低合金结构钢
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（亦称普通低合金钢、HSLA）

1.用途

主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。
对2014年我国冷却设备行业的发展状况进行了较为全面的叙述,对目前行业发展面临的一些问题做了比较客观的概括和总结,对行业发展趋势提出了一些观点及看法。

2.性能要求

(1)高强度：一般其的屈服强度在300MPa以上。

(2)高韧性：要求延伸率为15%～20%，室温冲击韧性大于600kJ/m～800kJ/m。 对于大型焊接构件，还要求有较高的断裂韧性。

(3)良好的焊接性能和冷成型性能。

(4)低的冷脆转变温度。

(5)良好的耐蚀性。
研究了RTM用改性乙烯基酯树脂体系的化学流变行为。采用DTA热分析技术和黏度测量手段,研究了该树脂体系固化反应特性以及固化过程中温度-黏度的关系,根据树脂的化学反应流变特性,建立了树脂体系恒温条件下的双阿伦尼乌斯黏度模型。研究表明,模型对树脂恒温条件下其黏度的模拟结果与实验结果具有良好的一致性。可揭示树脂体系在不同温度条件下的黏度变化规律,为合理制定RTM工艺参数、***产品质量提供必要的科学依据。

3.成分特点

(1)低碳：由于韧性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超过0.20%。

(2)加入以锰为主的合金元素。

(3)加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。

此外，加入少量铜（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蚀性能。加入少量稀土元素，可以脱硫、去气，使钢材净化，改善韧性和工艺性能。
对恒定匀强磁场作用下钢纤维增强水泥净浆中钢纤维的受力状况及转动运动状态进行了分析,确定了钢纤维转动角加速度与磁场磁感应强度及磁场作用时间之间的关系,并据此计算了钢纤维达到设计方向所需的磁场磁感应强度及磁场作用时间,从而确定了单向分布钢纤维增强水泥净浆的制备条件.根据理论计算结果,在磁场磁感应强度为1.13×10-5 T、磁场作用时间为60s条件下制备了单向分布钢纤维增强水泥净浆试件,测试了试件中钢纤维的方向分布,结果表明,试件中80%左右的钢纤维方向与设计方向基本一致,钢纤维方向系数达到0.968.

4.常用低合金结构钢

16Mn是我国低合金高强钢中用量***最多、产量的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体，强度比普通碳素构钢Q235高约20%～30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%。

15MnVN中等级别强度钢中使用最多的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。

强度级别超过500MPa后，铁素体和珠光体组织难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压锅炉、高压容器等。
将(新拌)水泥浆体流变性能与水泥颗粒堆积密实度相关联,研究了水泥浆体中自由水的定量表征方法及作用机理.结果表明:利用塑限和液限可以对浆体中自由水分进行分类.***类自由水,即超过塑限的水分,主要使水泥颗粒产生物理分离.第2类自由水,即超过液限的水分,可使水泥浆体在重力作用下产生流动.减水剂提高水泥浆体流动性不仅是由于其对水泥颗粒具有分散作用,更主要是因为其能降低水泥颗粒对水分的吸附作用,降低水泥颗料弱结合水量,提高浆体自由水量.将水泥浆体流动性能与自由水量进行关联,就能够准确有效地调控水泥浆体的流动性能.

5.热处理特点

这类钢一般在热轧空冷状态下使用，不需要进行专门的热处理。使用状态下的显微组织一般为铁素体+索氏体。

合金渗碳钢

1.用途

主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。
采用3种不同品种和标号的沥青进行发泡试验,分析了采用膨胀率、半衰期评价沥青发泡性能存在的问题,探讨了发泡指数的计算方法及其作为沥青发泡性能评价指标的适用性.结果表明:并非沥青温度越高其发泡性能越好;以膨胀率、半衰期指标设计发泡用水量缺乏理论依据;采用不同回归方程对沥青泡沫衰变过程进行两阶段拟合,可获得较为准确的发泡指数,但并非发泡指数越大,沥青发泡性能越好,发泡指数应与膨胀率、半衰期结合用于沥青发泡性能的评价与优化设计.基于研究成果,提出了沥青发泡性能的优化设计方法.

2.性能要求

(1)表面渗碳层硬度高，以***优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2)心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3)有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3.成分特点

(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

(2)加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3)加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。
基于复合材料层合板弹塑性分析理论,参考DOT CFFC《铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的基本要求》标准,利用网格理论设计了容积70L的铝内衬碳纤维缠绕复合气瓶。在相同的预紧力和工作压力下,研究对比分析了两种不同型号铝合金6061和7075作为内衬的气瓶的受力状况。结果表明,铝合金6061作为内衬时,其内衬应力水平分布比较均匀,可以更好地发挥外缠碳纤维的高强度特性,且价格经济实惠,较7075更适合作为复合材料气瓶的内衬材料。

4.钢种及牌号

20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。

18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。

5.热处理和组织性能

合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。热处理后，表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织，硬度为60HRC～62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体，硬度为25HRC～40HRC。心部韧性一般都高于700KJ/m2。
对6组250μm厚乙烯-四氟乙烯(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)薄膜进行了不同应力幅值单轴循环拉伸试验.利用自编MATLAB程序分析了试验所得应力-应变曲线,得到了循环弹性模量、屈服应力、棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数;分别建立了循环弹性模量、棘轮应变和滞回环面积与循环次数的关系式.试验和分析结果表明:随着循环次数的增加,循环弹性模量、棘轮应变和滞回环面积的变化率逐渐减小,分别近似稳定于13,14,14次循环.
复合材料优越的阻尼特性使其具有良好的减振降噪功能,被广泛应用于汽车工业、船舶制造等工业。近年来,针对复合材料可设计性强的特点开展了一系列优化设计工作,其中关于复合材料结构声学优化设计的研究工作已经形成了大量的研究成果。鉴于目前发表的文献中还没有专门针对复合材料结构声学优化设计问题的综述性文章,本文针对此问题充分查阅文献,进行了系统的分析,概述了该问题近年来的研究现状,并指出了需要注意的问题及其发展趋势。