特性參數方程計算了不同條件下的發泡特性參數,從而可以對熔融還原過程中由內生氣源引起的發泡過程進行定量描述。為在鐵浴中控制泡沫渣現象提供了必要的基礎.

鋼包浸漬罩噴粉脫硫動力學

朱榮, 汪春雷, 李桂海, 王新華

2001, 23(3): 208-211. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.031

[摘要](160)

[PDF 527KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
通過建立鋼包浸漬罩噴粉脫硫反應的動力學模型,研究了初始硫、頂渣組成及渣量等對噴粉脫硫的影響,結果說明模型計算的終點硫與試驗值相近.模擬結果有助于試驗方案的制定及工業試驗的準備.

鋼鐵工業清潔生產技術篩選機制中的成本評價

肖明, 張群

2001, 23(3): 212-215. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.032

[摘要](148)

[PDF 545KB](8) [施引文獻] ()

摘要:
描述了鋼鐵工業清潔生產的一種技術篩選機制,并詳細提出了其中用于經濟評價的成本評價模型,還給出了成本評價模型用于電弧爐煉鋼中的一個案例分析.

材料科學與工程

噴射沉積Al-Si-Fe-Mn-Cu-Mg合金的析出強化行為

王鋒, 楊濱, 崔華, 段先進, 熊柏青, 張濟山

2001, 23(3): 216-219. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.033

[摘要](162)

[PDF 555KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
利用熱分析(DSC)、顯微硬度測定和透射電子顯微分析等手段研究了噴射沉積Al-20Si-5Fe-3Mn-3Cu-1Mg合金的時效過程.結果表明,兩種沉淀強化相S-Al₂CuMg和σ-Al₅Cu₆Mg₂從合金基體中析出,它們有效地提高了合金的室溫強度和高溫(300℃)強度.

快速瞬態熱傳導與質擴散的類比關系

淮秀蘭, 劉登瀛, 姜任秋, 孟群

2001, 23(3): 220-224. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.034

[摘要](133)

[PDF 704KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
從物理機制與數學描述等方面分析了快速瞬態熱傳導與質擴散所存在的類似性,理論分析與實驗結果均表明:快速瞬態熱傳導與質擴散具有類似的物理行為與相同形式的數學描述.通過理論分析給出了量綱為一數H_h,H_m及H₁(H₁=H_h/H_m),數值模擬了它們對溫度分布與濃度分布的影響及溫度分布與濃度分布的一致程度.

低碳鋼鐵素體相區變形特性

李龍飛, 楊王玥, 孫祖慶, 王青峰

2001, 23(3): 225-229. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.035

[摘要](155)

[PDF 517KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
采用平面應變壓縮試驗研究了Q235級別低碳鋼鐵素體相區在550~720℃,應變速率在5×10^-4~10S^-1范圍的熱變形特性.結果表明,在鐵素體相區范圍,所有流變曲線都觀察到了峰值應力的出現及隨后"應力軟化"進入穩態的現象,意味著動態回復或動態再結晶的發生.應變速率越低,形變溫度越高,出現應力峰值的臨界應變量越小.Z參數及應力峰值σ_m數值計算得到Q235級別低碳鋼平面應變壓縮的鐵素體熱變形激活能為300.4kJ/mol.

Fe₃Al基合金在模擬汽車尾氣氣氛中的腐蝕行為

高德春, 楊正玥

2001, 23(3): 230-233. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.036

[摘要](152)

[PDF 575KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
研究了Fe-28Al-5Cr,Fe-28Al-5Cr-0.5Nb-0.1C合金及其采用鎢極氬弧焊焊接的Fe₃Al基合金焊縫,在模擬汽車尾氣氣氛中的腐蝕行為,分析了腐蝕產物的組成及形成機理,并與目前在汽車尾氣系統應用的A3低碳鋼及1Cr18Ni9不銹鋼進行對比,結果表明,由于在實驗條件下Fe₃Al基合金及其焊縫表面形成了一層致密的Al₂O₃氧化膜,與不銹鋼相同,顯示出優良的抗蝕性能.與此相對比,由于A3鋼表面形成疏松的Fe₂O₃膜容易剝落,而使腐蝕加劇.

Ca₃N₂在生成BN反應中的作用

趙紅梅, 徐曉偉, 劉志甫, 李玉萍

2001, 23(3): 234-236. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.037

[摘要](150)

[PDF 366KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
研究了Ca₃N₂對高溫常壓下B₄C與NH₄CL生成hBN反應的作用.在950℃,B₄C與NH₄Cl的反應產物中含少量hBN,加入Ca₃N₂后hBN含量無明顯變化;在1200℃,B₄C與NH₄Cl的反應產物中hBN含量高于950℃時的含量,加入Ca₃N₂后hBN含量明顯增加.分析表明:Ca₃N₂在上述生成hBN的反應中表現出催化作用.Ca₃N₂對生成hBN反應的催化作用弱于Li₃N,而且Ca₃N₂和Li₃N都只有在熔融狀態下才有催化作用.

半固態觸變壓射成形過程模擬及驗證

崔成林, 毛衛民, 趙愛民, 鐘雪友

2001, 23(3): 237-239. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.038

[摘要](170)

[PDF 484KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
根據觸變鑄造半固態合金的流變特性,將半固態觸變成形過程的流動簡化為均相等溫層流流動,并對其進行了數值模擬和實驗驗證,數值模擬結果與實驗充型結果基本相符.

反應火焰噴涂TiC-Fe涂層的耐磨性能

劉長松, 黃繼華, 殷聲

2001, 23(3): 240-242. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.039

[摘要](148)

[PDF 541KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
研究以鈦鐵、石墨和純鐵粉為原料,用反應火焰噴涂技術制備Tic-Fe金屬陶瓷涂層的耐磨性能.結果表明,涂層中富TiC和貧TiC片層的顯微硬度分別達11.9~13.7GPa和3.3~6.0 GPa.在SRV磨損試驗機上經20 min的干磨擦試驗表明,反應火焰噴涂TiC-Fe涂層具有良好的耐磨性能,大約是常規火焰噴涂WC-Ni45金屬陶瓷涂層的5倍.綜合磨痕的輪廓曲線及其SEM形貌發現,其磨損機理主要是粘著磨損,但也有少量細小的硬質相剝落.

工藝參數對Ni₈₁Fe₁₉薄膜磁性及微結構影響

趙洪辰, 于廣華, 金成元, 蘇世漳, 朱逢吾

2001, 23(3): 243-245. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.040

[摘要](164)

[PDF 506KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
在不同本底真空和工作氣壓下制備了不同厚度的Ni₈₁Fe₁₉/Ta薄膜,并進行了磁性測量和原子力顯微鏡分析.結果表明,較厚的薄膜、較高的本底真空和較低的工作氣壓下制備的薄膜有較大的各向異性磁電阻.其原因是高本底真空和低工作氣壓導致大晶粒度和低粗糙度,進而降低電子的散射,減小電阻R,增大△R/R.而較厚薄膜中,大晶粒度的作用將抵消高粗糙度的負作用,使△R/R值增大.

彎管一次合成設備

林濤, 果世駒, 殷聲, 郭志猛, 隋延安

2001, 23(3): 246-248. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.041

[摘要](139)

[PDF 384KB](8) [施引文獻] ()

摘要:
研制了用于彎管一次合成的設備.該設備由三部分組成:主體部分、控制部分和監視部分.主體部分包括電動機、減速箱、安裝盒和機架;控制部分包括溫度檢測儀、調速器和計算機;監視部分包括電視和攝像頭.使用該設備可實現彎管一次合成過程的全自動控制,并合成出φ325 mm的陶瓷復合彎管.

原位合成MoSi₂/SiC復合材料的組織缺陷

傅曉偉, 楊王玥, 張來啟, 孫祖慶, 朱靜

2001, 23(3): 249-252. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.042

[摘要](164)

[PDF 591KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
TEM和HREM研究表明,原位合成MoSi₂基復合材料的組織中,基體MoSi₂中存在較多的位錯,而且尤以MoSi₂與SiC的界面處位錯最為集中,SiC顆粒的內部缺陷的主要形式為孿晶和層錯.納米力學探針分析表明,MoSi₂/SiC界面附近存在明顯的硬度梯度,在材料制備冷卻過程中,因MoSi₂基體與SiC顆粒之間的熱膨脹系數(CTE)的差別而導致的其中的殘余熱應力是造成上述組織特征的原因.

原位合金化和原位顆粒共同強化鋁基復合材料的微觀組織

黃贊軍, 楊濱, 崔華, 段先進, 胡雙春, 張濟山

2001, 23(3): 253-256. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.043

[摘要](157)

[PDF 644KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
制備了Al₂O₃/Al-Cu和Al₂O₃/Al-Cu-Si原位復合材料,采用SEM觀察顯微組織,XRD分析物相,EDS分析相所含元素.初步結果表明,原位合金化和原位顆粒共同強化金屬基體是可行的,合金元素Cu和Si出現在基體中,細小增強顆粒Al₂O₃呈彌散分布.

聚變堆面向等離子體SiC/Cu梯度材料的制備與評價

凌云漢, 李江濤, 葛昌純

2001, 23(3): 257-261. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.044

[摘要](142)

[PDF 701KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
用超高壓梯度燒結法制備出了成分分布從0~100%的接近理論密度的SiC/Cu聚變堆面向等離子體功能梯度材料.化學濺射實驗表明其CD₄產額與二次純化石墨相比降低了80%;熱解吸放氣率約為石墨的10%;在398MW/m²的激光熱沖擊下,材料表面出現疲勞裂紋和化學分解現象;原位等離子體輻照結果顯示陶瓷材料表面出現一定程度的濺射損傷.

磁場處理對微合金鋼相變過程的影響

馮光宏, 謝建新

2001, 23(3): 262-264. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.045

[摘要](139)

[PDF 451KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
磁場處理對微合金鋼由奧氏體向鐵素體的轉變過程產生影響,主要體現在鐵素體的形核率和晶粒長大速度兩個方面.磁場處理增加了鐵素體的形核率,同時也提高了晶粒的長大速度.由于磁場對鐵素體形核率的影響效果顯著,縮短了相變時間,最終得到細晶組織.

MA956 ODS合金微晶涂層對1Cr18Ni9Ti不銹鋼氧化性能的改善

龐洪梅, 齊慧濱, 何業東, 王德仁

2001, 23(3): 265-270. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.046

[摘要](171)

[PDF 883KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
采用高頻電脈沖沉積技術在1Cr18Ni9Ti不銹鋼表面上沉積了厚度約為50μm的MA956 ODS合金納米微晶涂層、涂層與基體之間呈現良好的冶金結合.在1000℃靜態空氣中對1Cr18Ni9Ti試樣與表面施加涂層試樣進行了總計100h的恒溫氧化實驗.用AFM,SEM,EDX和XRD分別對涂層和氧化后試樣的形貌。成分和組成進行了觀察和分析.結果顯示:1Cr18Ni9Ti表面沉積MA956ODS。合金納米微晶涂層促進了Cr的選擇氧化,提高了1Cr18Ni9Ti表面氧化膜的粘附性,改善了1Cr18Ni9Ti抗高溫氧化性能.

SrTiO₃中離子自擴散參數評估

羅世永, 張家蕓

2001, 23(3): 271-274. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.047

[摘要](162)

[PDF 464KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
評估了在未摻雜SrTiO₃中氧的自擴散數據,得出:(1)在SrTiO₃晶體中,氧通過氧空位擴散,擴散最快的離子為O^2-,其次為Sr^2-,最慢的為Ti⁴⁺.(2)在1098~1623 K范圍,氧分壓在0.2~7.6×10⁴Pa內變化時,得到氧在SrTiO₃晶體中的自擴散系數,而位錯密度和氧分壓對擴散系數影響不大.

硫在Ti-IF鋼中的作用

胡曉軍, 方克明, 李福燊, 周國治

2001, 23(3): 275-277. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.048

[摘要](171)

[PDF 467KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
作為IF鋼成分設計的基本思想是將鋼中間隙固溶的C,N原子完全清除.但通過熱力學分析和對析出物的TEM分析表明,由于碳硫析出物的存在,S在固定C原子方面起到了積極的作用.據此,保持鋼中適度的S/C比,可充分發揮S的作用,以形成有利的固定C的產物.

機械工程

2800四輥軋機"逆寬"軋制中的凸度控制

孫林, 張清東, 陳先霖, 劉炳南, 吳炳火, 張晨

2001, 23(3): 278-280. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2001.03.049

[摘要](160)

[PDF 382KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
為了研究2800四輥軋機在工作輥服役后期"逆寬"軋制狀態下的凸度控制問題,結合大量的現場實測數據,運用變厚度平面有限元方法建立了專門針對2800四輥軋機的輥系變形(即凸度預測)仿真模型.根據仿真計算結果,揭示出工作輥服役后期的"箱型"磨損輥形、鋼板寬度及軋制力等對鋼板凸度的影響關系,并提出相應的生產中可行的控制措施.

信息與控制

Windows環境下數控旋壓機床圖形編程系統