張宇鵬 , 易江龍 , 羅子藝 , 許 磊 , 陳和興 , 代明江
2014, 43(11):2597-2601.
摘要:研究涉及新型金剛石熱沉與LED芯片銅組件的高導(dǎo)熱連接問(wèn)題。制備和分析了AlNi微納多層膜,并將其應(yīng)用于金剛石和銅組件進(jìn)行自蔓延連接。熱分析和顯微組織觀察結(jié)果表明雙金屬層(Al/Ni多層膜結(jié)構(gòu)中Al層和Ni層交替一次的雙層厚度)顯著影響自蔓延反應(yīng)放熱,同時(shí)對(duì)穩(wěn)定和控制焊接工藝有重要作用;進(jìn)而討論了釩元素添加和電磁致導(dǎo)磁效應(yīng)與微納多層膜結(jié)構(gòu)和雙金屬層的關(guān)系;最終接頭質(zhì)量檢測(cè)表明,微納多層膜自蔓延法焊接的接頭質(zhì)量?jī)?yōu)于現(xiàn)用銀膠連接
喬秀清 , 申乾宏 , 張玲潔 , 陳樂(lè)生 , 樊先平 , 楊 輝
2014, 43(11):2614-2618.
摘要:描述了一種制備Ag/SnO2電接觸材料(SnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%)的新方法。首先采用共沉淀法制備Ag-SnO2納米復(fù)合粉體(SnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%)并對(duì)該Ag-SnO2納米復(fù)合粉體進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明制備的復(fù)合粉體由純立方相的Ag和四方金紅石相的SnO2組成;SEM及TEM結(jié)果表明,納米SnO2與納米Ag顆粒均勻彌散分布在復(fù)合粉體中;并借助于TG-DTA熱分析對(duì)納米復(fù)合粉體前驅(qū)體的制備過(guò)程進(jìn)行了分析。然后,將Ag-SnO2納米復(fù)合粉體與Ag粉混合,采用粉末冶金法制備成Ag/SnO2電接觸材料,并對(duì)制備的Ag/SnO2電接觸材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,由于納米SnO2在Ag基體中彌散分布,制備的材料的物理性能如密度、硬度及電導(dǎo)率比普通工藝制備的材料好
2014, 43(11):2619-2622.
摘要:采用第一性原理研究了壓力對(duì)正交相SrHfO3電子結(jié)構(gòu)的影響。正交相SrHfO3在零壓力時(shí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與已有的實(shí)驗(yàn)值和理論計(jì)算值一致。當(dāng)施加的壓力小于20 GPa時(shí),正交相SrHfO3 的最小間接帶隙在Z-Γ之間。當(dāng)施加的壓力大于20 GPa時(shí),正交相SrHfO3的最小間接帶隙在S-Γ之間。隨著壓力的增加,正交相SrHfO3的態(tài)密度向低能量方向移動(dòng)。電荷密度分析表明,Hf-O之間主要以共價(jià)鍵結(jié)合,Sr-O之間主要以離子鍵結(jié)合。隨著壓力的增加,Hf-O共價(jià)鍵和Sr-O離子鍵增強(qiáng), 而Sr-HfO3之間的離子交互作用減弱
2014, 43(11):2623-2326.
摘要:利用B2O3助熔劑法結(jié)合熱壓法制備了Mg2Si0.487-2xSn0.5(GaSb)xSb0.013 (0.04 ≤ x ≤ 0.10)固溶體。X射線衍射結(jié)果表明樣品呈單相。Sb摻雜有效提高了樣品的電導(dǎo)率。隨溫度升高,Mg2Si0.487-2xSn0.5(GaSb)xSb0.013 (0.04 ≤ x ≤ 0.10)樣品的電導(dǎo)率降低而塞貝克系數(shù)升高。隨GaSb含量的增多,樣品的電導(dǎo)率呈現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢(shì)。所有樣品中Mg2Si0.287Sn0.5(GaSb)0.1Sb0.013具有最低晶格熱導(dǎo)率,其室溫晶格熱導(dǎo)率比Mg2Si0.5Sn0.5[11]低15%。由于電導(dǎo)率較高使Mg2Si0.327Sn0.5(GaSb)0.08Sb0.013具有最高熱電優(yōu)值,在720 K達(dá)到0.61,顯著高于基體Mg2Si0.5Sn0.5[11]的最高熱電優(yōu)值0.019
鄭永健 , 周 廉 , 介萬(wàn)奇 , 劉向宏 , 付寶全 , 張 奕
2014, 43(11):2627-2630.
摘要:利用RH600熱導(dǎo)式氫分析儀對(duì)尺寸為Φ50 mm×40 mm 的Nb47Ti合金試樣在RX-460型工業(yè)電爐中做不同制度熱處理后的氫含量變化進(jìn)行了系統(tǒng)分析,對(duì)防止Nb47Ti合金熱處理過(guò)程中吸氫現(xiàn)象提出了有效的解決措施。結(jié)果表明,Nb47Ti合金的吸氫現(xiàn)象主要發(fā)生在1200 ℃高溫?zé)崽幚淼沫h(huán)節(jié),在隨后的 950,930和 900 ℃進(jìn)行的熱處理過(guò)程不會(huì)使 Nb47Ti 合金吸氫。Nb47Ti合金熱加工過(guò)程中氫元素增加是由于在1200 ℃高溫條件下加熱爐內(nèi)稀薄的含氫氣氛和Nb及Ti元素物理化學(xué)性能比較活潑的綜合作用造成的。6×10-2 Pa條件下,800 ℃/3 h 和 800 ℃/6 h真空熱處理制度使原始H含量為 60 μg/g 的Nb47Ti合金的氫含量分別降低到 21和 29 μg/g
2014, 43(11):2631-2636.
摘要:對(duì)鈦鋼爆炸復(fù)合板進(jìn)行軋制處理,可以得到較薄較寬的復(fù)合板。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀、拉剪實(shí)驗(yàn)研究了不同的軋制參數(shù)對(duì)鈦-鋼爆炸軋制復(fù)合板界面組織特征和性能的影響。結(jié)果表明:降低軋前熱處理溫度或開(kāi)軋溫度,都會(huì)提高復(fù)合板的界面結(jié)合強(qiáng)度。在軋前熱處理過(guò)程中,由于鐵、碳元素的擴(kuò)散,在界面上形成TiC和Ti-Fe金屬間化合物,使復(fù)合板剪切強(qiáng)度下降。然而,在軋制的過(guò)程中,這些界面化合物在軋制壓力的作用下被壓碎,呈彌散分布,阻止界面裂紋的擴(kuò)展,界面結(jié)合強(qiáng)度有所提高,因此,增加軋制壓下量可以提高界面的結(jié)合性能
2014, 43(11):2637-2642.
摘要:近年來(lái)許多貼金文物損壞嚴(yán)重。將金箔暴露于潮濕的SO2、NO2及其混合模擬氣氛中以研究其在室溫環(huán)境氣氛中腐蝕的可能性。與金在室溫下僅在王水中腐蝕的常識(shí)不同,金箔在這3種氣體里都發(fā)生了腐蝕。在潮濕的SO2氣氛中,金箔腐蝕的主要原因是雜質(zhì)銅的優(yōu)先氧化。在潮濕的NO2氣氛和SO2與NO2的混合氣氛中,金箔腐蝕的主要原因是雜質(zhì)的優(yōu)先氧化結(jié)合金本身的氧化。其中金的氧化是由于其加工過(guò)程中大的冷加工變形導(dǎo)致的高缺陷密度。金在室溫下酸性氣氛中腐蝕現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)不僅擴(kuò)展了對(duì)金的性能的理解,還對(duì)貼金文物和藝術(shù)品的保護(hù)提供了有益的指導(dǎo)
2014, 43(11):2643-2646.
摘要:通過(guò)機(jī)械球磨法制備了一系列的MgNi、ZrB和MgNi-ZrB儲(chǔ)氫合金。通過(guò)XRD、SEM、充放電性能、循環(huán)伏安、塔菲爾極化曲線、交流阻抗測(cè)試,研究了ZrB的添加對(duì)MgNi合金的儲(chǔ)氫性能的影響。結(jié)果表面,ZrB的添加大大提高了MgNi合金的電化學(xué)性能。球磨15 h的MgNi-ZrB (100:5)復(fù)合物體現(xiàn)出最好的電化學(xué)性能,循環(huán)20周和50周時(shí)的放電容量分別為226和209 mAh·g-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MgNi合金的放電容量。動(dòng)態(tài)極化曲線和交流阻抗測(cè)試顯示ZrB的添加極大的提高了MgNi合金的抗腐蝕性能和電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能
2014, 43(11):2663-2668.
摘要:為了揭示0.5 mm厚度Hastelloy C-276薄板脈沖激光拘束焊接的熱力學(xué)行為,借助ANSYS軟件建立了三維有限元模型。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了焊接溫度歷程和殘余變形,驗(yàn)證了所建立有限元模型的可靠性。基于該有限元模型,采用改變夾具拘束條件的方法,進(jìn)一步研究了拘束距離對(duì)Hastelloy C-276薄板焊接瞬態(tài)應(yīng)力和塑性應(yīng)變、殘余應(yīng)力及變形的影響規(guī)律。結(jié)果表明,溫度歷程和殘余變形的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好;拘束距離對(duì)瞬態(tài)塑性應(yīng)變的大小有顯著影響,進(jìn)而改變了殘余應(yīng)力及變形的分布和大小。隨著夾具拘束距離從20 mm減小到4 mm,除了縱向殘余拉伸應(yīng)力外,橫向殘余拉伸應(yīng)力和位移的峰值以及角變形的大小都呈減小的趨勢(shì)。相對(duì)較小的拘束距離可以作為抑制橫向殘余拉伸應(yīng)力和角變形的高效低成本方法,但對(duì)縱向殘余拉伸應(yīng)力有不利影響
2014, 43(11):2669-2674.
摘要:通過(guò)有限元軟件模擬橫向十字接頭的實(shí)際焊接過(guò)程,并進(jìn)行溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分析,采用基于Dang Van準(zhǔn)則考慮焊接殘余應(yīng)力的臨界面法對(duì)AZ31B鎂合金典型角接頭型式——橫向十字接頭進(jìn)行了疲勞評(píng)定研究,并與疲勞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,法國(guó)焊接研究所提出的鋼材參數(shù)及國(guó)內(nèi)研究者提出的鋁合金材料的參數(shù)均不適用于AZ31B鎂合金橫向十字接頭,需要進(jìn)行修正;經(jīng)試驗(yàn)研究將參數(shù)修正為α*=0.5,β*=55 MPa,并擬合出相應(yīng)的Dang Van圖形,其結(jié)果與疲勞試驗(yàn)結(jié)果相吻合;說(shuō)明修正后的臨界面法可以對(duì)AZ31B鎂合金橫向十字接頭進(jìn)行合理的疲勞評(píng)定,而且依據(jù)應(yīng)力集中大小,可以有效預(yù)測(cè)試件可能的疲勞斷裂位置
黨 利 , 楊 合 , 郭良剛 , 石 磊 , 張 君 , 鄭文達(dá)
2014, 43(11):2675-2681.
摘要:首先建立能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)304不銹鋼大型厚壁管擠壓成形過(guò)程中動(dòng)態(tài)結(jié)晶組織演化行為的精確有限元模型。其次,利用所建有限元模型,通過(guò)正交回歸法確定對(duì)管材晶粒尺寸及其均勻性影響顯著的因素。最后,通過(guò)單因素法分析了影響顯著參數(shù)對(duì)管材晶粒尺寸及其均勻性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:擠壓速度(V),擠壓比(λ)和坯料預(yù)熱溫度(Tb)是影響晶粒及其均勻性的主要因素,影響顯著次序分別為T(mén)b>λ>V和Tb>V>λ。并且隨著擠壓速度的增加管材平均晶粒尺寸增大,管材晶粒均勻性降低;隨著坯料初始溫度的升高和擠壓比的增大管材晶粒尺寸減小,管材晶粒分布更加均勻
賀衛(wèi)衛(wèi) , 湯慧萍 , 劉 詠 , 奚正平 , 賈文鵬 , 劉海彥
2014, 43(11):2678-2773.
摘要:采用等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化(PREP)法制備了高溫TiAl預(yù)合金粉末,該粉末粒度主要在46~150 μm之間,其粒度呈現(xiàn)雙峰分布。高溫TiAl預(yù)合金粉末的快速冷凝組織及相組成與粒度有關(guān),一般大粒徑粉末冷凝組織為枝狀結(jié)構(gòu),小粒徑粉末呈光滑狀;該預(yù)合金粉末相主要由α2相組成,小于46 μm粒徑的粉末含有一定β相,大于200 μm粒徑的粉末出現(xiàn)γm相。不同粒度的粉末由于不同的相組織結(jié)構(gòu)對(duì)熱等靜壓致密化坯體組織具有一定遺傳效應(yīng),粗粒度粉末在熱等靜壓后坯體中易形成原始粉末顆粒邊界或粗化的片層組織
2014, 43(11):2687-2691.
摘要:基于中心復(fù)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,對(duì)材料性能、裂紋尺寸、操作壓力等不確定參數(shù)對(duì)失效評(píng)定曲線的影響水平作了定性分析;同時(shí)利用參數(shù)敏感性分析方法,對(duì)上述不確定性參數(shù)對(duì)失效評(píng)定曲線的影響進(jìn)行了定量分析。結(jié)果表明,定性和定量分析具有一致性。基于EPRI工程計(jì)算方法,利用概率理論建立了TA2材料的概率失效評(píng)定曲線(Probabilistic Failure Assessment Curve,PFAC);利用區(qū)間分析理論,建立了TA2材料的非概率失效評(píng)定曲線(Non-probabilistic Failure Assessment Curve,NPFAC),對(duì)比PFAC和NPFAC發(fā)現(xiàn)利用NPFAC進(jìn)行缺陷失效評(píng)定是有效可行的
駱雨萌 , 劉金旭 , 李樹(shù)奎 , 李 沐 , 高伶俐
2014, 43(11):2692-2696.
摘要:采用靜、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試、XRD織構(gòu)測(cè)試、金相及電子顯微鏡等分析方法,對(duì)熱軋鈦合金力學(xué)性能的各向異性及其影響因素進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)加載條件下,930 ℃熱軋TC4鈦合金均具有顯著的力學(xué)性能各向異性,表現(xiàn)為沿軋向加載材料具有最高的塑性,沿橫向加載具有最高的靜、動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度,沿法向加載時(shí)材料的塑性和強(qiáng)度介于軋向和橫向之間。微觀分析表明,經(jīng)熱軋變形后,TC4鈦合金中形成了強(qiáng)度較弱的{0002}〈〉面織構(gòu);原始晶粒沿軋向被拉長(zhǎng)而形成纖維組織;具有板狀特征的片層集束,其面積最大面趨向于平行T面分布。TEM分析表明,熱軋后TC4鈦合金晶粒內(nèi)形成了大量平行于橫向的位錯(cuò)。以上4點(diǎn)原因共同引起了熱軋TC4鈦合金靜、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的各向異性
曾立英 , 戚運(yùn)蓮 , 洪 權(quán) , 毛小南
2014, 43(11):2697-2701.
摘要:研究了經(jīng)α+β兩相區(qū)固溶+時(shí)效處理的Ti-600合金3種溫度(550、600、650 ℃)、3種應(yīng)力(250、300、350 MPa)下的蠕變性能,通過(guò)合金的穩(wěn)態(tài)蠕變速率數(shù)值求解了合金的蠕變激活能和蠕變應(yīng)力指數(shù)n,并引入臨界應(yīng)力σ0獲得合金的真實(shí)應(yīng)力指數(shù)p,最后對(duì)合金的蠕變機(jī)制進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,蠕變溫度升高、蠕變應(yīng)力增加時(shí),Ti-600合金的穩(wěn)態(tài)蠕變速率增大,穩(wěn)態(tài)蠕變時(shí)間縮短。Ti-600合金的名義蠕變激活能為473.5 kJ/mol。600和650 ℃下,合金的臨界應(yīng)力σ0值分別為103.1和42.1 MPa;應(yīng)力指數(shù)n分別為6.5和4.9;真實(shí)應(yīng)力指數(shù)p值分別為4.23和4.22。同時(shí)構(gòu)建了該合金600和650 ℃下的穩(wěn)態(tài)蠕變速率本構(gòu)方程。本實(shí)驗(yàn)條件下合金的蠕變均為位錯(cuò)攀移機(jī)制
付寶全 , 張平祥 , 李金山 , 樊 凱 , 鄭永健 , 何永勝 , 張 奕 , 劉向宏 , 馮 勇
2014, 43(11):2702-2707.
摘要:通過(guò)對(duì)NbTi超導(dǎo)線材的制備過(guò)程中引起斷線的典型缺陷表征,分析了NbTi合金中加工流線的形成和溶質(zhì)再分配導(dǎo)致的富Ti偏析現(xiàn)象以及流線和暗斑的形成機(jī)理。結(jié)果表明:NbTi合金中的富Ti偏析可用X-Ray透射照片中的呈現(xiàn)的黑斑和木紋表征,其實(shí)質(zhì)是一種通道偏析,為后續(xù)改進(jìn)NbTi合金制備工藝,消除富Ti偏析、提高NbTi合金成分以及組織均勻性奠定基礎(chǔ)
2014, 43(11):2713-2718.
摘要:采用數(shù)值模擬研究了Ti40Zr25Ni3Cu12Be20塊體非晶合金激光焊接過(guò)程中的溫度場(chǎng)變化和冷卻速度變化規(guī)律, 分析了Ti基非晶合金在激光焊接過(guò)程中保持非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的機(jī)理。以高斯表面熱源和圓柱體熱源相結(jié)合的復(fù)合熱源模型作為焊接熱源, 考察了不同焊接參數(shù)下TiZrNiCuBe非晶合金在激光焊接過(guò)程中的熱歷史, 結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別對(duì)接頭焊縫區(qū)和熱影響區(qū)顯微組織變化進(jìn)行了分析, 分別從加熱和冷卻兩階段給出非晶合金激光焊接接頭非晶相得以保持的理論解釋。完全非晶態(tài)接頭的顯微硬度測(cè)試表明: 熱影響區(qū)體現(xiàn)出較母材以及焊縫區(qū)更高的顯微硬度, 從玻璃轉(zhuǎn)變溫度、冷卻速度以及屈服強(qiáng)度三者之間關(guān)系的角度對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行理論分析, 并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析的準(zhǔn)確性
韋文竹 , 高 原 , 張 維 , 王成磊 , 陸小會(huì) , 張光耀
2014, 43(11):2719-2722.
摘要:采用等離子滲金屬技術(shù)在碳鋼表面形成W-Mo共滲層和W-Mo-Dy共滲層,利用origin數(shù)值軟件、菲克第二定律、阿累尼烏茲公式分析W、Mo、Dy在共滲中的動(dòng)力學(xué)行為。結(jié)果表明:在表面0~5 μm處,由于稀土Dy的加入使W、Mo原子的擴(kuò)散系數(shù)分別提高了0.94倍和0.62倍,在80 μm處,W-Mo-Dy共滲較W-Mo共滲W、Mo原子的擴(kuò)散速度分別提高了2.87倍和1.07倍;稀土Dy的加入使表面5 μm處的W、Mo原子的擴(kuò)散激活能分別降低7.13和5.19 kJ/mol,使得90 μm處W、Mo原子的擴(kuò)散激活能分別降低32.20和10.83 kJ/mol。在相同工藝條件下,W-Mo-Dy共滲表層控制擴(kuò)散的主要因素是空位濃度,在次表面稀土Dy可降低W、Mo的擴(kuò)散激活能
王 璞 , 董建新 , 李振亮 , 任慧平 , 金自力 , 張 婧 , 陳 偉 , 翟 景
2014, 43(11):2723-2727.
摘要:研究不同熱處理制度后晶界碳化物對(duì)GH864合金650 ℃裂紋擴(kuò)展速率的影響。結(jié)果表明:不同熱處理制度處理后GH864合金晶界碳化物形態(tài)逐漸演化:顆粒較少→斷續(xù)狀→連續(xù)狀→項(xiàng)鏈狀→包膜狀。晶界碳化物不斷析出起到強(qiáng)化晶界的作用,使裂紋擴(kuò)展速率降低。得到GH864合金晶界碳化物連續(xù)系數(shù)fc與裂紋擴(kuò)展速率的變化趨勢(shì)圖。當(dāng)晶界碳化物連續(xù)系數(shù)fc小于1時(shí),抗裂紋擴(kuò)展能力隨晶界碳化物尺寸的增加而增加。建立裂紋擴(kuò)展速率與晶粒尺寸和晶界碳化物的綜合作用的關(guān)聯(lián)性,晶粒尺寸和晶界碳化物之間相互作用存在最低點(diǎn),抗裂紋擴(kuò)展能力最佳
2014, 43(11):2743-2747.
摘要:利用考慮潛在硬化和晶格轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的率相關(guān)晶體滑移有限元程序,采用鎳基單晶雙切口模型,針對(duì)不同切口取向,分析了葉片隨機(jī)取向?qū)η锌诟浇鼌^(qū)域應(yīng)力應(yīng)變分布特性和滑移系激活規(guī)律的影響。結(jié)果表明:不同取向單晶切口附近的滑移系開(kāi)動(dòng)存在顯著差異,開(kāi)動(dòng)的滑移系隨載荷增大而增多,在切口不同部位,激活的滑移系也不同。切口取向平行于 []晶向時(shí),在切口10o和170o處,滑移系成對(duì)發(fā)生開(kāi)動(dòng)。在取向偏角β=45o附近,最大分切應(yīng)力達(dá)到極大值,在0o和90o時(shí),為多滑移開(kāi)動(dòng)情形。在切口厚度方向上,最大分切應(yīng)力在中心部位分布均勻,在臨近外表面處存在明顯的梯度波動(dòng),可知滑移(裂紋啟裂)事實(shí)上在中面開(kāi)始,然后延伸至表面上
2014, 43(11):2763-2767.
摘要:采用氣氛燒結(jié)法制備了生物醫(yī)用多孔NiTi合金,考察了造孔劑碳酸氫銨含量對(duì)合金顯微結(jié)構(gòu)、抗彎強(qiáng)度、彈性模量和耐蝕性的影響。結(jié)果表明,多孔NiTi合金主要含有NiTi合金相及少量Ti2Ni和Ni3Ti雜質(zhì)相組成,碳酸氫銨含量對(duì)合金的相組成無(wú)顯著影響。隨著碳酸氫銨含量的增加,多孔NiTi合金的孔隙率增加、孔徑增大,而抗彎強(qiáng)度和彈性模量降低,在模擬體液Hank’s溶液中的耐蝕性變差。多孔NiTi合金孔隙率為36%~62%,孔徑為50~300 μm,抗彎強(qiáng)度為22~220 MPa,彈性模量為0.7~6 GPa,這些參數(shù)均與人體骨組織極為接近,說(shuō)明此多孔NiTi合金是非常有前途承重硬組織替代材料
楊慧敏 , 駱良順 , 宋美慧 , 齊海群 , 王春艷 , 楊 闖 , 蘇彥慶
2014, 43(11):2774-2777.
摘要:研究了淬火-回火工藝對(duì)Ti-46Al-xB合金柱狀晶組織的影響。研究發(fā)現(xiàn),淬火-回火工藝對(duì)Ti-46Al-xB合金的柱狀晶組織具有明顯的細(xì)化效果。這主要是由于溫度梯度的增加和冷卻過(guò)程中發(fā)生固態(tài)相變使晶界或相界面上原子錯(cuò)配,從而形成大量的位錯(cuò),位錯(cuò)對(duì)晶界具有“釘扎”作用,從而細(xì)化TiAl基合金柱狀晶組織。結(jié)果表明,通過(guò)合金化元素B和熱處理工藝的共同作用可以獲得更為細(xì)小的TiAl基合金柱狀晶組織。這主要是由于隨著B(niǎo)含量的增加,硼化物的析出量增加,而硼化物對(duì)位錯(cuò)線的進(jìn)一步擴(kuò)展起到了阻礙作用。從而促進(jìn)了位錯(cuò)對(duì)晶界的“釘扎”作用,進(jìn)一步細(xì)化了TiAl基合金柱狀晶組織
徐廣勝 , 寇宏超 , 劉向宏 , 李福平 , 李金山 , 周 廉
2014, 43(11):2778-2781.
摘要:采用鈦網(wǎng)層疊燒結(jié)的方法制備出規(guī)則排列與錯(cuò)孔排列具備不同空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多孔鈦。采用掃描電鏡觀察多孔鈦的微觀結(jié)構(gòu),利用具有雙差動(dòng)位移傳感器采集變形的Instron力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試樣品壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線。通過(guò)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線上彈性階段中的曲線斜率求得其楊氏模量,以規(guī)定非比例壓縮強(qiáng)度σ0.2為多孔材料的強(qiáng)度指標(biāo)。經(jīng)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn):2種不同的排列方式形成不同的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)方形孔錯(cuò)排時(shí),彈性模量和屈服強(qiáng)度均呈現(xiàn)不同程度的下降,且彈性模量下降的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于屈服強(qiáng)度下降的幅度。通過(guò)力學(xué)解析模型分析可知,撓度屈服和應(yīng)力集中是力學(xué)性能下降的主要因素
2014, 43(11):2782-2786.
摘要:以Zr-4和N18為研究對(duì)象,采用YAG激光焊接設(shè)備,通過(guò)拋切焊縫斷面統(tǒng)計(jì)氣孔數(shù)量,并觀察焊縫中氣孔位置和形貌,研究了非熔透性焊接過(guò)程中激光脈沖電流、脈沖寬度、離焦量等工藝參數(shù)以及脈沖激光調(diào)制對(duì)鋯合金密集焊縫激光焊接氣孔形成規(guī)律的影響。結(jié)果表明:在鋯合金YAG激光非溶透性焊接過(guò)程中,氣孔的形成主要源于焊接過(guò)程中匙孔的不穩(wěn)定塌陷所形成的工藝型氣孔,在熔池中氣泡逸出熔池的速率低于熔池金屬凝固速率的情況下會(huì)產(chǎn)生氣孔。在滿足焊縫熔深1.0 mm的情況下,隨著激光脈沖電流、脈沖寬度的增加,氣孔出現(xiàn)的幾率逐步增加;隨著離焦量的增加,氣孔出現(xiàn)的幾率逐漸減?。幌啾任捶侄尉幊棠J?,采用分段編程、電流緩降、降低焊接速度的方式,使焊縫氣孔率明顯降低,氣孔尺寸有效控制在0.5 mm以下
2014, 43(11):2792-2795.
摘要:鈾鋯合金粉體是粉末冶金法制備核反應(yīng)堆用鈾合金燃料的原料。采用氫化-去氫化法制備了鈾鋯合金粉末,用XRD及SEM進(jìn)行了微觀形貌的觀察。結(jié)果顯示,制粉前的預(yù)處理相當(dāng)重要,直接影響鈾鋯合金的氫化性能;隨著氫化-去氫化次數(shù)的增加,吸氫量隨之增加,且活化10次后,吸氫量達(dá)到穩(wěn)定值;在650 ℃下的去氫化處理后對(duì)粉體的XRD及SEM形貌觀察表明,U-10%Zr(質(zhì)量分?jǐn)?shù))粉體為單純的g相,沒(méi)有相的轉(zhuǎn)變,隨著氫化-去氫化次數(shù)的增加,中間顆粒的粒度(100~150 mm)分布所占的比例逐漸升高
2014, 43(11):2806-2809.
摘要:將MgH2和In的混合粉末在行星式球磨機(jī)上進(jìn)行球磨,制備了一種MgH2-In的復(fù)合物。利用XRD分析了復(fù)合物的相組成以及吸放氫過(guò)程中的相轉(zhuǎn)變;用氣相色譜儀和差示掃描量熱儀測(cè)定了復(fù)合物的脫氫性能和相轉(zhuǎn)變溫度,并用基于Sievert原理的全自動(dòng)氣體吸附儀測(cè)定了復(fù)合物的吸放氫熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能。結(jié)果表明,脫氫過(guò)程中Mg3In和Mg(In)固溶體的形成使MgH2的脫氫反應(yīng)焓和激活能顯著降低,從而降低了MgH2的脫氫溫度,并顯著改善了動(dòng)力學(xué)性能
吳東江 , 張垚磊 , 牛方勇 , 馬廣義 , 孫 貝 , 康仁科
2014, 43(11):2814-2818.
摘要:采用激光近凈成形系統(tǒng)成形了Al2O3-ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷,研究了激光功率對(duì)成形形貌以及陶瓷內(nèi)部裂紋、氣孔的影響規(guī)律,利用X射線衍射儀和掃描電鏡對(duì)樣件進(jìn)行相成分分析和微觀組織觀察。研究表明,相對(duì)較高的激光功率可以得到裂紋以及氣孔較少的陶瓷樣件;陶瓷樣件具有緊湊排列的胞狀共晶組織,亞微米級(jí)t-ZrO2(Y2O3)纖維均勻分布在胞狀共晶組織內(nèi)部。由于激光近凈成形加工具有層層堆積的特點(diǎn),微觀組織呈現(xiàn)出垂直于沉積方向的周期性帶狀組織
張福豹 , 許曉靜 , 張?jiān)士?/a> , 張振強(qiáng) , 吳 瑤
2014, 43(11):2819-2823.
摘要:以6013型鋁合金為試驗(yàn)對(duì)象,研究了反復(fù)鐓壓工藝制備細(xì)晶材料,消除合金各向異性的可行性。采用金相顯微鏡,透射電鏡研究了6013型鋁合金反復(fù)鐓壓對(duì)合金組織和性能的影響。結(jié)果表明:反復(fù)鐓壓使合金內(nèi)部產(chǎn)生取向各異、彼此交錯(cuò)的變形帶,有利于細(xì)化合金組織,經(jīng)480 ℃, 2 h的退火處理后,合金發(fā)生再結(jié)晶,合金晶粒等軸化,大小分布均勻,與未反復(fù)鐓壓合金組織相比,晶粒顯著細(xì)化,減輕了組織各向異性;合金強(qiáng)度隨鐓壓道次的增加,先降低后升高,對(duì)鐓壓后的合金進(jìn)行T6處理(560 ℃, 2 h+191 ℃, 4 h),反復(fù)鐓壓3道次和12道次合金的硬度分別為1418.5和1503.5 MPa。研究表明:反復(fù)鐓壓工藝可以有效細(xì)化晶粒,消除組織各向異性,多道次鐓壓后,合金強(qiáng)度有所提高
程偉麗 , 霍 瑞 , 陸楊婕 , You Bong-sun , Park Sung-soo
2014, 43(11):2824-2828.
摘要:采用OM、SEM、XRD、EBSD、TEM和電子材料試驗(yàn)機(jī)等手段研究了超細(xì)晶反擠壓Mg-8%Sn-1Al-1Zn(質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金的組織和力學(xué)性能。結(jié)果表明:在250 ℃下,通過(guò)反擠壓可以制備出具有超細(xì)晶組織的高強(qiáng)度Mg-8Sn-1Al-1Zn合金。在反擠壓過(guò)程中,大部分粗大晶粒均通過(guò)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶,其平均晶粒尺寸為1.92 μm。另外,合金中存在大量的微米和納米級(jí)Mg2Sn顆粒相。反擠壓合金表現(xiàn)出典型的基面纖維織構(gòu)。上述組織特征是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、孿晶和第二相共同作用的結(jié)果。合金的室溫抗拉屈服強(qiáng)度和壓縮屈服強(qiáng)度分別為285 和260 MPa,合金的拉伸/壓縮屈服點(diǎn)比率R高達(dá)0.91。合金的高強(qiáng)度和高R值主要?dú)w因于合金的細(xì)晶組織以及彌散分布的微納米級(jí)第二相
2014, 43(11):2829-2835.
摘要:研究了淬火和時(shí)效2種狀態(tài)的U-5.7%Nb合金,從室溫(20 ℃)~800 ℃溫度范圍的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸性能,及合金的變形和斷裂行為。結(jié)果表明,不論淬火或時(shí)效狀態(tài)的U-5.7%Nb合金,當(dāng)溫度高于200 ℃后,合金在室溫下表現(xiàn)出的二次屈服現(xiàn)象將完全消失,并在400 ℃溫度附近發(fā)生脆化,在700 ℃溫度附近表現(xiàn)出明顯的超塑性,其中淬火態(tài)合金性能的變化尤為明顯。并對(duì)準(zhǔn)靜態(tài)拉伸、Hopkinson拉伸及爆炸膨脹環(huán)3種加載速率下,時(shí)效態(tài)U-5.7%Nb合金的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明,以不同應(yīng)變速率斷裂的時(shí)效態(tài)U-5.7%Nb合金,斷口中心部位的韌窩比邊緣部位相對(duì)明顯,Hopkinson拉伸斷口的晶粒大于準(zhǔn)靜態(tài)拉伸斷口的晶粒,爆炸速率斷裂的合金斷口有剪切斷裂、邊緣開(kāi)裂及局部夾雜脫落的現(xiàn)象
2014, 43(11):2836-2840.
摘要:對(duì)多溫度點(diǎn)人工時(shí)效(200 ℃/2 h、400 ℃/2 h、600 ℃/2 h)鈾鈮合金在沖擊載荷作用下的絕熱剪切帶形成機(jī)理進(jìn)行了研究,采用Hopkinson壓桿裝置對(duì)鈾鈮合金帽形樣品進(jìn)行了沖擊加載,利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡對(duì)沖擊后的回收樣品進(jìn)行了顯微組織觀察。結(jié)果表明,顯微組織對(duì)剪切帶的形成具有重要影響,只在200 ℃/2 h與600 ℃/2 h帽形樣品臺(tái)階處觀察到不同類型的絕熱剪切帶,400 ℃/2 h樣品在沖擊過(guò)程表現(xiàn)出韌性斷裂與脆性斷裂的特征,某些區(qū)域已經(jīng)接近或達(dá)到熔點(diǎn)
范愛(ài)玲 , 丁艷鳳 , 張 姍 , 馬 捷 , 魏建忠
2014, 43(11):2847-2850.
摘要:為了實(shí)現(xiàn)鎢螺旋線表面鍍金薄膜質(zhì)量可控,研究了無(wú)氰電鍍過(guò)程中工藝參數(shù)如電流密度、鍍液溫度和沉積時(shí)間對(duì)鍍金層質(zhì)量的影響規(guī)律。利用掃描電子顯微鏡對(duì)鍍金層形貌進(jìn)行觀察分析。結(jié)果表明:電流密度影響鍍金薄膜的表面平整度及晶粒大?。诲円簻囟扔绊憻o(wú)氰鍍液穩(wěn)定性,從而影響薄膜的表面光澤度及平整度;電沉積時(shí)間對(duì)鍍層覆蓋效果影響較大。沉積時(shí)間過(guò)短,鍍層覆蓋效果差;時(shí)間過(guò)長(zhǎng),邊角效應(yīng)嚴(yán)重。沉積時(shí)間宜控制在1.5 h內(nèi)
2014, 43(11):2856-2860.
摘要:本研究著眼于確定制備純相LiFePO4脈沖激光沉積靶材的合成條件。通過(guò)TG-DTA實(shí)驗(yàn)分析合成過(guò)程,XRD檢測(cè)確定晶相,SEM觀察表面形貌。結(jié)果表明,采用液相法在800 ℃、通有氬氣(93%)和氫氣(7%)的混合氣體中焙燒制得純相的LiFePO4粉末,經(jīng)壓合焙燒獲得了純相、高結(jié)晶度、大晶粒的LiFePO4靶材。利用脈沖激光技術(shù)沉積LiFePO4薄膜,薄膜結(jié)構(gòu)致密,晶粒粒徑達(dá)納米級(jí)別
2014, 43(11):2861-2864.
摘要:以H2C2O4·2H2O及Co(NO3)2·6H2O為原料,在高速球磨中進(jìn)行固相化學(xué)反應(yīng),經(jīng)洗滌并噴霧干燥獲得分布均勻的球形納米晶前驅(qū)物,再經(jīng)高溫分解,制備出目標(biāo)物。對(duì)分解產(chǎn)物進(jìn)行了XRD/SEM分析。結(jié)果表明,產(chǎn)物形貌為球形、平均粒徑在100 nm左右的納米粉體,其晶型為面心立方結(jié)構(gòu)β-Co,同時(shí)對(duì)制備反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)的研究
2014, 43(11):2865-2871.
摘要:綜述了二氧化鈰在低溫燃料電池電極中的應(yīng)用,對(duì)比總結(jié)了二氧化鈰在催化劑中的作用,可能的作用機(jī)理,以及影響二氧化鈰對(duì)催化劑性能促進(jìn)的因素,并對(duì)二氧化鈰在低溫燃料電池電催化劑中的應(yīng)用進(jìn)行了展望
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