Deformation behavior of SiC particle reinforced Al matrix composites based on EMA model
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第51卷第8期2017年8月浙江大学学报(工学版)J o u rn a l o f Z h e jia n g U n iv e r s ity(E n g in e e rin g Science)V ol. 51 No. 8Aug. 2017D G1:10. 3785/j. issn. 1008-973X. 2017. 08. 007上海软土地区某逆作法地铁深基坑变形康志军12,黄润秋3,卫彬谭勇15(.同济大学地下建筑与工程系,上海200092;2.保利(成都)实业有限公司,四川成都610000;3.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;.中铁二院华东勘察设计有限责任公司,上海200023;5.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092)摘要:以上海软土地区某逆作法地铁车站深基坑项目为工程背景,通过分析现场监测数据,研究逆作法深基坑的变形性状及对周围环境的影响.研究结果发现:该基坑变形表现出显著的空间效应:中间标准段围护结构最大侧移的统计范围为(0.25%〜0. 45%)H,明显大于端头井的(0. 10%〜0.25%)H,中间标准段立柱隆起的上限为0.26%H,明显大于端头井的上限0. 18%H,中间标准段开挖引起的管线沉降明显大于端头井开挖引起的管线沉降;既有地下结构对基坑变形有明显的遮拦效应,导致中间标准段西侧的围护结构侧向变形较小;基坑开挖导致邻近浅基础建筑物发生较大的沉降,甚至破坏建筑物的结构整体性,引发墙体开裂;受软土流变特性的影响,浅基础建筑物和地下管线都产生一定程度的工后沉降.关键词:软土地区;逆作法深基坑;变形性状;空间效应;遮拦效应;土体流变中图分类号:T U447 文献标志码:A文章编号:1008 973X(2017)081527 10Deformation behaviors of deep top-down metro excavationin Shanghai soft clayK A N G Zhi-ju n1'2,H U A N G Run-qiu3,W E I Bin4,TAN Yon g''5(1. Department o f Geotechnical E n g in e e rin g,T o ng ji U niversity,Shanghai200092, C hina; 2. P oly (C H E N G D U)H o ldings Com pany L im ite d,C a e n p d u610000 »C hina t3. N atio nal Professional Laboratory o f GeologicaPrevention and Geological Environment Protection,Chengdu University o f Technology,Chengdu610059» C hina;4. China R a ilw a y Eryuan Engineering Group C o m p an y,East C hina Survey and Design lim ited C o m p a n y,S hanghai 200023,C hina; 5. Key Laboratory o f Geotechnical and U nderground Engineering o f M inistry o fE d ucation,T o ng ji U niversity,S hanghai200092, China)A b stra ct:The measured deform ation behaviors of the excavation and its influences on environm ent wereanalyzed based on fie ld instrum entation data from a top-dow n excavation in Shanghai sott clay.Resultsshowed that excavation behaviors exhibited apparent spatial corner effect.The m axim um lateral w alldeflections at the central standard segm entsw ere (0. 25 %〜0.45 %)H,greater than (0. 10 %〜0. 25 %)Hat end shafts.The upper bound of colum n u p lifts was around 0. 26 %H at the central standard segm ents,greater than0. 18%H at end shafts.The settlem ents of u tility pipelines near the central standard segmentswere greater to o.The existing underground structures adjacent to the west p it side imposed apparentbarrier effect on excavation d efo rm ations,i.e.,relatively sm aller lateral w a ll deflections we along the west p it side.Excavating induced significant settlem ents of adjacent buildings on shallow-收稿日期:2016 - 01 - 28. 浙江大学学报(工学版)网址:w w w. z;j--)u m a ls com/eng基金项目:国家重点研发计划资助项目(2016Y F C0800204)国家“973”重点基础研究发展计划资助项目(2015C B057800)国家自然科学 基金资助项目(1130745).作者简介:康志军(1991 —),男,硕士,主要从事深基坑工程等研究.G R C ID: 0000-0001-5540-2494. E-m a ld em rem g eo@通信联系人:谭勇,男,教授.G R C ID: 0000-0003-3J_07-5454. E-m ail: tan y ong2J_th@tongji. 1528浙江大学学报(工学版)第51卷foundation. The monitored wall cracking indicated that structural integrity of these buildings was damagedto different extents. Noticeable post-excavation settlements were observed at adjacent buildings and utilitypipelines, due to creeping of soft clay.Key words:soft clay; top-down excavation;deformation behavior;spatial corner effect; barrier ef creeping软土地区深基坑开挖引起土体应力状态改变,不可避免造成周围地层的移动,对周围环境产生不同程度的影响.在过去的几十年里,许多学者通过现场监测等 手段建立了一系列的经验法和半经验法评估软土基 坑开挖引起的围护结构变形、地表沉降、建筑物变形[-4].近年来,诸多学者利用各种研究手段对基坑开挖变形进行了各方面的研究.俞建霖等[5]用空间有 限单元法研究了基坑开挖过程中围护结构变形、周 围地表沉降、基坑底部隆起的空间分布;刘国彬等[6]对基坑工程进行了全方位的介绍;W a n g等[7]基于大量的现场监测数据研究了上海地区采用不同施工方案以及不同围护结构基坑的变形性状;T a n等[]发现:软土地区的地铁深基坑开挖至坑底后,及时浇筑混凝土底板能够有效抑制围护结构侧向变形和地表沉降的发展;T a n等9系统研究了上 海软土地层中顺作法基坑的变形性状及基坑几何形状与平面尺寸大小对开挖变形的影响;X u等[1<)]研究了周边超载对基坑变形的影响;郑刚等[11]通过 数值模拟研究了不同围护结构变形形式对周围建筑物变形的影响机理;徐长节等[12]利用有限元软件,分析了非对称开挖条件下基坑的变形性状;应 宏伟等[13]研究了坑外地下水位波动对软土地区基坑水土压力的影响机理.城市建筑密集区域的地铁车站深基坑工程需重点关注开挖对周边环境的影响.逆作法基坑采用 现浇混凝土楼板作为围护结构的水平支撑,能够增 大基坑支护系统的整体刚度,有效控制基坑变形、减少基坑开挖对周围环境的不利影响,逆作法工艺 被应用于城市中心地区的深基坑工程[1-15].本文依 托上海某逆作法地铁车站基坑工程,结合实际施工 过程,对现场监测数据进行分析,研究了软土地层中逆作法地铁车站深基坑的变形特点及对周边建筑物和地下管线的影响.1基坑周边环境本文的研究背景为位于上海商业区的某地铁车 站基坑项目,基坑平面布置如图1所示.基坑由南端 头井、中间标准段、北端头井3部分组成,基坑平面 尺寸为152 m X25 m,最大开挖深度为24〜26 m.基坑周边有大量建筑物:基坑南边有某在建1号楼、某4层砖混2号楼;基坑西边有某新开发项目和某8层钢筋混凝土 3号楼;基坑西北角有某4层砖结 构4号楼;基坑东北角有某4层砖结构的5号楼;基 坑东边有某4层砖结构6号楼、某4层砖结构7号 楼及某5层砖结构8号楼.除1号楼外,其余的邻近 建筑物均有50至1(0年的历史.在基坑开挖之前,在新开发项目和基坑之间施工了厚1m、深30 m的地下连续墙.基坑西边的8层钢筋混凝土结构采用预应力高强度混凝土管桩深基础支撑,其余建筑物 均采用条形基础,属于典型的浅基础建筑物.基坑周 边还有大量地下管线设施:条混凝土雨水管道、2条铸铁供水管道、2条铸铁天然气供应管道、1条铸 铁通讯电缆管道、3条铸铁电力管道及其他电力管道.这些管道的埋置深度为地表以下0. 50〜1m.2地质条件根据地质勘探报告,地表以下2m为填土层、地表以下2〜7 m为粉质黏土层、地表以下7〜18 m 为淤泥质黏土层、地表以下18〜39 m为粉质黏土 层、地表以下39〜43 m为黏土层、地表以下43〜56 m为密实粉砂层、地表以下56〜70 m为密实粉砂 夹砂质黏土层,各土层的物理力学性质参数见图2,其中,^为土层深度、y为土体重度、c’为有效黏聚力为有效内摩擦角、艮为压缩模量、e为孔隙比、为灵敏度、Su为不排水抗剪强度.长期观测的地下水位线为地表以下0.5〜0.7 m .第8期康志军,等.上海软土地区某逆作法地铁深基坑变形[]浙江大学学报:工学版,2017,51(8): 1527 1536.15293围护结构设计方案本基坑采取逆作法施工,支护结构采取“地下连续墙+混凝土支撑+钢支撑”的形式.本工程采用 1 200、1 000、800 m m 这3种规格的地下连续墙,南 端头井地下连续墙深55 m ,北端头井地下连续墙深 46 m ,中间标准段地下连续墙深44 m .南端头井幵 挖深度为26. 1 m ,共设7道支撑,第1、道为混凝 土支撑,其余为钢支撑,下一层板框架逆作法施工; 北端头井幵挖深度为25. 8 m .共设7道支撑,第1、 道为混凝土支撑,其余为钢支撑,下一层板框架逆作法施工;中间标准段幵挖深度为24. 2 m ,共设7道支撑,第1、3、5道为混凝土支撑,其余为钢支撑,下 一层板逆作法施工.车站主体结构基础底部标准段 每隔3 m 抽条加固,加固深度为坑底以下3 m ,其中 封堵墙以北部分标准段第6道支撑底2. 5 m 范围内 及坑底以下3 m 范围内进行旋喷桩加固;南端头井 第3、道支撑底2.5 m 范围内及坑底以下3 m 范围 内旋喷桩加固;北端头井第6道支撑底2. 5 m 范围 内及坑底以下3 m 范围内旋喷桩加固,要求加固土 体28 d 无侧限抗压强度gu >1. 2 M P a .如图3所示为中间标准段支护结构剖面.图1基坑平面及测点布置图F ig. 1S ite p la n o f p ro je c t a lo n g w ith in s tru m e n ta tio n s la y o u t7/(kN • m'3) cVkPa 15 20 25 0 102030405060Su /kPa 0 20 40 60 80(p'Kl EJ MPa e St0 10 20 30 40 0 5 10 15 20 0.00.5 1.01.5 2.0 0 1 2 3 4 5■填土昆粉质勃土层淤泥质勃土层—最小值 —最夫i 直12025 a 3〇 ^ 35 40 45 50606570I-平均值F ig. 2 S o il p ro file s and m a in p h y s ic -m e c h a n ic a l p a ra m e ters1530浙江大学学报(工学版)第51卷图4开挖深度与围护结构最大侧移关系F ig. 4R e la tio n s h ip s b e tw e e n m a x im u m w a ll d e fle c tio n s c ^h m and e xc a v a tio n d e p th H图3中间标准段支护结构剖面F ig. 3P ro file o f s u p p o rtin g s tru c tu re s a t c e n tra l s ta n d a rd segm ents4基坑监测方案为全面掌握施工中基坑变形及对周边环境的影响,对该基坑从以下几个方面进行了动态监控:地下 连续墙侧向变形、墙顶位移、支撑轴力、地下水位、立 柱隆起、周边地表沉降、周围建筑物沉降、管线沉降, 测点布置如图1所示.图1中仅列出雨水管线的测 点分布图,其余管线的走向和测点分布与雨水管线 类似,不再单独列出.5 施工工况基于缩短施工周期、减少基坑幵挖对周围环境的影响等因素.本基坑采取分区段幵挖,按南端头井 —北端头井—换乘大厅中间标准段的先后顺序施 工,各部分的施工周期见表1表中z 为持续时间.开挖区段开始开挖开挖结束t/d南端头井2007-11-292008-4-8130北端头井2008-3-22008-7-14137中间标准段2008-8-262008-10-2561本基坑采取逆作法施工,中间标准段的主要施 工工况及持续时间如表2所示.值得注意的是本基 坑采取移动钢支撑的设计方案:即在幵挖至深度5 和深度8时分别将原本安装于深度4和深度7的钢 支撑移至相应深度,具体施工工况参见图3和表2.6监测数据分析6.1围护结构侧移如图4所示为基坑幵挖至不同深度时,各测斜点处围护结构最大侧移C h m 与基坑幵挖深度H 的关 系.从图中可知,中间标准段的围护结构最大侧移普 遍较大:中间标准段C hm 的变化范围为(0. 25%〜 0.45%)H ,明显大于端头井C hm 的变化范围(0. 10%〜 0.25%)H .这是由于端头井的空间角效应显著,在 一定程度上限制了围护结构侧向变形的发展[5,16].如图5所示为幵挖至坑底时Q 9和Q 10测点处围护结构侧向位移曲线,C 为围护结构侧向位移,z 为围护结构深度.从图1可知Q 9与Q 10测点均位 于中间标准段跨中、且对称布置,但Q 9测点的侧向 位移明显大于Q 10测点.这是由于Q 10测点位于基 坑西侧,邻近的已建地下连续墙和两层换乘大厅等 既有地下结构对基坑变形有显著的遮拦作用,从而 限制了 Q 10测点处围护结构的侧向变形,这与T a n表 13个区段的施工持续时间T a b. 1C o n s tru c tio n d u ra tio n o f 3 se ctions第8期康志军,等.上海软土地区某逆作法地铁深基坑变形[]浙江大学学报:工学版,2017,51(8):1527 1536.1531表2中间标准段主要施工工况T a b. 2 M a in stages o f c o n s tru c tio n a t c e n tra l sta n d a rd segm ents工况施工内容起止时间t/d S l(a)施工地下连续墙、粧基施工2006-12-18〜2007-10-4290 S l(b)注浆加固土体2008-7-31〜2008-8-1617 S2(a)开挖至1.50m(深度1)2008-8-261 S2(b)浇筑混凝土支撑(1. 50 m X0.40 m)2008-9-27〜2008-8-282 S2(c)养护混凝土支撑(深度1)2008-8-29〜2008-9-57 S3 (a)开挖至6. 22 m(深度2)2008-9-11〜2008-9-133 S3(b)安装钢支撑(深度2、妁09 m m)2008-9-131 S3(c)浇筑混凝土顶板(0. 80 m厚)2008-9-14〜2008-9-152 S3(d)养护混凝土顶板2008-9-16〜2008-9-238 S4(a)开挖至10. 22 m(深度4)2008-9-24〜2008-9-263 S4(b)安装钢支撑(深度4、彡609 m m)2008-9-261 S4(c)浇筑混凝土支撑(1 m X 0. 80 m)和楼板1(0. 40 m厚)2008-9-27〜2008-9-293 S4(d)养护混凝土支撑和楼板1(深度3)2008-9-30〜2008-10-67 S5 (a)开挖至12.82m(深度5)2008-10-7〜2008-10-93 S5(b)移动深度4的钢支撑至深度52008-10-91 S6(a)开挖至17.17m(深度7)2008-10-10〜2008-10-123 S6(b)安装钢支撑(糾09 m m、深度7)2008-10-121 S6(c)浇筑混凝土支撑(1. 20 m X0.80 m)和楼板2(0. 40 m厚)2008-10-13〜2008-10-142 S6(d)养护混凝土支撑和楼板2(深度6)2008-10-15 〜2008-10-217 S7(a)开挖至18. 97 m(深度8)2008-10-211 S7(b)移动深度7的钢支撑至深度82008-10-211 S8(a)开挖至21.77m(深度9)2008-10-221 S8(b)安装钢支撑(彡609 m m、深度9)2008-10-221 S9开挖至24. 42 m(最终开挖深度)2008-10-23〜2008-10-253 S10(a)浇筑混凝土底板(1. 30 m厚)2008-10-26〜2008-10-294 S10(b)养护混凝土底板2008-10-29〜2008-12-1952图5开挖至坑底时Q9与Q10侧向变形曲线F ig. 5 F in a l la te ra l d e fle c tio n s o f d ia p h ra g m w a lls a t Q9and Q10等[17]和朱炎兵等[18]针对软土地区顺作法基坑的研究结果相似.6. 2墙顶水平位移如图6所示为中间标准段的围护结构墙顶水平 位移I时程曲线,正值表示墙顶向基坑幵挖侧移动,负值表示墙顶向非幵挖侧移动.从图中可以看到:基坑西侧测点(Q8、Q10、Q12、Q14)的墙顶水平 位移值不超过2m m,且在幵挖过程中保持稳定;而 基坑东侧的测点(Q7、Q9、Q11、Q13)向幵挖一侧产生 较大的水平位移,尤其是当幵挖深度大于17. 17 m 时,东侧的墙顶水平位移明显增大,待底板浇筑后墙 顶水平位移保持稳定.这是由于已建2层换乘大厅的 楼板结构与基坑西侧的围护结构联结成一整体,有效 地限制了相应位置处围护结构的墙顶水平位移.如图7所示为中间标准段东侧的围护结构最大 侧移时程曲线.从图中可以看到,始终呈近似1532浙江大学学报(工学版)第51卷图6中间标准段墙顶水平位移时程曲线F ig. 6 D e v e lo p m e n t o f h o riz o n ta l d isp la ce m e n ts a t w a ll to p o f c e n tra l sta n d a rd seg m ents养j 户底板图7中间标准段东侧围护结构最大侧移时程曲线F ig. 7D e v e lo p m e n t o f m a x im u m w a ll d e fle c tio n s ^h m o f e a ste rn c e n tra l sta n d a rd segm ents的线性增长,当幵挖深度大于17. 17 m 时,^m 没有 发生明显的突变,这表明当幵挖深度大于17. 17 m 时,东侧的围护结构并未产生向基坑幵挖侧的整体 水平位移突变,仅有墙顶产生向基坑幵挖侧的水平 位移突变结合图6、分析导致中间标准段东侧墙顶水平 位移在幵挖深度大于17. 17 m 时发生明显突变的 原因可能是运输车辆等临时地面超载所引起.6.3立柱隆起如图8所示为中间标准段的立柱隆起“时程 曲线.从图中可以看到:立柱隆起在基坑幵挖初期呈 线性增长、在养护混凝土楼板1阶段保持相对稳定、 当基坑幵挖至17. 17 m 后保持较高速率的增长、底 板饶筑后略有回洛并保持稳定.总体来说,位于端部图8中间标准段立柱隆起时程曲线F ig. 8D e v e lo p m e n t o f v e rtic a l disp la ce m e n ts o f in te r io r c o lu m n s a t c e n tra l sta n d a rd segm ents的立柱隆起量(L 17、L 18、L 25)小于中部的立柱 (乙19丄20山21丄22),这符合文献[5,9,15]关于坑 底土体回弹呈“中间大、两端小”分布的结论;此外, 两端端头井已建地下结构亦会抑制端部的立柱隆起. 同一监测断面的立柱隆起量有明显的差异,如L 17和L 18测点的最大隆起量相差20 m m ,这可能是立柱与混凝土楼板结构联结强度的差异性导致的.如图9所示为基坑幵挖深度与立柱隆起的关 系.从图中可以看到:中间标准段立柱隆起L v 的变 化范围较比端头井大,这是由于其幵挖跨度较大导 致.中间标准段L v 的上限为0. 2 6 % H ,明显大于端 头井L的上限0. 18%H ,这是由于端头井的空间角效应显著[5],限制了坑底土体回弹,导致立柱的隆 起量较小.60 50 40 ^ 3020 10►中央标准段/、端头井d-(1)L V =0.26%//,(2)L V =0.18%//®4,!十 ^(2)10 1520 25 30Him图9开挖深度与立柱隆起关系F ig. 9 R e la tio n s h ip s b e tw e e n c o lu m n u p lifts L v andca v a tio n d e p th Hs /I I /i z<n/i i /800<nW I/I I /i <N 0I /I I /i<N5/i i /800<n I e /O I i o<N9<n/0i /800<n +i<n /o i /800<n ■::9I /0I /800<N 曰 4I l /O I i s9/0i /800<n i /o i/800<n9<n /6/800<n I r N I l 9i /6/800<n311191-M 4y 800<N 2 -挖开012 3 4C---*00111111 11 11Q QQ Q Q Q Q Q i £/o i/800<n9<n/0i /800<ni<n/o i /800<n9i /0i /800<ni i /o i/800<n9/0i /800<ni /o i/800<nB ffl 9<n/6/800<ni<n/6/800<n 9i /6/800<ni i /6/800<n9/6/800<n>i /6/800<n第8期康志军,等.上海软土地区某逆作法地铁深基坑变形[]浙江大学学报:工学版,2017,51(8):1527 1536.15336.支撑轴力如图10所示为Z3测点的支撑实测轴力F的时程曲线,正值表示压力.Z3-1至Z3-7的设计轴力 值F。
MATERIALS FO R M ECHANICAL ENGINEERING尚长沛,等:不同速率变形后WE 54合金的显微组织及力学性能[5] S H K O L N I K O V M B. Strain rates i n crashworthiness [C]//Proceedings of the 8th International L S -DYNA Users Conference. Dearborn. M I :[s . n.]» 2004:9-20.[6] E L -M A G D E, A B O U R I D A N E M. High speed forming of thelight-weight wrought alloys [ C ]//Proceedings of the 1s t International Conference on High Speed Forming ICHSF. Dortmund :[s . n .2004: 3-12.[7] LI J L »W U D ,C H E N R S,et a l . Anomalous effects of s trainrate on the room-temperature d u ctility of a cast Mg-Gd-Y-Zr alloy[J]. Acta Materialia»2018,159:31-45.[8] I S H I K A W A K ,W A T A N A B E H ’M U K A I T. High strain ratedeformation behavior of an AZ91 magnesium alloy a t elevated temperatures[J]. Materials Letters,2005,59(12) : 1511-1515.[9] W A N G M.L U L»LI C,et a l . Deformation and spallation of amagnesium alloy under high strain rate loading [J]. Materials Science and Engineering : A ,2016,661 : 126-131.[10] Y U J C» LIU Z» D O N G Y, e t a l . Dynamic compressiveproperty and f a i l u r e behavior of extruded Mg-Gd-Y alloy under high temperatures and high strain rates[J]. Journal of Magnesium and Alloys,2015»3(2) : 134-141.[11] 于金程,刘正,董阳,等.高应变速率下Mg-Gd-Y 镁合金动态拉伸性能与失效行为[J].沈阳工业大学学报,2015,37(6):650-655.Y U J C, LIU Z. EX)NG Y, e t a l . Dynamic tensile properties and f a i l u r e behavior of Mg-Gd-Y alloy a t high strain rates[J]. Journal of Shenyang University of Technology, 2015» 37(6): 650-655.[12] 毛萍莉,于金程,刘正,等.挤压态Mg-Gd-Y 镁合金动态压缩 力学性能与失效行为[J].中国有色金属学报,2013,23(4):889-897.M A O P L, Y U J C» LIU Z» e t a l . Dynamic mechanical property and f a i l u r e behavior of extruded Mg-Gd-Y alloy under high strain rate compression [J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals,2013»23(4):889-897.[13] 于金程•董芳,徐年宝,等.高温高应变率下E W 75镁合金动 态压缩性能与组织演变[J].稀有金属,2019,43(2): 14卜150.Y U J C» EX)NG F, X U N B, e t a l . Dynamic compressiveproperties and microstructural evolution of EW 75 magnesium alloy a t high temperatures and high strain rates[J]. Chinese Journal of Rare Metals ,2019,43(2): 141-150.[14] Z O U D L ,Z H E N L ,Z H U Y,et a l . Deformed microstructurcevolution i n A M 60B M g alloy under hypervelocity impact a t a velocity of 5 k m *s _1[J]. Materials Design, 2010,31 (8):3708-3715.[15] Z O U D L, Z H E N L, X U C Y, e t a l . Characterization ofadiabatic shear bands i n A M 60B magnesium alloy under b a l l i s t i c impact[J]. Materials Characterization, 2011,62(5): 496-502.[16] SHI X Y ,L U O A A ,S U T T O N S C-et a l . Twinning behaviorand l a t t i c e rotation i n a Mg-Gd-Y-Zr alloy under b a l l i s t i c impact[J]. Journal of Alloys and Compounds,2015,650:622 632.[17] LIU Y X,LI Y X, Z H A N G H,et a l . Influence of twinninginduced recrystallization on texture evolution i n a high s train rate compressed Mg-Zn alloy [J]. Materials Characterization. 2020,162:110192.[18] C H U N Y B, D A V I E S C H J . Twinning-induced negativestrain rate sensitivity i n wrought M g alloy AZ31 [ J ]. Materials Science and Engineering : A, 2011 ♦ 528 (18) : 5713^ 5722.[19] H O N G S G ,P A R K S H ,L E E C S . Role of {1012} twinningcharacteristics i n the deformation behavior of a polycrystalline magnesium alloy[J]. Acta Materialia ,2010, 58 ( 18): 5873- 5885.[20] G A L I Y E V A M ,K A I B Y S H E V R O ’G O T T S T E I N G. Grain refinement of ZK60 magnesium alloy during low temperature deformation [ M ]Magnesium Technology 2002. [S. 1.]:T M S ,2002.[21] S T A N F O R D N. Observation of {1121} 2 twinning i n a M gbased alloy[J]. Philosophical Magazine Letters* 2008,88(5): 379-386.[22] W A N G K, TAC) N R, LIU G, e t al . Plastic strain-induced grain refinement a t the nanometer scale i n copper[J]. Acta Materialia, 2006, 54: 5281-5291.《机械工程材料》杂志防诈骗公告近期,有不法单位和个人在网络上假冒我刊官网,或通 过电子邮件、电话等形式以本刊名义向作者收取一定的审稿 费或版面费,已有多人被骗200〜800元不等。
6061铝合金中富铁相在均匀化过程中的相变机理杜鹏;闫晓东;李彦利;沈健【摘要】采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和透射电镜(TEM),研究6061铝合金中富铁相在均匀化过程中的转变和析出行为.结果表明:Mn元素直接参与6061铝合金中富铁相的相变过程,使富铁相由板条状的β-AlFeSi相转变成颗粒状的α-Al(FeMn)Si相,在560℃未发现明显的β-Al5FeSi→α-Al8Fe2Si的相变过程;在均匀化过程中,析出块状Al8Fe2Si相和颗粒状Al167.8Fe44.9Si23.9相,其中,Al167.8Fe44.9Si23.9相的析出速度受β-Al5FeSi→α-Al8Fe2Si的相变过程影响.%The phase transformation and precipitation behavior of iron-rich phase of 6061 aluminum alloy during the homogenization were investigated by optical microscopy(OM), scanning electronmicroscopy(SEM), energy dispersive spectrum(EDS) and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the element of Mn is directly involved in the phase transformation of iron-rich phase during the homogenization, which makes the needle shaped β-AlFeSi phase transform into particle shaped α-Al(MnFe)Si phase. There is not evident phase transformation of β-Al5FeSi phase → α-Al8Fe2Si phase at 560 ℃. Block shaped phase Al8Fe2Si and granular shaped phaseAl167.8Fe44.9Si23.9 precipitate during the homogenization, and the precipitate rate of Al167.8Fe44.9Si23.9 phase is affected by the transition process ofβ-Al5FeSi phase → α-Al8Fe2Si phase.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2011(021)005【总页数】7页(P981-987)【关键词】6061铝合金;富铁相;相变;均匀化【作者】杜鹏;闫晓东;李彦利;沈健【作者单位】北京有色金属研究总院,北京,100088;北京有色金属研究总院,北京,100088;北京有色金属研究总院,北京,100088;北京有色金属研究总院,北京,100088【正文语种】中文【中图分类】TG166.36061铝合金作为一种中等强度铝合金,因其具有良好的塑性、耐蚀性和着色性能而广泛应用于建筑装饰、交通运输和航空航天等领域。
硅酸盐学报· 1590 ·2007年二硼化锆基超高温陶瓷的制备及性能王海龙1,2,汪长安2,张锐1,黄勇2,方岱宁3(1. 郑州大学材料科学与工程学院,郑州 450000;2. 清华大学,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京 100084;3. 清华大学航空航天学院,北京 100084)摘要:用碳化硅(SiC)颗粒增韧二硼化锆(ZrB2)陶瓷,在氩气流中热压烧结温度为1950℃、保温1h,20MPa压力下成功制备出了致密的ZrB2/SiC p 复合材料。
ZrB2/SiC p复合材料的致密度随着SiC颗粒添加量的增加而增加。
当SiC颗粒的体积分数(下同)为15%时,相对致密度达到100%。
ZrB2/SiC p 复合材料的抗弯强度和断裂韧性都随着SiC添加量的增加成上升趋势,当SiC颗粒的添加量在15%时同时达得最大值,分别为646MPa和8.52MPa·m1/2。
SiC p的添加还提高了ZrB2/SiC p复合材料的耐氧化烧蚀性能。
关键词:超高温陶瓷;二硼化锆;热压烧结;性能中图分类号:TB333 文献标识码:A 文章编号:0454–5648(2007)12–1590–05PREPARATION AND PROPERTIES OF ZIRCONIUM DIBORIDE-BASEDULTRA-HIGH TEMPERATURE CERAMICSWANG Hailong1,2,WANG Chang'an2,ZHANG Rui1,HUANG Yong2,F ANG Daining3(1. School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450000; 2. State Key Laboratory of New Ceramicsand Fine Processing, Tsinghua University, Beijing 100084; 3. School of Aerospace, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Zirconium diboride (ZrB2)-based ultra-high temperature ceramics (UHTC) reinforced by silicon carbide (SiC) particles were prepared by hot press sintering at 1950 for 1℃h under 20MPa pressure in an argon flow. The relative density of ZrB2/SiC p composites increased with the content of SiC addition, and reached 100% when 15% (in volume) SiC particles were added. The bending strength and toughness of the composites also increased with increasing SiC amount, and reached values of 646MPa and 8.52MPa·m1/2, respectively, at 15% SiC addition. Furthermore, the addition of SiC particles improved the resistance to oxida-tion/ablation of ZrB2/SiC p composites.Key words: ultra-high temperature ceramics; zirconium diborde; hot press sintering; propertyUltra-high temperature ceramics (UHTCs) are usua- lly defined as ceramic materials that can be used at tem-peratures in excess of 2000.℃[1] The characteristics of UHTCs, such as their strength and oxidation resistance at high temperature, allow them to be used in extreme en-vironments including those associated with hypersonic flight, atmospheric re-entry, and rocket propulsion.[2] One UHTC, zirconium diboride (ZrB2), is an important mate-rial because it has a high melting point (3245), high℃strength, high thermal conductivity and good thermal shock resistance.[3–4] However, there are two main issues restricting the development and application of ZrB2-based ceramics. One drawback is that ZrB2-based ceramics ex-hibit poor sinterability, which originates mainly from their strong covalent bonding characteristics. The other problems of ZrB2-based ceramics are their poor me-chanical properties and low resistance to oxidation at high temperatures. Therefore, much attention has been focused on the preparation process, mechanical proper-ties and resistance to oxidation of ZrB2-based cera- mics.[5–7] In order to improve the mechanical proper-ties and resistance to ablation/oxidation of ZrB2-based ceramics at high temperatures, some carbides and nitrides have been introduced in previous researches.[8–10]收稿日期:2007–04–21。