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  • 2017年第46卷第11期文章目次
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    • >材料科學(xué)
    • Ti-3Al-2.5V鈦合金管織構(gòu)演變規(guī)律研究

      2017, 46(11):3169-3175.

      摘要 (1109) HTML (81) PDF 0.00 Byte (0) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:各向異性是鈦合金管的一種重要性能,宏觀上通常用收縮應(yīng)變比(CSR)進(jìn)行描述,而在微觀上則可以通過織構(gòu)演變分析其變化規(guī)律。本文通過EBSD方法研究了Ti-3Al-2.5V管軸向拉伸過程中的織構(gòu)演變,揭示了CSR與織構(gòu)演變的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果表明,隨著軸向塑性應(yīng)變的增加,鈦合金管α相晶體的基軸從開始變形時(shí)的沿徑向分布逐漸朝著周向方向偏轉(zhuǎn),然后穩(wěn)定在與徑向成45°左右的位置。另外,β相在軸向拉伸過程中也表現(xiàn)出了明顯的擇優(yōu)取向。正是因?yàn)榭棙?gòu)的變化導(dǎo)致了CSR先迅速減小,然后緩慢減小,最后趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律??紤]到α相密排六方晶胞的基軸取向在軸向上的分量,改進(jìn)了簡(jiǎn)化的CSR- f (織構(gòu)量化參數(shù))模型。與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比表明,改進(jìn)模型與實(shí)驗(yàn)值符合得較好。

    • 原位生成WC/TaC復(fù)合激光熔覆層組織研究

      2017, 46(11):3176-3181.

      摘要 (1368) HTML (164) PDF 0.00 Byte (1740) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用激光熔覆技術(shù),將氧化鉭和石墨的混合粉末添加到Ni60包WC的鎳基合金粉末中,成功制備了TaC/WC復(fù)合涂層。使用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)等儀器分析了鎳基合金復(fù)合涂層橫斷面的顯微組織,并對(duì)其硬度進(jìn)行研究分析。結(jié)果顯示在基體與涂層之間形成了良好的冶金結(jié)合,復(fù)合涂層不僅含有γ-Ni樹枝晶、W2C、M7C3、以及大量的彌散分布的TaC顆粒。復(fù)合涂層的硬度可達(dá)HV965,是Ni60涂層的1.3倍,主要是因?yàn)門aC顆粒的分布促使其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)改變以及相變引起的硬度上升。

    • 復(fù)雜結(jié)構(gòu)鈦合金機(jī)翼的等溫鍛造試驗(yàn)研究

      2017, 46(11):3182-3187.

      摘要 (1185) HTML (143) PDF 0.00 Byte (1391) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:Ti-6Al-4V合金是應(yīng)用于航空和汽車工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,但是它硬度高,難加工,價(jià)格昂貴,且大尺寸毛坯時(shí)材料利用率很低,采用傳統(tǒng)加工方法很難滿足現(xiàn)代制造的需求。本文針對(duì)Ti-6Al-4V機(jī)翼,采用鉛模擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了合理的鍛坯形狀,并引入了一種閉式等溫鍛造工藝,研究了等溫鍛造Ti-6Al-4V機(jī)翼的成形能力、機(jī)械性能和工藝參數(shù)等性能。結(jié)果表明:與傳統(tǒng)加工的鈦合金機(jī)翼相比,等溫鍛造機(jī)翼顯著的改善了零件的機(jī)械性能,材料利用率從13%提高到50%;在950℃的等溫鍛造溫度下,Ti-6Al-4V基體內(nèi)片狀α相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?而當(dāng)鍛造溫度為900℃時(shí),這種相變效果呈減弱趨勢(shì)。

    • Fe-RE(Y、La和Ce)合金中相穩(wěn)定性和固溶度的第一性原理研究

      2017, 46(11):3188-3192.

      摘要 (1556) HTML (153) PDF 0.00 Byte (1589) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:合金元素的固溶度對(duì)于新型合金的設(shè)計(jì)和合金動(dòng)力學(xué)過程的研究具有重要的作用。本文利用密度泛函理論,計(jì)算了Fe-RE二元化合物的基態(tài),確定了Fe-Y和Fe-Ce體系的穩(wěn)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。計(jì)算結(jié)果表明,Fe-Y的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)為Fe12Y.tI26、Fe17Y2.hP38和Fe2Y.cF24,Fe-Ce的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)為Fe17Ce2.hP38、Fe19Ce5.hR24和Fe2Ce.cF24?;谙「褡託饨y(tǒng)計(jì)熱力學(xué)理論,利用第一性原理計(jì)算得到了稀土元素在α-Fe中隨溫度變化的固溶度曲線。結(jié)果顯示,稀土Y、La和Ce元素在α-Fe中的固溶度為SLa>SCe>SY,這一趨勢(shì)對(duì)應(yīng)于三者在α-Fe中的溶解形成焓關(guān)系Hsol(La)< Hsol(Ce)< Hsol(Y).

    • 球磨對(duì)Zr-Cu-Al-Ni金屬玻璃粉末結(jié)構(gòu)與吸放氫性能的影響

      2017, 46(11):3193-3196.

      摘要 (1154) HTML (161) PDF 0.00 Byte (1436) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文研究了球磨對(duì)氣霧化法所制備的Zr50.7Cu28Al12.3Ni9金屬玻璃粉末結(jié)構(gòu)與吸放氫性能的影響。氣霧化的金屬玻璃粉末在經(jīng)過80 h的球磨后,仍呈現(xiàn)為非晶態(tài)。球磨對(duì)金屬玻璃粉末吸放氫性能的影響在一臺(tái)全自動(dòng)Sieverts裝置上進(jìn)行了測(cè)量。球磨之后,金屬玻璃粉末的吸氫性能獲得提升,粉末的飽和吸氫量從霧化態(tài)的0.96 wt.% (H/M≈0.7)提升至了球磨后的2.66 wt.% (H/M≈1.9)。然而,由于吸氫后金屬玻璃粉末內(nèi)部生成穩(wěn)定的氫化物相,使得球磨后的金屬玻璃粉末的放氫性能未能獲得提升。

    • 三種不同粒徑分布的Ti-6Al-4VELI球形粉末熱等靜壓件的顯微組織及力學(xué)性能

      2017, 46(11):3197-3203.

      摘要 (932) HTML (87) PDF 0.00 Byte (1532) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:我們研究了經(jīng)等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備的三種不同粒徑分布的Ti-6Al-4VELI(低間隙)合金球形粉末經(jīng)熱等靜壓工藝制件后的顯微組織和力學(xué)性能。Ti-6Al-4VELI合金球形粉末經(jīng)940℃及120MPa同時(shí)升溫升壓的熱等靜壓工藝制件。利用光學(xué)顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜儀(EDS)可觀察到HIP制件中的α+β混合相。研究結(jié)果表明,Ti-6Al-4VELI合金球形粉末經(jīng)熱等靜壓制件后的顯微組織與粉末粒徑分布有很大關(guān)系。與Ti-6Al-4VELI合金中粉(粒徑分布范圍:100μm~150μm)及粗粉(粒徑分布范圍:150μm~250μm)制成的熱等靜壓件相比,由Ti-6Al-4VELI合金細(xì)粉(粒徑分布范圍:45μm~100μm)制成的熱等靜壓件呈現(xiàn)出更為優(yōu)異的顯微組織及力學(xué)性能,表現(xiàn)為更為細(xì)化的顯微組織和更高的抗拉強(qiáng)度及延伸率,與粉末熱等靜壓制件的顯微斷口分析結(jié)果相一致。

    • 金屬纖維氈的反吹清灰過程研究

      2017, 46(11):3204-3207.

      摘要 (1548) HTML (146) PDF 0.00 Byte (1476) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本研究選用三種不同絲徑的FeCrAl纖維絲,通過配氈、鋪氈、燒結(jié)和壓制等過程制備出三種不同孔徑的FeCrAl纖維氈,分析了孔徑對(duì)過濾效率,初阻力和容塵量的影響。發(fā)現(xiàn)孔徑越大,初阻力變小,容塵量增加,過濾效率降低。部分參數(shù)參考VDI3926標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三種纖維氈進(jìn)行了脈沖清灰測(cè)試,在面速為0.06m/s,粉塵濃度為2g/m3,反吹壓差為3500KPa時(shí),絲徑為22μm的樣品3表現(xiàn)出最好的清灰效果,樣品增重達(dá)12.31g,形成濾餅后的效率高達(dá)98.5%,30次人工老化共耗時(shí)盡3h,壽命最長(zhǎng)。

    • 鈦基底納米金剛石場(chǎng)發(fā)射陰極的氫處理工藝研究

      2017, 46(11):3208-3212.

      摘要 (1084) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用電泳沉積法制備了鈦基底納米金剛石的場(chǎng)發(fā)射陰極涂層,熱處理后對(duì)其進(jìn)行了氫等離子體工藝處理,然后對(duì)樣品進(jìn)行微觀表征與場(chǎng)發(fā)射特性以及發(fā)光效果的測(cè)試。研究表明H+的吸附作用和H+的刻蝕作用共同影響著金剛石涂層表面的形貌,氫處理作用不足則達(dá)不到效果,過強(qiáng)則會(huì)導(dǎo)致對(duì)金剛石涂層刻蝕過度,導(dǎo)致涂層的場(chǎng)發(fā)射性能以及發(fā)光效果變差,適當(dāng)?shù)臍涮幚碛兄谔岣邎?chǎng)發(fā)射性能和發(fā)光效果,最后探討了鈦基底納米金剛石涂層氫處理的場(chǎng)發(fā)射機(jī)理,解釋了發(fā)光效果差異的成因。

    • 基于微柱狀電極生長(zhǎng)ZnO納米線的研究

      2017, 46(11):3213-3216.

      摘要 (983) HTML (137) PDF 0.00 Byte (948) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用自己開發(fā)的硅襯底電極無催化劑制備橫向 ZnO 納米線網(wǎng)的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了二維氧化鋅納米線網(wǎng)電路的制備。本論文涉及的技術(shù)一方面可以為突破納電子器件制備極限提供新技術(shù)參考。另一方面,去除了納米線生長(zhǎng)過程中的金催化劑污染,降低成本,簡(jiǎn)化工藝。

    • 玻璃襯底溫度對(duì)濺射制備SnO2-Al2O3雙金屬元素薄膜電學(xué)及光學(xué)特性的影響研究

      2017, 46(11):3217-3221.

      摘要 (1050) HTML (142) PDF 0.00 Byte (1301) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用射頻(RF)磁控濺射法在玻璃襯底上制備了SnO2-Al2O3 (SAO) 雙金屬元素薄膜. 通過掃描電鏡(SEM)圖像,X射線衍射(XRD)圖譜,四探針測(cè)量,UV-IR及光致發(fā)光(PL)譜研究了襯底溫度對(duì)薄膜表面形貌,晶體微結(jié)構(gòu),電學(xué)及光學(xué)特性的影響. 當(dāng)襯底溫度增加時(shí),SAO薄膜的晶粒尺寸增大. SEM圖像及XRD圖譜所顯示的均質(zhì)表面結(jié)構(gòu)及大晶粒尺寸表明薄膜具有良好的表面形貌和結(jié)晶度. 在400-800nm的可見光范圍,薄膜的透射率可達(dá)~80%-90%, 計(jì)算得到薄膜的帶隙約4.11-4.14eV, 表面電阻約7.0 -9.4 . 通過合理選擇濺射溫度, 薄膜的帶隙可得到增寬, 表面電阻可被降低. 測(cè)量還發(fā)現(xiàn)所制備SAO薄膜的PL譜在UV及紅光帶發(fā)光. 這種多晶SAO薄膜可用于透明導(dǎo)電氧化物(TCO)薄膜, 太陽能電池窗, 傳感器及光發(fā)射器.

    • 不同調(diào)制結(jié)構(gòu)Ni/Al型納米多層膜的非對(duì)稱擴(kuò)散及界面應(yīng)力演化行為

      2017, 46(11):3222-3227.

      摘要 (933) HTML (74) PDF 0.00 Byte (1340) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為了研究分析室溫下濺射沉積的金屬異質(zhì)結(jié)界面演化的尺度依賴性,制備了不同調(diào)制周期和Ni:Al調(diào)制比等特征結(jié)構(gòu)的Ni/Al型金屬納米多層膜。結(jié)合X射線衍射,多光束光學(xué)應(yīng)力傳感器(MOSS)實(shí)時(shí)薄膜曲率測(cè)量,研究了應(yīng)力演化行為,并在此基礎(chǔ)上分析推測(cè)納米多層膜在生長(zhǎng)過程中的界面特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于各亞層內(nèi)各向異性納米晶結(jié)構(gòu),多層膜界面具有不對(duì)稱性,這是由于界面處Ni原子向Al晶格內(nèi)的不對(duì)稱擴(kuò)散行為所致。特別地,當(dāng)此類型多層膜具備最小調(diào)制周期和最低Ni:Al調(diào)制比這兩個(gè)特征參量時(shí),上述不對(duì)稱擴(kuò)散行為由于界面累積效應(yīng)變得更為加劇。

    • 多道次熱軋模擬過程中Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的再結(jié)晶特征

      2017, 46(11):3233-3238.

      摘要 (1423) HTML (151) PDF 0.00 Byte (2008) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble-1500D熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)的軋制工藝對(duì)7055合金進(jìn)行多道次熱壓縮試驗(yàn),模擬其企業(yè)熱軋過程,采用電子背散射衍射和透射電鏡研究了再結(jié)晶特征。在不同變形條件下,表現(xiàn)出不同的再結(jié)晶機(jī)制,主要?jiǎng)討B(tài)再結(jié)晶機(jī)制有連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。前者的形核機(jī)制主要為,原始晶界弓出形核和亞晶合并形核;后者歸因于嚴(yán)重的不均勻變形。在道次間的間隙期間,靜態(tài)再結(jié)晶發(fā)生。另外,尺寸大于1 μm的第二相也促進(jìn)再結(jié)晶。

    • 不同包套材料對(duì)鉬粉末鍛造中塑性變形和致密化的研究

      2017, 46(11):3239-3243.

      摘要 (1201) HTML (140) PDF 0.00 Byte (1387) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文采用有限元法來研究鉬粉末等溫包套鍛造中的塑性變形和致密化。采用三種包套材料來進(jìn)行模擬:45鋼、304不銹鋼、和GH4169合金。模擬表明,應(yīng)變、密度和平均應(yīng)力的分布明顯受護(hù)套材料影響,應(yīng)力、密度分布呈現(xiàn)“U”型。并且再相同鍛造條件下,坯料的應(yīng)力和密度隨包套材料所受應(yīng)力的增加而增加。當(dāng)變形程度超過40%時(shí)用304不銹鋼材料做包套材料的坯料的均勻性最好。除了邊緣的較小區(qū)域外,平均應(yīng)力隨著離中心的距離的增加而直線下降。研究表明,在這三種材料中,304不銹鋼最適合做鉬粉末等溫包套鍛造的包套材料。

    • 預(yù)處理氣氛對(duì)鐵離子摻雜的氧化鈦納米管微結(jié)構(gòu)和光催化活性的影響

      2017, 46(11):3244-3252.

      摘要 (1100) HTML (142) PDF 0.00 Byte (1557) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文通過在空氣和還原性氣氛中煅燒鐵離子摻雜的銳鐵礦納米粉體,并且采用水熱合成法制備了具有銳鐵礦結(jié)構(gòu)的納米管,研究了它們的微結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)行為。研究發(fā)現(xiàn),與在空氣中煅燒相比,還原性氣氛下煅燒引入了低價(jià)態(tài)Fe2+和Ti3+離子以及更多的表面吸附氧,納米管的比表面積、亞甲基藍(lán)吸附能力以及光吸收閾值得到顯著提高。1 mol% Fe 摻雜以及還原處理產(chǎn)生了最高的吸附和光催化活性及其降解持久性,過多摻雜反而降低了光催化性能。此外,水熱合成引起納米管的含鐵量下降。

    • 氧化鈷/鎳核殼結(jié)構(gòu)納米線的合成及其在超級(jí)電容器的運(yùn)用

      2017, 46(11):3253-3259.

      摘要 (963) HTML (133) PDF 0.00 Byte (1385) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:在本文中,我們通過兩步法合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的CoO/NiO納米線。透射電子顯微鏡的結(jié)果顯示,CoO納米線被NiO的納米片層結(jié)構(gòu)緊密包覆,同時(shí)該樣品具有獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)。由于其特殊結(jié)構(gòu),該樣品用于超級(jí)電容器電極材料顯示了優(yōu)異的電容性能(當(dāng)電流密度為1 A g-1時(shí),其比電容能夠達(dá)到708 F g-1),同時(shí)該樣品顯示了良好的倍率特性以及循環(huán)穩(wěn)定性(當(dāng)循環(huán)1000個(gè)周期后,其電容保持力為80 %),其電容性能明顯優(yōu)于單組份樣品。這主要是由于CoO納米線和NiO納米片相比于單一組分能夠?yàn)檠趸€原反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn),這種協(xié)同作用有助于提高材料整體的比電容以及電化學(xué)穩(wěn)定性。

    • 原位合成TiB2的定量計(jì)算及Cu-TiB2復(fù)合材料性能的研究

      2017, 46(11):3260-3266.

      摘要 (972) HTML (137) PDF 0.00 Byte (1364) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以Ti粉、B粉和Cu粉為原材料,球磨后,采用原位熱壓法合成Cu-15wt%TiB2復(fù)合材料。詳細(xì)討論了Cu-Ti-B體系的反應(yīng)過程。通過XRD、SEM、EDS、XPS等手段,確定了Ti和B在Cu基體中原位合成了TiB2,并利用XRD制作TiB2和Cu的定標(biāo)曲線,采用外標(biāo)法計(jì)算出不同燒結(jié)溫度下TiB2的合成率,結(jié)果表明,在一定的溫度范圍內(nèi),溫度越高,合成率越高,在1000℃時(shí)TiB2的合成率可達(dá)99.27%。并測(cè)試Cu-1.5 wt%TiB2塊狀試樣的維氏硬度,電導(dǎo)率和三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度,分別為125.68 MPa、80.1% IACS和755.2 MPa,在100℃時(shí)的熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)分別為9.3×10-6 /K和260 W/mK。

    • TC4鈦合金室溫滯后回彈研究

      2017, 46(11):3267-3271.

      摘要 (1582) HTML (150) PDF 473.76 K (1974) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為了探明TC4鈦合金室溫下的滯后回彈效應(yīng),采用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了不同預(yù)應(yīng)變和不同加載速率的滯后回彈實(shí)驗(yàn);為了揭示滯后回彈變化規(guī)律的微觀機(jī)理,采用光鏡和透射電子顯微鏡對(duì)微觀組織進(jìn)行表征。結(jié)果表明:TC4鈦合金經(jīng)過室溫塑性變形卸載后尺寸繼續(xù)變化,具有明顯的滯后回彈效應(yīng)。隨著預(yù)應(yīng)變以及加載應(yīng)變率的提高,滯后回彈應(yīng)變(TDSS)的絕對(duì)值均呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)。組織分析表明,“流線型”光鏡組織、位錯(cuò)塞積以及孿晶組織的演變與滯后回彈變化規(guī)律正相關(guān)。

    • Ti1-xVxC(x=0~1)材料彈性性質(zhì)的第一性原理研究

      2017, 46(11):3272-3276.

      摘要 (1261) HTML (150) PDF 0.00 Byte (1498) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算了Ti1-xVxC(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.75,1)八種碳化釩鈦的晶格常數(shù)、彈性常數(shù)、彈性模量和電子態(tài)密度,計(jì)算結(jié)果與已報(bào)道試驗(yàn)結(jié)果很好符合。Ti1-xVxC(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.75,1)的晶胞參數(shù)隨釩含量的增大而減小,在x=0.5時(shí),化合物具有最優(yōu)的綜合力學(xué)性能,體模量282.41GPa、剪切模量229.01GPa和剪切模量G/體模量B(G/B)比值0.68。分析電子態(tài)密度得知該系列化合物均具有良好的導(dǎo)電性, pd軌道雜化作用明顯(除VC外),從而導(dǎo)致了其力學(xué)性能的變化。

    • 20MPa壓應(yīng)力下Ti-1300合金ω相變研究

      2017, 46(11):3277-3281.

      摘要 (1381) HTML (160) PDF 0.00 Byte (1673) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文采用高分辨膨脹儀DIL 805 A/D研究了20MPa壓應(yīng)力作用下Ti-1300合金在連續(xù)加熱過程中ω相變。結(jié)果表明:20MPa壓應(yīng)力抑制Ti-1300合金在連續(xù)加熱時(shí)ω相變,相變開始點(diǎn)較無應(yīng)力時(shí)有一定滯后。根據(jù)Kissinger-Akahira-Sunose模型計(jì)算得出20MPa壓應(yīng)力作用下Ti-1300合金的ω相變的平均激活能為73KJ/mol,高于無應(yīng)力條件下的平均相變激活能(55KJ/mol),亦說明壓應(yīng)力對(duì)合金的ω相變有一定的抑制作用,使β→ω相變更加困難。然而連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變中,隨ω相轉(zhuǎn)變量的增加而相變激活能逐漸減小,說明壓應(yīng)力對(duì)ω相變的抑制作用逐漸減弱。

    • Al2O3陶瓷與TiAl合金真空釬焊接頭界面組織及性能

      2017, 46(11):3282-3287.

      摘要 (1575) HTML (149) PDF 703.17 K (2089) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用AgCuTi活性釬料實(shí)現(xiàn)了Al2O3陶瓷與TiAl合金的釬焊連接,研究了釬焊接頭的界面結(jié)構(gòu)及其形成機(jī)制,并且分析了不同釬焊參數(shù)對(duì)接頭界面組織和接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:Al2O3陶瓷與TiAl合金釬焊接頭的典型界面組織為:Al2O3/Ti3(Cu,Al)3O/Ag(s.s)+Cu(s.s)+AlCu2Ti/AlCu2Ti+AlCuTi/TiAl。釬焊過程中,TiAl基體向液態(tài)釬料中的溶解量決定了釬焊接頭界面組織的形成及其演化。隨著釬焊溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng),Al2O3陶瓷側(cè)的Ti3(Cu,Al)3O反應(yīng)層增厚,釬縫中彌散分布的團(tuán)塊狀A(yù)lCu2Ti化合物逐漸聚集長(zhǎng)大。陶瓷側(cè)界面反應(yīng)層的厚度和釬縫中AlCu2Ti化合物的形態(tài)及分布共同決定著接頭的抗剪強(qiáng)度。當(dāng)釬焊溫度為880 ℃,保溫10 min時(shí),接頭的抗剪強(qiáng)度最大,達(dá)到94 MPa,此時(shí)接頭的斷裂形式呈現(xiàn)沿Al2O3陶瓷基體和界面反應(yīng)層的復(fù)合斷裂模式。

    • 碳纖維增強(qiáng)純鈦燒結(jié)過程中TiC形成的影響因素及形態(tài)特征

      2017, 46(11):3288-3292.

      摘要 (1203) HTML (146) PDF 0.00 Byte (1232) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以Ti粉和碳纖維為原料,采用氬氣保護(hù)常壓燒結(jié)的工藝方法,改變燒結(jié)溫度等工藝參數(shù)和碳纖維的形態(tài),獲得了α-Ti與C纖維復(fù)合材料樣品。利用SEM掃描電子顯微分析、微區(qū)成分分析和XRD物相分析,證明了燒結(jié)過程中Ti原子與C原子在Ti基體與碳纖維的界面反應(yīng)生成了TiC, 并有以碳纖維為導(dǎo)向形成TiC纖維的趨勢(shì)。通過顯微組織、顯微硬度等輔助分析,考察了工藝參數(shù)對(duì)TiC形成及微觀形態(tài)的影響規(guī)律。結(jié)果表明,氬氣保護(hù)常壓燒結(jié)時(shí),隨著燒結(jié)溫度的提高,Ti基體與碳纖維的界面形成的TiC形態(tài)發(fā)生了顯著變化,由致密的纖維狀向具有顯著顆粒構(gòu)成的纖維狀轉(zhuǎn)化。碳纖維粉末化后加入時(shí)形成了分散的粒狀TiC。

    • Ti17合金網(wǎng)籃組織的斷裂韌性及其預(yù)測(cè)模型研究

      2017, 46(11):3293-3297.

      摘要 (1147) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1149) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:研究了Ti17鈦合金網(wǎng)籃組織的斷裂韌性及斷裂行為,發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展路徑曲折度(外因)及沿著裂紋擴(kuò)展路徑所消耗的塑性功(內(nèi)因)對(duì)斷裂韌性有顯著影響,好的塑性及曲折的裂紋擴(kuò)展路徑有利于提高合金的斷裂韌性?;谀芰吭?建立了綜合考慮內(nèi)因和外因的斷裂韌性預(yù)測(cè)模型,模型預(yù)測(cè)精度較高,誤差在6%以內(nèi)。分析模型發(fā)現(xiàn),對(duì)網(wǎng)籃組織斷裂韌性起決定作用的是其本征塑性功,占80%以上,裂紋擴(kuò)展路徑的貢獻(xiàn)較小,在20%以內(nèi)。

    • 漂珠/AZ91D復(fù)合材料微觀組織與性能的研究

      2017, 46(11):3298-3304.

      摘要 (1186) HTML (148) PDF 0.00 Byte (1157) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用攪拌鑄造法,向鎂合金熔體中添加漂珠,制備了漂珠/AZ91D復(fù)合材料,研究了該復(fù)合材料微觀組織的均勻性、相組成、力學(xué)性能和阻尼性能。結(jié)果表明,漂珠在基體中分布均勻,無偏聚現(xiàn)象。在復(fù)合材料制備過程中,漂珠與鎂合金熔體發(fā)生反應(yīng)并被填充,使得復(fù)合材料中有Mg2Si和MgO相生成。與基體合金相比,復(fù)合材料的力學(xué)性能和阻尼性能均得到明顯提高。復(fù)合材料的斷裂是以解理斷裂為主的脆性斷裂,在斷裂過程中漂珠壁被撕裂。復(fù)合材料的阻尼機(jī)制主要是位錯(cuò)阻尼和界面阻尼。

    • Mg-Zn-Zr-Y合金高溫塑性變形本構(gòu)模型及流變行為預(yù)測(cè)

      2017, 46(11):3305-3310.

      摘要 (1152) HTML (136) PDF 0.00 Byte (1311) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble熱力模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)Mg-Zn-Zr-Y合金進(jìn)行了高溫壓縮變形實(shí)驗(yàn),分析了合金在變形溫度為573~723K、應(yīng)變速率為0.001~1s-1范圍內(nèi)的流變行為。結(jié)果表明,熱變形條件對(duì)流變特征和流變應(yīng)力影響顯著,流變曲線呈現(xiàn)“飽和非線性”和“正偏態(tài)分布”兩種特征,應(yīng)力水平隨著變形溫度的降低和應(yīng)變速率的增大而提高?;贏rrhenius和Zener-Holloman方程,線性擬合確定了合金的表觀變形激活能(Q=152.307 KJ.mol-1)和應(yīng)力指數(shù)(n=5.521)等參數(shù),建立了描述塑性流變行為的本構(gòu)方程。結(jié)果顯示,該本構(gòu)模型數(shù)值計(jì)算出的流變應(yīng)力理論值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合程度依賴于熱變形條件的取值范圍,與“飽和非線性”穩(wěn)態(tài)流變特征的塑性變形行為基本吻合;而與加工硬化突出的“正偏態(tài)分布”流變行為存在一定偏差,引起理論峰值應(yīng)變前移,但峰值應(yīng)力水平仍基本符合。表明該本構(gòu)模型在Mg-Zn-Zr-Y合金中表現(xiàn)出較好的實(shí)用性,尤其適用描述高變形溫度(>623K)和低應(yīng)變速率(<0.01 s -1)下穩(wěn)態(tài)塑性變形行為。

    • 化合物相的析出對(duì)Mg-Sn二元合金導(dǎo)熱性能的影響

      2017, 46(11):3311-3315.

      摘要 (1072) HTML (159) PDF 0.00 Byte (1075) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文研究了添加不同含量的Sn(3 wt.%, 6 wt.%, 9 wt.%)對(duì)鑄態(tài)、固溶態(tài)及時(shí)效態(tài)Mg-Sn二元合金導(dǎo)熱性能的影響。結(jié)果表明,鑄態(tài)及固溶處理態(tài)Mg-Sn合金的熱導(dǎo)率均隨著Sn元素含量的增加不斷降低,其中含Sn含量最多的固溶態(tài)Mg-10Sn合金所對(duì)應(yīng)的熱導(dǎo)率降低至52.6W/m.K;同固溶態(tài)合金相比,相同溶質(zhì)含量的鑄態(tài)合金的熱導(dǎo)率更高。Mg-Sn合金的熱導(dǎo)率隨時(shí)效的進(jìn)行逐漸升高,Mg-3Sn,Mg-6Sn及Mg-10Sn合金的熱導(dǎo)率分別最終可達(dá)到125W/m.K、120W/m.K及110W/m.K。分析表明鎂合金熱導(dǎo)率的不斷升高可以歸結(jié)于基體的純化效應(yīng),Sn元素的原子大小、核外電子分布以及化合價(jià)等均會(huì)對(duì)Mg-Sn合金的導(dǎo)熱性能產(chǎn)生影響。

    • GH4145合金應(yīng)力松弛性能的研究

      2017, 46(11):3316-3320.

      摘要 (1075) HTML (135) PDF 0.00 Byte (1389) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:在566 ℃、0.2%恒定應(yīng)變條件下對(duì)GH4145合金進(jìn)行2 000小時(shí)拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn),結(jié)果表明:該合金具有良好的抗應(yīng)力松弛性能。應(yīng)力松弛試驗(yàn)前,GH4145合金由等軸晶組成,且晶粒大小不均勻,存在著尺寸相差較大的大、小兩種晶粒。應(yīng)力松弛試驗(yàn)后,小尺寸晶粒明顯長(zhǎng)大,致使合金的平均晶粒尺寸顯著增大。應(yīng)力松弛試驗(yàn)過程中,GH4145合金中各種形態(tài)和尺寸的二次γ′相長(zhǎng)大緩慢,立方形二次γ′相的體積分?jǐn)?shù)稍有增大,同時(shí)析出了尺寸更加細(xì)小的球形三次γ′相,致使合金的硬度升高。

    • 預(yù)變形對(duì)2099合金組織性能的影響

      2017, 46(11):3321-3325.

      摘要 (1730) HTML (143) PDF 0.00 Byte (1234) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:通過顯微硬度測(cè)試、力學(xué)性能測(cè)試和透射電鏡觀察等手段,研究了不同預(yù)變形程度對(duì)2099合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨著預(yù)變形程度增大,合金時(shí)效進(jìn)程顯著加快,合金峰時(shí)效態(tài)的強(qiáng)度顯著提高;析出相更為細(xì)小彌散地分布于基體中,較為粗大的晶界析出相趨于不連續(xù)化、點(diǎn)鏈化;時(shí)效強(qiáng)化相經(jīng)歷了由T1相、δ′相和θ′相三相共存到以T1相為主要強(qiáng)化相的變化過程,表明預(yù)變形對(duì)時(shí)效過程中析出相的大小、類型、分布有重要影響,在促進(jìn)T1相析出的同時(shí),也消耗了δ′相和θ′相。

    • AZ31B鎂合金管材縱連軋損傷與溫度場(chǎng)探索性研究

      2017, 46(11):3326-3331.

      摘要 (1581) HTML (147) PDF 0.00 Byte (1266) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:在軋制溫度為350℃,軋輥角速度約為3.14rad/s,壁厚壓下量分別為20%、30%、40%的條件下,對(duì)尺寸為50mmX7mmX1000mm的AZ31B鎂合金管進(jìn)行縱連軋熱力耦合數(shù)值模擬,在相同溫度不同壓下量的軋制條件下,從軋制損傷的應(yīng)力狀態(tài)和溫度場(chǎng)分布兩方面對(duì)鎂合金管材縱連軋的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了探索性研究。結(jié)果表明:在相同軋制溫度條件下,隨著壓下量的增大,最大損傷值也隨著增大,且最大損傷值均出現(xiàn)在軋輥的輥縫處。同時(shí)塑性變形產(chǎn)生的熱量也增大,且因軋輥輥頂處和鎂管間存在較大的熱交換,所以輥縫處的溫度要高于輥頂處,兩者之間有一定的溫度差,壁厚壓下量越大則溫度差越大。相同壓下量條件下,縱連軋鎂合金管的損傷程度要比鎂合金板材軋制的小。

    • 電氣石襯底溫度對(duì)ZnO薄膜的結(jié)晶特征和光學(xué)特性的影響

      2017, 46(11):3328-3232.

      摘要 (1178) HTML (159) PDF 0.00 Byte (1209) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用超聲霧化熱解技術(shù) (USP) 在不同溫度的電氣石和玻璃襯底上生長(zhǎng)ZnO納米片狀薄膜。結(jié)構(gòu)研究表明晶體為六方纖鋅礦多晶結(jié)構(gòu)。襯底溫度越高,Raman特征峰越強(qiáng),XRD結(jié)果給出(002)優(yōu)勢(shì)定向越明顯,晶體結(jié)晶性能越好,晶粒尺寸越大。SEM圖像顯示片狀ZnO晶體沿平行襯底方向疊加形成花狀晶柱的微觀形貌,沉積溫度越高,晶柱寬度越大。UV-Vis表明電氣石襯底上ZnO吸收峰強(qiáng)度高于玻璃襯底,最大吸收峰位置發(fā)生紅移,高溫下移動(dòng)更大。

    • W含量對(duì)Ni-W合金基帶取向及織構(gòu)形成的影響

      2017, 46(11):3332-3337.

      摘要 (1069) HTML (147) PDF 0.00 Byte (1165) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用壓延輔助雙軸織構(gòu)基板制備路線,結(jié)合X射線衍射和電子背散射衍射技術(shù),系統(tǒng)研究了W摩爾含量分別為5%、7%和9.3%的Ni-W合金基帶在冷軋形變和再結(jié)晶熱處理過程中的取向及織構(gòu)形成的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),在冷軋形變過程中,隨著W含量的增加,Ni-W合金基帶中S和Copper取向含量的增量逐漸降低,而Brass取向含量的增量則呈現(xiàn)上升趨勢(shì),最終低W合金獲得Copper型軋制織構(gòu),而高W合金獲得Brass型軋制織構(gòu)。在再結(jié)晶熱處理過程中,低W合金立方晶粒形核較早并迅速長(zhǎng)大,吞并其它取向,容易獲得立方織構(gòu);高W合金的立方取向晶粒則和其它取向晶粒一同形核和長(zhǎng)大,且長(zhǎng)大速度不及其它取向晶粒,最后形成雜亂取向。

    • 原位自生TiB2顆粒增強(qiáng)2024-T4鋁基復(fù)合材料的損傷斷裂行為

      2017, 46(11):3338-3344.

      摘要 (1128) HTML (149) PDF 0.00 Byte (1168) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用掃描電子顯微鏡結(jié)合原位拉伸試驗(yàn)研究了顆粒體積分?jǐn)?shù)為4.167%的原位自生TiB2顆粒增強(qiáng)2024-T4鋁基復(fù)合材料(TiB2/2024-T4)的損傷斷裂機(jī)理。TiB2/2024-T4在拉伸下的損傷斷裂行為依次有微裂紋萌生、微裂紋累積和微裂紋貫通三個(gè)典型過程。試驗(yàn)結(jié)果表明TiB2/2024-T4中初始微裂紋率先在副產(chǎn)物顆粒、微米級(jí)的TiB2顆粒以及TiB2顆粒團(tuán)聚體中萌生。隨著加載的進(jìn)行,更多的微裂紋出現(xiàn)在TiB2顆粒偏聚帶中,最終微裂紋通過顆粒稀疏區(qū)域鋁合金基體的韌性斷裂而貫通,形成宏觀裂紋。通過分析單胞有限元模型,研究了顆粒偏聚對(duì)偏聚帶中的基體微裂紋萌生的影響機(jī)理。數(shù)值結(jié)果表明:相比于顆粒稀疏區(qū)域的基體,顆粒偏聚帶中的基體最大等效塑性應(yīng)變和應(yīng)力三軸度均有提高,誘使微裂紋會(huì)因?yàn)槠蹘е谢w微孔洞長(zhǎng)大和聚合進(jìn)程的加劇而提前萌生,這與原位拉伸試驗(yàn)中的現(xiàn)象是一致的。

    • AgWC30電接觸材料的電弧行為研究

      2017, 46(11):3345-3351.

      摘要 (1140) HTML (165) PDF 0.00 Byte (1087) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:對(duì)電弧基本行為的研究一直是電接觸材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn),本研究以AgWC30觸頭為研究對(duì)象,借助高速攝像的手段,觀測(cè)電觸頭對(duì)在不同工作條件下,電弧行為的基本特征和規(guī)律,并進(jìn)行了定量測(cè)量研究。通過掃描電鏡對(duì)燃弧后觸頭表面形貌進(jìn)行分析。結(jié)果表明,電弧演化階段經(jīng)歷起弧,穩(wěn)定燃燒,迅速熄滅三個(gè)過程。起弧階段存在多點(diǎn)起弧特征,并伴有金屬熔滴的噴濺行為,穩(wěn)定燃燒階段出現(xiàn)電弧的產(chǎn)生、長(zhǎng)大和合并行為,最后電弧迅速熄滅。觸頭表面存在以WC為骨架覆Ag的大量凸丘與熔橋的產(chǎn)生和斷裂行為有密切關(guān)系,觸頭分?jǐn)噙^程中熔橋和電弧可同時(shí)存在,并存在一定的協(xié)助作用。

    • Co6W6C化合物的熱力學(xué)研究

      2017, 46(11):3352-3356.

      摘要 (1038) HTML (144) PDF 0.00 Byte (1269) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以高純鎢、鈷、碳粉為原料,在真空條件下制備獲得物相純凈的Co6W6C化合物,對(duì)Co6W6C進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)測(cè)定并結(jié)合計(jì)算得出了其相關(guān)的熱力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:在原料粉中碳含量為1.06wt.%、真空反應(yīng)溫度為1000℃、保溫時(shí)間為1h的條件下,可制備獲得物相純凈的Co6W6C。結(jié)合其等壓熱容及1173K下氧化反應(yīng)的反應(yīng)焓測(cè)定結(jié)果,通過計(jì)算獲得了Co6W6C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵( )、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓( )等熱力學(xué)參數(shù)以及其等壓熱容(Cp)、焓( )、熵( )和吉布斯自由能( )等基礎(chǔ)熱力學(xué)參量隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系。

    • 鋁合金FSW拼焊板塑性變形規(guī)律研究

      2017, 46(11):3357-3365.

      摘要 (1081) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1276) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:鋁合金攪拌摩擦焊拼焊板各區(qū)力學(xué)性能的差異導(dǎo)致拼焊板成形時(shí)嚴(yán)重的不均勻性,降低了拼焊板成形性,極大地限制了鋁合金拼焊板的應(yīng)用。本文以2024鋁合金攪拌摩擦焊拼焊板為研究對(duì)象,通過實(shí)驗(yàn)和有限元模擬系統(tǒng)研究接頭力學(xué)性能失配對(duì)鋁合金拼焊板塑性成形性能的影響規(guī)律和機(jī)理。對(duì)鋁合金攪拌摩擦焊接頭進(jìn)行金相檢驗(yàn)和硬度測(cè)試,根據(jù)接頭組織及硬度分布特征,將攪拌摩擦焊接頭劃分為焊核區(qū)、熱機(jī)影響區(qū)、熱影響區(qū)以及母材區(qū)四個(gè)部分,以此建立攪拌摩擦焊接頭的有限元模型,并對(duì)接頭變形過程中的約束與協(xié)調(diào)變形規(guī)律進(jìn)行分析。接頭變形時(shí)拉伸應(yīng)力在屈服應(yīng)力最小的區(qū)域最低,在屈服應(yīng)力較大的區(qū)域相應(yīng)升高,且在接頭中存在失配比交界處都會(huì)發(fā)生突變。從形變能的角度分析,這主要是由于力學(xué)性能失配而導(dǎo)致變形不協(xié)調(diào)及相互約束,表現(xiàn)在接頭拉伸性能上就是屈服強(qiáng)度及屈服位置、拉伸強(qiáng)度、延伸率隨失配比組合的差異。

    • Ti元素改性ZrCo合金在CO雜質(zhì)氣氛中吸氫行為及影響機(jī)制

      2017, 46(11):3366-3373.

      摘要 (1368) HTML (151) PDF 0.00 Byte (1171) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用EDS和XRD表征了Ti改性ZrCo合金的相結(jié)構(gòu)及表面元素分布,采用飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(TOF-SIMS)以及程控升溫?zé)峤饷摳?TPD)方法研究少量CO(1.05%vol.CO+98.95%vol.H2氣氛)對(duì)Zr0.8Ti0.2Co合金氫化行為的影響及作用機(jī)制。結(jié)果表明:在純氫環(huán)境下ZrCo合金和Zr0.8Ti0.2Co合金飽和吸氫時(shí)間分別少于2分鐘和少于4分鐘,飽和吸氫容量分別為1.8wt%和1.9wt%。而在含1.05%CO的氫中ZrCo合金和Zr0.8Ti0.2Co合金在2500min內(nèi)均未能達(dá)到吸氫飽和,吸氫容量分別下降到0.91wt%和0.48wt%,Ti改性導(dǎo)致ZrCo合金在CO雜質(zhì)氣氛中的吸氫動(dòng)力學(xué)性能下降。實(shí)驗(yàn)表明通過773K、0.5h熱抽空處理可恢復(fù)至毒化前吸氫性能。

    • 四種Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性研究

      2017, 46(11):3374-3381.

      摘要 (1605) HTML (151) PDF 667.38 K (2029) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用第一性原理在JMatPro7.0軟件的Al基數(shù)據(jù)庫完成四種Al-Zn-Mg-Cu合金時(shí)間-溫度-轉(zhuǎn)變(TTT)曲線和CCT曲線計(jì)算。結(jié)論是: 7055合金的主合金元素總量及Cu含量最高,TTT曲線和CCT曲線在左上方;7085合金的Cu含量最低且Zn/Mg比值最高,TTT曲線和CCT曲線在右下方,平衡相析出的孕育期最長(zhǎng),開始析出溫度和鼻尖溫度最低,合金的淬火敏感性最低;7075合金Zn/Mg比值最小且晶內(nèi)存在非共格的E(Al18Cr2Mg3)相,合金的淬火敏感性最高。實(shí)驗(yàn)研究表明與冷卻速率960℃/s處相比,冷卻速率1.8℃/s處7075、7055、7050和7085四種合金淬火態(tài)的電導(dǎo)率差值和時(shí)效態(tài)的硬度下降率均減小,硬度下降率分別為35.5%、19%、13.8%和9.5%,此處四個(gè)合金固溶體的晶格常數(shù)及淬火析出相的尺寸及面積分?jǐn)?shù)依次減小,因此其淬火敏感性依次降低。

    • 高強(qiáng)GH4738合金成分設(shè)計(jì)計(jì)算與驗(yàn)證

      2017, 46(11):3382-3387.

      摘要 (1250) HTML (140) PDF 0.00 Byte (1193) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:高強(qiáng)GH4738高溫合金是超大功率煙氣輪機(jī)/燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤的候選材料,本文利用Thermo-Calc及JMatPro軟件進(jìn)行成分設(shè)計(jì)優(yōu)化及拉伸強(qiáng)度預(yù)測(cè)進(jìn)而實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究了不同C,Al,Ti及Cr等元素對(duì)該合金中相析出規(guī)律及其合金力學(xué)性能的變化規(guī)律;基于計(jì)算結(jié)果,制備了不同Al,Ti含量的GH4738合金,測(cè)試了其室溫拉伸強(qiáng)度并對(duì)確定的超大型盤件用高強(qiáng)GH4738合金成分進(jìn)行相分析研究。結(jié)果顯示,C含量的增加,可促進(jìn)碳化物M23C6及MC析出量的增加及其回溶溫度的提高,但其對(duì)γ¢相含量的變化幾乎無影響;Al,Ti含量的增加,都可明顯提高合金γ¢相回溶溫度及其析出量,并有利于合金拉伸強(qiáng)度的提高;Cr含量的增加,可提高γ¢相的回溶溫度,但對(duì)其析出量影響不大;影響合金中γ¢相回溶溫度及析出量的合金元素順序依次為Al,Ti,Cr;高強(qiáng)GH4738合金成分設(shè)計(jì)原則為適當(dāng)降低C含量,提高Al,Ti含量至合金成分范圍高限;高強(qiáng)GH4738合金中γ¢相占約24.0%,其點(diǎn)陣常數(shù)為a0=0.357~0.359nm,其組成結(jié)構(gòu)為:(Ni0.9236Co0.0415Fe0.0025Cr0.0322)3(Cr0.0972Al0.3585Ti0.5059Mo0.0366Cr0.0018)。該研究結(jié)果為中國(guó)大尺寸GH4738難變形高溫合金渦輪盤提供了的成分設(shè)計(jì)思路。

    • DZ125合金表面Ce-Y改性鋁化物滲層的組織及抗沖蝕性能

      2017, 46(11):3388-3393.

      摘要 (1008) HTML (132) PDF 0.00 Byte (1113) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:通過擴(kuò)散滲法在DZ125合金表面制備了Ce-Y聯(lián)合改性鋁化物滲層,分析了共滲層的結(jié)構(gòu)及相組成,并對(duì)其組織形成機(jī)理和抗沖蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:1000℃/2h下所制備的Al-Ce-Y共滲層具有多層結(jié)構(gòu),由外向內(nèi)依次為NiAl和少量Al3Ni2組成的外層,Al3Ni2內(nèi)層及富Al的互擴(kuò)散層,Ce、Y元素主要集中在共滲層的外層,起到細(xì)化晶粒及促滲的作用。固體粒子沖蝕結(jié)果表明:Al-Ce-Y共滲顯著的提高了DZ125合金在小攻角下的抗固體粒子沖蝕性能,沖蝕機(jī)理為犁削和切削損傷;隨著攻角的增大,Al-Ce-Y共滲層的沖蝕率逐漸增大,沖蝕機(jī)理向脆性斷裂和疲勞破壞轉(zhuǎn)變,當(dāng)攻角為90度時(shí),其沖蝕率高于DZ125基體。

    • 鈦酸鹽納米線控制細(xì)胞的粘附及其活性

      2017, 46(11):3394-3399.

      摘要 (1580) HTML (159) PDF 717.06 K (2011) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:控制細(xì)胞與生物材料的互動(dòng)在植入器械包括藥物輸送系統(tǒng),生物感應(yīng)器等方面的應(yīng)用是非??释摹D壳拔覀儗?duì)于開發(fā)能夠限制細(xì)胞的粘附以及活性的新材料有著較大的期待。在本實(shí)驗(yàn)中我們通過水熱法在鈦片表面制作鈦酸鹽納米線支架,研究了鈦酸鹽納米線對(duì)于MG63成骨細(xì)胞粘附、增殖、分化的影響。結(jié)果顯示與光滑組鈦片比較在納米線表面有較少的細(xì)胞粘附,掃描電鏡觀察可見僅有少量細(xì)胞被納米線穿刺并固定在納米線表面,并且細(xì)胞形態(tài)呈不規(guī)則的長(zhǎng)條形,免疫熒光染色顯示細(xì)胞不能形成細(xì)胞骨架并且細(xì)胞形狀不規(guī)則;隨后的細(xì)胞增殖也受到了明顯的抑制;堿性磷酸酶以及RUNX2活性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)納米線組細(xì)胞其分化能力也相應(yīng)減弱。結(jié)論,在納米線表面細(xì)胞早期粘附以及增殖及分化功能受到嚴(yán)重抑制。這種抗細(xì)胞粘附的納米結(jié)構(gòu)在藥物緩釋系統(tǒng)以及生物感應(yīng)器等方面有應(yīng)用的價(jià)值。

    • Al0.25Cu0.75FeNiCo顆粒增強(qiáng)鋁合金的組織與性能

      2017, 46(11):3400-3404.

      摘要 (1220) HTML (144) PDF 0.00 Byte (1135) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:高熵合金是一種新型的結(jié)構(gòu)與功能材料,源于金屬-金屬間天然的界面結(jié)合特性,高熵合金與鋁合金基體間的界面潤(rùn)濕性極好。本文采用Al0.25Cu0.75FeNiCo高熵合金顆粒作為增強(qiáng)相來增強(qiáng)鋁合金,研究高熵合金含量變化對(duì)復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:高熵合金增強(qiáng)相在基體中分布均勻,隨著高熵合金體積分?jǐn)?shù)的增大,局部會(huì)出現(xiàn)少量顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象。復(fù)合材料的彈性模量和硬度隨著高熵合金含量的增加而增大,但復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢(shì)。當(dāng)高熵合金的體積分?jǐn)?shù)為5%時(shí),復(fù)合材料的極限抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率達(dá)到最大值(σb:437.6 MPa,ε:11.42%),比鋁合金基體分別提高了20.54%和36.6%。TEM分析表明,高熵合金顆粒和鋁合金良好的界面結(jié)合狀態(tài)使得復(fù)合材料具有較高的綜合力學(xué)性能。

    • GH2036高溫合金平板裂紋閉合效應(yīng)及裂紋擴(kuò)展模型

      2017, 46(11):3405-3409.

      摘要 (1299) HTML (144) PDF 0.00 Byte (1300) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為探明GH2036高溫合金的低循環(huán)疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理,本文對(duì)GH2036高溫合金平板在550°C、不同應(yīng)力比下的低循環(huán)疲勞裂紋擴(kuò)展特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,采用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)方法確定了GH2036高溫合金的張開應(yīng)力強(qiáng)度因子。結(jié)果表明,550°C溫度、應(yīng)力比大于0.7時(shí)GH2036高溫合金無裂紋閉合現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上建立了以殘余裂尖張開位移、應(yīng)力比為參量的GH2036高溫合金裂紋閉合模型。而后,斷口的SEM分析表明:隨著應(yīng)力比的增加,裂紋擴(kuò)展區(qū)由穿晶斷裂向沿晶斷裂轉(zhuǎn)化。最后,基于GH2036高溫合金的裂紋閉合模型,建立了GH2036高溫合金平板的低循環(huán)疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)方法,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性。

    • AgCuNiLi釬焊TiC金屬陶瓷與GH3128界面結(jié)構(gòu)及接頭性能

      2017, 46(11):3410-3415.

      摘要 (1177) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1196) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用AgCuNiLi釬料對(duì)TiC金屬陶瓷與GH3128鎳基高溫合金進(jìn)行釬焊。研究結(jié)果表明:當(dāng)釬焊溫度為840℃,保溫10min時(shí),接頭典型界面結(jié)構(gòu)可以表示為:TiC金屬陶瓷/(Cu,Ni)/Ag(s,s)+Cu(s,s)/(Cu,Ni)/GH3128。隨著釬焊溫度的升高或保溫時(shí)間的延長(zhǎng),TiC金屬陶瓷附近的(Cu,Ni)固溶體層厚度增大,且向釬料內(nèi)部呈樹枝狀長(zhǎng)大,釬料內(nèi)部的Ag-Cu共晶組織逐漸減少。界面機(jī)理分析表明:釬料中Li的加入能促進(jìn)界面上(Cu,Ni)固溶體的形成;但(Cu,Ni)固溶體的繼續(xù)長(zhǎng)大則受釬料中Cu元素的擴(kuò)散程度控制。當(dāng)加熱溫度由810℃升高到960℃,接頭抗剪強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大,然后緩慢減小的變化趨勢(shì)。當(dāng)加熱溫度為880℃、保溫時(shí)間為10min時(shí),接頭抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大值204MPa。

    • >材料工藝
    • TiC含量對(duì)微波燒結(jié)TiC/TC4復(fù)合材料組織和性能的影響

      2017, 46(11):3416-3421.

      摘要 (1572) HTML (159) PDF 605.89 K (1674) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:通過微波燒結(jié)法制備TiC/TC4 復(fù)合材料,研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)增強(qiáng)相TiC(0%、5%、10/%、15%)對(duì)鈦基復(fù)合材料顯微組織和性能的影響。結(jié)果表明:TiC/TC4復(fù)合材料只有TiC和基體ɑ-Ti+β-Ti三種物相組成。隨著增強(qiáng)相TiC 含量增加,TiC/TC4復(fù)合材料相對(duì)密度、顯微硬度、室溫壓縮強(qiáng)度均提高,分別達(dá)到98.01%、661 HV、1789MPa,其相對(duì)密度與有關(guān)文獻(xiàn)中的真空燒結(jié)相比提高2%~6%,其抗壓強(qiáng)度與熔鑄法制備的鑄態(tài)鈦基復(fù)合材料相比提高5%~15%左右。隨TiC含量增加,TiC/TC4復(fù)合材料耐磨性提高,摩擦系數(shù)在0.25~0.30之間,其室溫磨損機(jī)制由磨粒磨損和粘著磨損轉(zhuǎn)變?yōu)檩p微的剝層磨損。

    • 兩種典型熱處理對(duì)BT25Y合金電子束焊接組織和力學(xué)性能的影響

      2017, 46(11):3422-3427.

      摘要 (1142) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1172) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:對(duì)BT25Y合金電子束焊接樣品進(jìn)行700℃/2h AC的退火處理和940℃/2h AC+600℃/8h AC的固溶+時(shí)效處理工藝,研究?jī)煞N熱處理工藝對(duì)合金焊接區(qū)域的組織和力學(xué)性能影響。研究結(jié)果表明,無熱處理情況下,焊縫溶合區(qū)主要由α′馬氏體構(gòu)成,焊縫區(qū)硬度和強(qiáng)度明顯高于基體。700℃/2h AC退火處理后,焊縫區(qū)的α′馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小彌散的α相,焊縫區(qū)的硬度和強(qiáng)度高于基體,室溫拉伸斷裂發(fā)生基體,焊接樣品具有較差的高溫持久性能。940℃/2h AC+600℃/8h AC的固溶+時(shí)效處理,焊縫熔合區(qū)的α′馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽巛^大的片層α相,并且沿原始凝固β晶界存在尺寸較大的連續(xù)或斷續(xù)棒狀α析出帶,該析出帶使得焊接樣品在室溫拉伸時(shí)沿焊縫發(fā)生脆性沿晶斷裂,該熱處理后合金具有較好的高溫持久性能。

    • 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Ti納米晶薄膜生長(zhǎng)模式及性能的影響

      2017, 46(11):3428-3432.

      摘要 (1584) HTML (167) PDF 3.07 M (2123) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用強(qiáng)脈沖電場(chǎng)條件下物理氣相沉積的方法,通過大幅提高脈沖峰值電流的方式,獲得晶粒尺寸細(xì)小的Ti納米晶薄膜,并依次對(duì)薄膜的生長(zhǎng)模式及相關(guān)性能進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明:較大的峰值電流可以獲得晶粒尺寸細(xì)小的Ti納米晶薄膜,但峰值電流的增大不能改變薄膜內(nèi)晶體以Ti(100)晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)。薄膜的表面生長(zhǎng)形貌表現(xiàn)為隨峰值電流的增大,顆粒間隙大幅降低、粒子團(tuán)聚尺寸增大、整體呈現(xiàn)圓球狀緊密生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。截面生長(zhǎng)形貌表現(xiàn)為隨峰值電流的增大逐漸由纖維狀向柱狀形貌過渡,并有效降低薄膜的內(nèi)部缺陷,致密度顯著提高。力學(xué)性能表現(xiàn)為隨峰值電流的增大,薄膜的硬度,模量都呈現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢(shì),且當(dāng)峰值電流增大到30A-45A之間時(shí),Ti薄膜的硬度與模量存在最大值。

    • 熱氧化TC4合金在模擬油田介質(zhì)中的腐蝕磨損行為

      2017, 46(11):3433-3439.

      摘要 (1475) HTML (170) PDF 598.87 K (1710) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用熱氧化技術(shù)對(duì)TC4合金進(jìn)行表面處理,研究了熱氧化TC4合金在模擬油田介質(zhì)中的腐蝕磨損行為。結(jié)果表明:熱氧化層主要由金紅石相組成,熱氧化層具有更高的表面硬度,更低的磨損失重和比磨損率。熱氧化處理顯著提高了TC4合金在模擬油田介質(zhì)中的抗腐蝕磨損性能。

    • 基于高頻感應(yīng)釬焊的TC4鈦合金層積成形研究

      2017, 46(11):3440-3445.

      摘要 (1448) HTML (138) PDF 758.04 K (1839) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為研發(fā)一種以TC4薄板直接作為金屬造形材料的快速成形技術(shù),選用自制的Ti基快冷薄帶釬料,結(jié)合高頻感應(yīng)釬焊技術(shù),制備了層積成形試樣。通過對(duì)試樣的力學(xué)性能、釬焊接頭界面的顯微組織進(jìn)行分析,結(jié)果表明,由非晶態(tài)釬料制備的層積成形試樣拉伸強(qiáng)度高于TC4,而晶態(tài)釬料的低于TC4。兩種釬料成形試樣的釬焊接頭組織均由(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+(Ti,Zr)ss共晶組織和富Zr的a-Ti固溶體構(gòu)成,釬縫的拉伸斷口呈人字紋形貌,為脆性斷裂。

    • 氧含量對(duì)Ti-36Nb-2Ta-3Zr-xO合金阻尼性能的影響

      2017, 46(11):3446-3450.

      摘要 (1363) HTML (132) PDF 456.93 K (1544) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用真空非自耗熔煉法制備Ti-36Nb-2Ta-3Zr-xO(x=0,0.1,0.3,0.5,wt.%)合金,通過X射線衍射儀(XRD)、萬能試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)等測(cè)試方法研究了氧含量對(duì)固溶態(tài)Ti-36Nb-2Ta-3Zr-xO合金組織、力學(xué)性能和阻尼行為的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氧元素對(duì)α″相具有抑制作用。合金呈現(xiàn)Snoek弛豫型阻尼特征并具有良好的高溫阻尼性能,其阻尼值隨著氧含量的增加而提高,而峰溫?zé)o明顯變化。測(cè)試頻率為1.0 Hz時(shí),合金的阻尼值從0.0283(x=0)提高到0.0355(x=0.5),峰溫在230℃左右。

    • 熱處理工藝對(duì)鋯-鈦-鋼爆炸復(fù)合板粘結(jié)性能影響

      2017, 46(11):3451-3457.

      摘要 (1398) HTML (134) PDF 673.44 K (1984) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為得到鋯-鈦-鋼爆炸復(fù)合板最優(yōu)熱處理工藝,本文采用正交試驗(yàn)法研究保溫溫度、保溫時(shí)間和熱處理升降溫速率三個(gè)因素對(duì)復(fù)合板粘結(jié)強(qiáng)度和殘余應(yīng)力的影響。結(jié)果表明,保溫溫度540℃、保溫時(shí)間1h、熱處理升降溫速率60℃/h為最優(yōu)熱處理工藝,復(fù)合板可以獲得最佳粘結(jié)強(qiáng)度和殘余應(yīng)力狀態(tài)組合,保溫溫度過高,時(shí)間太長(zhǎng)都會(huì)降低粘結(jié)強(qiáng)度。此外,本文還對(duì)最優(yōu)熱處理工藝下復(fù)合板結(jié)合面進(jìn)行了顯微硬度測(cè)定,微觀組織和斷口形貌的觀察。分析顯示,復(fù)合板結(jié)合界面附近形成細(xì)晶區(qū),顯微硬度較大;結(jié)合面粘結(jié)試驗(yàn)斷裂形式為韌性加解理混合型斷裂。

    • Cr3+摻雜LiNi0.5Mn1.5O4材料的制備及性能研究

      2017, 46(11):3458-3463.

      摘要 (1168) HTML (146) PDF 0.00 Byte (1133) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用高溫固相法合成了Cr3+摻雜的LiNi0.5Mn1.5O4正極材料,研究了摻雜量對(duì)材料物理性能和電化學(xué)性能的影響。利用XRD、SEM對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,結(jié)果顯示樣品具有棱邊清晰的尖晶石形貌。討論了不同Cr3+摻雜量對(duì)LiCrxNi0.5-0.5xMn1.5-0.5xO4(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)正極材料性能的影響。充放電測(cè)試、循環(huán)伏安和交流阻抗測(cè)試結(jié)果表明:當(dāng)Cr3+的摻雜量為x=0.1時(shí)(LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4)正極材料的性能最好,0.1C、0.5C、1C、2C及5C的首次放電比容量依次為131.54mAh g-1、126.84mAh g-1、121.28mAh g-1、116.49mAh g-1和96.82mAh g-1,1C倍率下循環(huán)50次,容量保持率仍為96.5%。

    • 等溫鍛造對(duì)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料斷裂韌性的影響

      2017, 46(11):3464-3468.

      摘要 (1095) HTML (150) PDF 0.00 Byte (1081) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文開展了粉末冶金法制備的20%SiCp/2009Al復(fù)合材料坯錠的等溫鍛造實(shí)驗(yàn),通過金相觀察、掃描電鏡(SEM)、拉伸和斷裂韌性測(cè)試等方法研究了不同變形量對(duì)鍛件微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨著等溫鍛造變形量的增大,SiC顆粒分布更加均勻,鍛件的強(qiáng)度和塑性顯著提高。通過SEM對(duì)材料斷裂韌性裂紋擴(kuò)展路徑觀察發(fā)現(xiàn),主裂紋擴(kuò)展發(fā)生在SiC顆粒偏聚區(qū)域的鋁基體中。復(fù)合材料的斷裂方式為以基體韌性斷裂和增強(qiáng)體脆性斷裂這兩種方式為主。

    • Ni-Al含能結(jié)構(gòu)材料的制備和性能研究

      2017, 46(11):3469-3473.

      摘要 (1773) HTML (170) PDF 796.25 K (2129) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以Ni粉和Al粉(摩爾比1:1)為原料,采用冷壓-燒結(jié)法制備了Ni-Al含能結(jié)構(gòu)材料。研究了燒結(jié)溫度對(duì)Ni-Al含能結(jié)構(gòu)材料界面擴(kuò)散、力學(xué)性能、起始反應(yīng)溫度和能量密度等的影響。結(jié)果表明:燒結(jié)溫度的提高,增加了Ni-Al顆粒間界面擴(kuò)散速率,從而使含能結(jié)構(gòu)材料界面粘合強(qiáng)度增大,拉伸和壓縮強(qiáng)度提高,同時(shí),能量密度降低;當(dāng)燒結(jié)溫度為550℃時(shí),可獲得強(qiáng)度和能量密度俱佳的含能結(jié)構(gòu)材料,其拉伸和壓縮強(qiáng)度分別為66.0 MPa和294.6 MPa,能量密度為436.1 J/g。

    • 功率對(duì)激光熔敷Ni基WC涂層組織與硬度的影響

      2017, 46(11):3474-3478.

      摘要 (1443) HTML (143) PDF 510.09 K (1960) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用6kW光纖激光器在Q235鋼板表面激光熔覆Ni基WC復(fù)合涂層。使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、顯微硬度計(jì),研究了不同激光功率下熔覆層組織形態(tài)、成分和顯微硬度的變化規(guī)律。結(jié)果表明:WC部分發(fā)生溶解并與其他元素相互作用形成共晶物,析出后以塊狀、條狀、粒狀等形態(tài)存在;隨著激光功率的增加,熔覆層的高度、熔深和稀釋率逐漸增加,熔覆層平均硬度先增加后減小,當(dāng)激光功率為2500W時(shí)能夠獲得最高硬度,可達(dá)基體硬度的5倍左右。

    • 炭/炭復(fù)合材料表面SiC/ZrSiO4-SiO2復(fù)合涂層的抗氧化性能與紅外發(fā)射特性研究

      2017, 46(11):3479-3484.

      摘要 (1500) HTML (157) PDF 832.91 K (2136) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為提高炭/炭(C/C)復(fù)合材料的高溫抗氧化性能并降低其紅外發(fā)射率,采用包埋–刷涂法在其表面制備了SiC/ZrSiO4-SiO2復(fù)合涂層。借助XRD、SEM和EDS等表征分析了涂層的成分與微觀結(jié)構(gòu),并研究了SiC/ZrSiO4-SiO2復(fù)合涂層包覆C/C復(fù)合材料在1400℃和1500℃動(dòng)態(tài)空氣條件下的抗氧化性能,以及在90℃和500℃下的紅外發(fā)射率。結(jié)果表明:由疏松結(jié)構(gòu)SiC內(nèi)涂層和鑲嵌結(jié)構(gòu)ZrSiO4-SiO2外涂層組成的SiC/ZrSiO4-SiO2復(fù)合涂層具有優(yōu)異的抗氧化性能,在1400℃和1500℃流動(dòng)空氣(0.6 L/min)等溫氧化條件下氧化50h后試樣的氧化失重率分別僅為0.124%和0.03%。在C/C復(fù)合材料表面制備SiC/ZrSiO4-SiO2復(fù)合涂層后其紅外發(fā)射率明顯降低,并隨溫度升高而越低。復(fù)合涂層包覆試樣在90℃時(shí)3~5μm和8~14μm波段的平均紅外發(fā)射率分別為0.55和0.66;在500℃時(shí)3~5μm和8~14μm波段的平均紅外發(fā)射率分別為0.48和0.62。SiC/ZrSiO4-SiO2復(fù)合涂層包覆C/C復(fù)合材料可作為優(yōu)良的低紅外發(fā)射率高溫?zé)峤Y(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

    • PREP 工藝制取鎳基高溫合金粉末中的異常顆粒

      2017, 46(11):3485-3490.

      摘要 (1672) HTML (146) PDF 556.29 K (2014) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:摘 要: 等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉工藝(PREP)是目前我國(guó)制取高溫合金粉末的重要手段之一。粉末的質(zhì)量是粉末冶金領(lǐng)域備受關(guān)注的問題。本研究對(duì)PREP工藝制取鎳基高溫合金粉末中的一種異常顆粒進(jìn)行了觀察、分類、統(tǒng)計(jì)和分析。研究結(jié)果表明,合金粉末中存在粉末與升華物、熔渣、陶瓷、有機(jī)物粘連為一體的異常顆粒。這類異常顆粒的產(chǎn)生與母合金的純凈度、夾雜的性質(zhì)、霧化制粉工藝參數(shù)有密切的關(guān)系。篩分和靜電處理異常顆粒的能力與所粘連夾雜物的尺寸、形態(tài)以及化學(xué)組成和密度、介電常數(shù)等物理性質(zhì)有關(guān)。與篩分處理相比,靜電后1kg粉末樣品中粘連夾雜的顆粒減少了63%;在50-150μm的成品粉中,粘連熔渣的顆粒占?xì)埓鎶A雜物總量的36%,粘連陶瓷顆粒為4%,粘有機(jī)物顆粒占11%。

    • 均勻化退火對(duì)5052含Er鋁合金顯微組織的影響

      2017, 46(11):3491-3497.

      摘要 (1509) HTML (142) PDF 639.87 K (2128) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等手段研究了單級(jí)、雙級(jí)和三級(jí)均勻化熱處理對(duì)新型5052含Er鋁合金顯微組織的影響。研究結(jié)果表明,合金經(jīng)560℃/30h高溫均勻化熱處理后,鑄態(tài)組織中存在的非平衡共晶相大部分發(fā)生回溶,未溶的共晶相是Al3Fe和Al-Fe-Er等富Fe相,第二級(jí)較低溫的均勻化熱處理有利于富Fe共晶相的球化和尺寸細(xì)化。研究結(jié)果還顯示,均勻化制度顯著影響析出相的析出行為。560℃/30h單級(jí)均勻化后的緩冷過程中有大量桿狀β’(Al3Mg2)和球狀A(yù)l3(Er, Zr)、Al3Zr相析出,但分布、尺寸很不均勻,析出相的總體積分?jǐn)?shù)最高,為7.4%;第二級(jí)均勻化有利于細(xì)小均勻的Al3(Er, Zr)、Al3Zr納米析出相形成,其中第二級(jí)均勻化溫度為150℃時(shí)更有利于其彌散形核,析出相數(shù)量密度最高(20.3um-1)、尺寸最細(xì)小(平均半徑14nm);采用三級(jí)均勻化處理可以在控制粒子尺寸的前提下,獲得較高的數(shù)量密度。

    • 激光熔覆稀土磷酸鈣陶瓷涂層及其在生理鹽水中的降解行為

      2017, 46(11):3498-3502.

      摘要 (1051) HTML (154) PDF 0.00 Byte (1117) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用激光熔覆技術(shù),在醫(yī)用鈦合金表面制備梯度稀土磷酸鈣復(fù)合陶瓷涂層。采用OM、XRD、SEM、iCP-MS分別對(duì)涂層的界面結(jié)合、物相組成、顯微形貌、離子溶出進(jìn)行考察。結(jié)果表明:經(jīng)過激光熔覆后,能夠在鈦合金表面得到富含HA和β-TCP的梯度磷酸鈣陶瓷涂層,且涂層分為基材,合金化層,陶瓷層三個(gè)層次,各層間界面結(jié)合良好;磷酸鈣陶瓷涂層不斷被生理鹽水降解,重量不斷丟失,涂層在生理鹽水中能夠形成一種類骨磷灰石的新相;伴隨著涂層的降解,Ca2+和La3+從涂層中溶出;溶液中Ca2+的溶出濃度在15 PPM ~ 40 PPM的范圍內(nèi)隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì),La3+的析出濃度卻在0.15 PPB ~ 0.45 PPB之間隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì)。

    • 不同摻雜Mo含量對(duì)CrMoN薄膜耐腐蝕性能的影響研究

      2017, 46(11):3503-3507.

      摘要 (1078) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1073) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用多弧離子鍍技術(shù),在4Cr13不銹鋼表面制備CrN薄膜,并摻雜不同含量的Mo原子,制備CrMoN復(fù)合薄膜。用XRD、附著力劃痕儀、顯微硬度計(jì)和電化學(xué)測(cè)量?jī)x分別檢測(cè)復(fù)合薄膜的相結(jié)構(gòu)、結(jié)合力、硬度以及在3.5% NaCl溶液、1 mol?L-1 NaOH溶液和1 mol?L-1 H2SO4溶液中的電化學(xué)腐蝕性能。結(jié)果表明;CrMoN復(fù)合薄膜形成了以NaCl型面心立方CrN結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的(Cr,Mo)N結(jié)構(gòu);當(dāng)Mo含量達(dá)到31.08%時(shí),在(311)、(111)方向上出現(xiàn)Mo2N的衍射峰,此時(shí)薄膜出現(xiàn)了CrN、(Cr,Mo)N和Mo2N相結(jié)構(gòu)并存的情況。當(dāng)Mo的原子百分比為7.09% 時(shí),結(jié)合力最大為57N,顯微硬度達(dá)到最大值2962.3 HV;當(dāng)Mo含量為14.26%時(shí),在H2SO4溶液和NaOH溶液中耐蝕性能最好;當(dāng)Mo含量為5.15%時(shí),在NaCl溶液中耐蝕性能最好。復(fù)合薄膜腐蝕機(jī)理主要是局部腐蝕中的小孔腐蝕,縫隙腐蝕和電偶腐蝕也會(huì)發(fā)生。

    • 深冷處理對(duì)Fe40Ni38B19Mo3非晶合金薄帶矯頑力的影響

      2017, 46(11):3508-3511.

      摘要 (988) HTML (131) PDF 0.00 Byte (1294) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:Fe40Ni38B19Mo3非晶合金薄帶在液氮溫度下經(jīng)不同時(shí)間的深冷處理后,采用X射線衍射儀、差示掃描量熱儀和B-H分析儀研究了經(jīng)過不同深冷處理時(shí)間后非晶合金結(jié)構(gòu)及矯頑力的變化規(guī)律。結(jié)果表明,深冷處理后合金仍然為非晶態(tài),而原子組態(tài)變得更無序;隨著深冷處理時(shí)間的增加,Fe40Ni38B19Mo3非晶合金薄帶的自由體積呈現(xiàn)降低的趨勢(shì);矯頑力隨深冷處理時(shí)間的增加呈現(xiàn)非單調(diào)性的變化,除了經(jīng)2 h處理的試樣的矯頑力比鑄態(tài)略大,其他深冷處理試樣的矯頑力均低于鑄態(tài)試樣的矯頑力。矯頑力的變化是非晶合金化學(xué)短程序的變化和自由體積改變共同作用的結(jié)果。

    • 非對(duì)稱軋制AZ31鎂合金板材組織與性能

      2017, 46(11):3512-3517.

      摘要 (1737) HTML (143) PDF 4.11 M (1886) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文采用商用連鑄連軋AZ31鎂合金板材,通過小輥徑非對(duì)稱軋制工藝,研究在150℃,200℃,250℃溫度條件下多道次非對(duì)稱軋制對(duì)鎂合金板材組織、織構(gòu)和力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同軋制溫度下,鎂合金板材的晶粒細(xì)化機(jī)理不同,150℃時(shí)以孿晶細(xì)化為主,部分晶粒發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,200℃和250℃時(shí)板材晶粒細(xì)化機(jī)理為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。對(duì)比分析了對(duì)稱軋制和非對(duì)稱軋制板材織構(gòu)演化規(guī)律,隨著軋制溫度的升高,非對(duì)稱軋制板材基面織構(gòu)依次增強(qiáng),但明顯低于對(duì)稱軋制板材。

    • 放電等離子燒結(jié)制備生物Mg-Zn合金的組織及性能

      2017, 46(11):3518-3524.

      摘要 (1530) HTML (128) PDF 876.26 K (1748) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以Mg粉和Zn粉為原料,采用高能球磨混粉和放電等離子燒結(jié)(SPS)的方法制備了含Zn量為0wt%, 2wt, 4wt%, 6wt%, 8wt%的生物Mg-Zn 合金,對(duì)其顯微組織、力學(xué)性能和腐蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:制備的Mg-Zn合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密,組織分布均勻;顯微硬度和抗壓強(qiáng)度隨Zn含量增加而增加,含量為6wt%時(shí)達(dá)到最大值(69.0 Hv0.1和379.5 MPa);模擬體液中的電化學(xué)腐蝕電位隨Zn含量的增加而升高,腐蝕電流密度則降低,在6wt%時(shí)分別達(dá)到最高值和最小值。浸泡試驗(yàn)中,含Zn量為6wt%合金表現(xiàn)出最好的耐腐蝕性能,隨含Zn量的增加,腐蝕形式由嚴(yán)重的點(diǎn)蝕和顆粒剝落轉(zhuǎn)變?yōu)檩p微的點(diǎn)蝕和顆粒內(nèi)均勻的晶內(nèi)腐蝕。

    • 高強(qiáng)Al-Ni系鑄造鋁合金的擠壓鑄造及強(qiáng)化機(jī)制

      2017, 46(11):3525-3531.

      摘要 (1722) HTML (130) PDF 0.00 Byte (1366) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為了開發(fā)新的高強(qiáng)鑄造鋁合金材料,分別采用三種鑄造工藝,砂型鑄造、金屬型鑄造和擠壓鑄造,制備了一種以Al-Ni共晶體系為基礎(chǔ)的AlZn6Ni4Mg2Cu鑄造鋁合金材料,研究了Ni元素、熱處理和鑄造工藝對(duì)其微觀組織、力學(xué)性能的影響規(guī)律,揭示了其強(qiáng)化機(jī)制。結(jié)果表明:4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Ni在該鋁合金中形成了大量的共晶組織(a-Al+Al3Ni),同時(shí)改善了其力學(xué)性能和鑄造性能,起到了共晶強(qiáng)化的作用;熱處理導(dǎo)致了Al3Ni相的球化和MgZn2相的時(shí)效析出,提高了該鋁合金的強(qiáng)度;相比砂型鑄造和金屬型鑄造,擠壓鑄造時(shí)該鋁合金的晶粒和Al3Ni相最細(xì)小,力學(xué)性能最佳,抗拉強(qiáng)度為586MPa,斷后伸長(zhǎng)率為3.5%;由此得出結(jié)論:AlZn6Ni4Mg2Cu鑄造鋁合金的強(qiáng)化機(jī)制為η(MgZn2)相的時(shí)效強(qiáng)化和Al3Ni相的彌散強(qiáng)化,擠壓鑄造加T6熱處理后,該鋁合金的力學(xué)性能達(dá)到最佳值。

    • 磁場(chǎng)熱處理對(duì)FeCrCo合金組織性能的影響

      2017, 46(11):3532-3537.

      摘要 (1170) HTML (142) PDF 0.00 Byte (1154) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文研究了Fe-25Cr-12Co合金在不同拉速下對(duì)定向凝固組織以及磁場(chǎng)施加對(duì)合金熱處理組織及磁性能的影響。用金相顯微鏡和TEM對(duì)合金的顯微組織和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,用型振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)對(duì)合金進(jìn)行磁性能測(cè)試。結(jié)果表明,提高拉速有利于減少合金中σ析出相但不利于合金的取向生長(zhǎng)。磁場(chǎng)熱處理有利于促進(jìn)α1粒子由顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)形狀,并且改變合金磁性能,合金在平行于磁場(chǎng)方向的磁性能好于無磁場(chǎng)條件,而合金垂直于磁場(chǎng)方向的磁性能低于無磁場(chǎng)條件。

    • SnO2@TiO2核-殼納米線的制備及其光催化性能研究

      2017, 46(11):3538-3543.

      摘要 (1090) HTML (120) PDF 0.00 Byte (1028) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文通過固-液-氣(VLS)生長(zhǎng)機(jī)制,利用化學(xué)氣相沉積法(CVD)制備SnO2納米線。利用原子層沉積(ALD)以鈦酸四異丙酯為前驅(qū)體在SnO2納米線表面沉積不同厚度的TiO2殼層,形成SnO2@TiO2核-殼納米線結(jié)構(gòu)。通過中間Al2O3插層,分別制備出金紅石和銳鈦礦兩種不同晶型的TiO2,從而制備出兩種不同復(fù)合結(jié)構(gòu)的SnO2@TiO2核-殼納米線。實(shí)驗(yàn)研究該復(fù)合結(jié)構(gòu)中TiO2的厚度與晶型對(duì)紫外光下光催化降解甲基橙溶液活性的影響。

    • SPS燒結(jié)W-TaC的耐瞬態(tài)熱沖擊性能

      2017, 46(11):3544-3549.

      摘要 (1128) HTML (136) PDF 0.00 Byte (1208) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:通過高能球磨方法制備了系列W-TaC混合粉末,采用放電等離子體燒結(jié)(SPS)制備出彌散強(qiáng)化W-TaC樣品,并對(duì)W-TaC樣品的密度、硬度和微觀組織進(jìn)行了分析。利用核工業(yè)西南物理研究院的60kW電子束材料測(cè)試平臺(tái)(EMS-60)對(duì)燒結(jié)W-TaC的耐瞬態(tài)熱沖擊性能進(jìn)行了測(cè)試,分別模擬了等離子體破裂和邊緣局域模熱負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)后通過掃描電鏡觀察了樣品加載區(qū)域的裂紋及熔化情況,通過透射電鏡觀察分析了材料的微結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明:W-TaC樣品在熱負(fù)荷作用下可以經(jīng)受功率密度為740MW/m2、5ms的熱沖擊而不產(chǎn)生裂紋,但在功率密度為550MW/m2、100次1ms的熱疲勞下會(huì)產(chǎn)生疲勞微裂紋。SEM和TEM分析表明TaC顆粒在鎢晶粒內(nèi)和晶粒間都有存在,而且TaC會(huì)與W形成共格相界和半共格晶界從而增強(qiáng)鎢合金的強(qiáng)度。

    • SiC纖維增強(qiáng)Ni-Cr-Al合金復(fù)合材料先驅(qū)絲的制備

      2017, 46(11):3550-3555.

      摘要 (1126) HTML (139) PDF 0.00 Byte (1132) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用對(duì)靶設(shè)計(jì)的磁控濺射法在SiC纖維表面先后沉積了(Al+Al2O3)擴(kuò)散阻擋層和Ni-Cr-Al合金先驅(qū)層,制備得到SiCf/Ni-Cr-Al先驅(qū)絲。研究了涂層的形貌、成分和相組成,以及涂層對(duì)SiC纖維力學(xué)性能的影響。對(duì)先驅(qū)絲在850℃/150h和900℃/150h進(jìn)行真空熱處理。研究結(jié)果表明:Al2O3涂層均勻致密,呈非晶態(tài),Ni-Cr-Al合金涂層成分分布均勻,與靶材成分相當(dāng);涂層與SiC纖維結(jié)合良好,且對(duì)SiC纖維力學(xué)性能影響較小;先驅(qū)絲在真空熱處理后,Ni-Cr-Al合金層仍保持完整,(Al+Al2O3)涂層有效的抑制了界面處元素?cái)U(kuò)散和化學(xué)反應(yīng),保證了高性能的SiCf/Ni-Cr-Al復(fù)合材料的制備。

    • >評(píng)述
    • 一種高M(jìn)o強(qiáng)化Ni3Al基單晶高溫合金凝固行為的研究進(jìn)展

      2017, 46(11):3556-3563.

      摘要 (1031) HTML (135) PDF 0.00 Byte (1241) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:與傳統(tǒng)Ni基單晶高溫合金相比,高M(jìn)o強(qiáng)化Ni3Al基單晶高溫合金具有富Al和富Mo的成分特征,即該合金具有低密度的優(yōu)勢(shì)。本文總結(jié)了該合金的凝固特性,并發(fā)現(xiàn)高Al的成分特征顯著提高了平均液相擴(kuò)散系數(shù),即Ni3Al基單晶高溫合金的平均液相擴(kuò)散系數(shù)為10-8 m2/s數(shù)量級(jí),比Ni基單晶高溫合金高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí),高Al和高M(jìn)o的成分特征決定了合金具有枝晶間初生γ''相和富Mo相的末期凝固行為,這與Ni基單晶高溫合金的枝晶間析出物(γ/γ''共晶和γ''相)明顯不同,但高Al和高M(jìn)o的成分特征對(duì)凝固特征溫度的影響較小。Mo在凝固時(shí)顯著偏析于未凝固的液相,該偏析行為將降低高M(jìn)o強(qiáng)化單晶高溫合金的雀斑形成傾向。合金凝固特性的研究將為單晶制備工藝與工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

    • 等離子噴涂熔滴快速撞擊基體非穩(wěn)態(tài)凝固行為研究進(jìn)展

      2017, 46(11):3564-3569.

      摘要 (1146) HTML (155) PDF 0.00 Byte (1301) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:涂層成形過程中的缺陷含量、殘余應(yīng)力、沉積效率、組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能等指標(biāo)均會(huì)隨著工藝參數(shù)與基體預(yù)處理狀態(tài)的不同而發(fā)生顯著變化,因而需要從更加微觀的角度深入理解等離子噴涂涂層的微觀構(gòu)筑過程,即單個(gè)熔滴的鋪展凝固現(xiàn)象。本文分別從熔滴凝固的類型與機(jī)理、不同因素對(duì)熔滴凝固過程的影響及凝固斑點(diǎn)形態(tài)的定量表征方法三個(gè)方面詳細(xì)綜述了等離子噴涂熔滴撞擊基體快速凝固過程的研究現(xiàn)狀。結(jié)果表明,熔滴的鋪展形態(tài)主要可以分為五類,包括圓盤型、破碎型、放射型、花瓣型及氣泡型,影響鋪展過程的因素主要包括熔滴特性(速度、溫度、粒徑、材料屬性、熔化狀態(tài)等)與基體狀態(tài)(表面粗糙形貌,表面化學(xué)狀態(tài),吸附物及冷凝物,界面潤(rùn)濕性及接觸熱阻等)兩大類,綜合采用一系列參數(shù)對(duì)熔滴鋪展幾何形態(tài)進(jìn)行表征可實(shí)現(xiàn)熔滴沉積質(zhì)量的定量評(píng)價(jià)。

    • 合金化對(duì)TiAl合金高溫變形行為的影響

      2017, 46(11):3570-3576.

      摘要 (1560) HTML (148) PDF 486.56 K (1819) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:TiAl合金的熱加工(鍛造、熱擠壓、板材軋制等)窗口窄,高溫變形能力差,室溫脆性大等成為限制其應(yīng)用的關(guān)鍵因素,本文主要綜述了合金成分對(duì)TiAl合金熱變形加工以及超塑性成形影響等方面的研究現(xiàn)狀,從TiAl合金的晶體結(jié)構(gòu)、β相含量、顯微組織細(xì)化、熱變形激活能四個(gè)方面探討了合金成分對(duì)TiAl合金熱變形加工的影響,并指出合金化方式提高TiAl合金熱變形加工能力應(yīng)該遵循的幾點(diǎn)原則,以及TiAl合金熱變形加工的未來發(fā)展趨勢(shì)。

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