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摘要:基于Co-Nb-W三元體系的相平衡和熱力學(xué)的實(shí)驗(yàn)信息，采用Calphad方法修改了Co-W二元體系的部分相模型，以評(píng)估Co-Nb-W三元體系1273、1373、1473 K的等溫截面相圖。Co-Nb-W三元體系熱力學(xué)評(píng)估過(guò)程中，αCo和BCC相采用溶體相模型； λ、χ、Co3Nb相采用雙亞點(diǎn)陣模型；Co7W6、Co7Nb6相描述在同一四亞點(diǎn)陣模型 (Co, Nb)1(Co, Nb, W)2(Co, Nb, W)4(Co)6中。結(jié)果表明，計(jì)算所得相圖較好的符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

摘要:本文研究了Ti-45Al-8.5Nb-(W,B,Y)合金熱變形過(guò)程中的晶界特征和顯微組織演化規(guī)律。采用等離子冷床爐熔煉制備的Ti-45Al-8.5Nb-(W,B,Y)合金具有典型的近片層組織并在晶界有高溫β/B2相殘留，富Nb、W、Ti等、貧Al的晶界β/B2相主要是熔煉過(guò)程中因冷速較快、β穩(wěn)定元素的低擴(kuò)散系數(shù)以及合金中各元素的分配系數(shù)差異導(dǎo)致β → α相變不能完全進(jìn)行。合金中的 B 和Y等微量元素分別以硼化物和Y2O3的形式存在。晶界β/B2相的形態(tài)、尺寸、成分和穩(wěn)定性等受后續(xù)熱變形影響顯著，高溫和應(yīng)力作用會(huì)使β相發(fā)生破碎細(xì)化并促進(jìn)合金中的元素?cái)U(kuò)散會(huì)引起晶界β/B2相的成分變化。當(dāng)合金在 (α + γ) 兩相區(qū)進(jìn)行熱壓縮變形時(shí)，會(huì)有部分β相向α相轉(zhuǎn)變（β/B2 → α2），主要通過(guò)β相中二次α的析出和β相被相鄰α相的蠶食等方式進(jìn)行，熱壓縮變形會(huì)促進(jìn)β/B2相向更為密排結(jié)構(gòu)的α2相轉(zhuǎn)變。

摘要:采用壓延輔助雙軸織構(gòu)技術(shù)制備了涂層導(dǎo)體用Ni7W/Ni12W/Ni7W復(fù)合基帶。復(fù)合基帶軋制形變過(guò)程加入3次不同溫度的軋制中間熱處理優(yōu)化其形變組織。采用X射線衍射及背散射電子衍射技術(shù)分析了復(fù)合基帶軋制過(guò)程中表面及截面的形變及回復(fù)組織,以此探索軋制中間熱處理溫度對(duì)Ni7W/Ni12W/Ni7W復(fù)合基帶形變及立方織構(gòu)形成過(guò)程的影響機(jī)制。結(jié)果顯示,經(jīng)600S°C/60Smin軋制中間熱處理后的復(fù)合基帶在較低的再結(jié)晶溫度下獲得了95% (<10°)的高立方織構(gòu)含量。晶體取向分布圖表明該中間熱處理溫度下復(fù)合基帶回復(fù)及初始再結(jié)晶組織中立方取向的晶粒含量都更高；不同取向間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的晶體取向差分析證實(shí)了立方取向晶粒較大的晶界角,這使立方取向在回復(fù)及初始再結(jié)晶過(guò)程具有高的界面遷移率,從而促進(jìn)了后續(xù)再結(jié)晶過(guò)程強(qiáng)立方織構(gòu)的形成。

摘要:本文通過(guò)對(duì)鑄態(tài)AZ31鎂合金經(jīng)不同條件的深冷處理繼而熱軋,分析其強(qiáng)度、韌性、延展性效應(yīng)及其規(guī)律。深冷實(shí)驗(yàn)條件分別為-60℃/12h、-120℃/12h、-180℃/12h、-60℃/2h和-180℃/2h。結(jié)果表明：AZ31經(jīng)適宜的深冷處理,晶粒得到細(xì)化,強(qiáng)度、韌性及延展性得到有效提高；與未經(jīng)深冷處理試樣相比,深冷處理時(shí)間為2h的兩種試樣中都出現(xiàn)大量孿晶；經(jīng)-60℃/12h深冷處理后再進(jìn)行軋制試樣的顯微組織最為細(xì)小均勻,屈服強(qiáng)度提高了25.8%,而延伸率則更是提高了4倍,由3.06%提高到了12.31%；深冷處理后的AZ31鎂合金斷口呈現(xiàn)出脆性斷裂和塑性斷裂集合的復(fù)合性斷裂特征。

摘要:本文以鎳基高溫合金Inconel718為研究的修復(fù)材料,對(duì)損傷V型槽添加不同磁場(chǎng)電流進(jìn)行了電磁攪拌輔助激光修復(fù)試驗(yàn),研究了不同磁場(chǎng)電流對(duì)單道修復(fù)形貌和多層修復(fù)區(qū)組織性能的影響。顯微組織表明：優(yōu)化工藝參數(shù)后使激光快速成形的修復(fù)區(qū)和基體形成了致密的冶金結(jié)合,未施加電磁攪拌的修復(fù)區(qū)組織為沿沉積方向外延生長(zhǎng)的粗大柱狀晶,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大,從而加劇液態(tài)金屬的對(duì)流作用,液態(tài)金屬?gòu)?qiáng)烈的對(duì)流作用對(duì)枝晶間 g+Laves共晶反應(yīng)有影響,抑制Laves相的生長(zhǎng)。電磁攪拌在一定程度下可以提高液態(tài)金屬的鋪展性,未添加磁場(chǎng)時(shí)單道的沉積寬度與沉積高度比值為3.26,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度(20A、40A、60A)增大,比值分別為3.33、4.14和5.14。對(duì)修復(fù)件進(jìn)行了拉伸力學(xué)性能測(cè)試,未施加磁場(chǎng)時(shí),修復(fù)件的抗拉強(qiáng)度最高為487MPa,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度(20A、40A、60A)增加,抗拉強(qiáng)度逐漸得到提升,分別為510MPa、673MPa、770MPa。

摘要:研究了Mg-6Gd-4Y(wt.%)合金與添加1％Zn的Mg-6Gd-4Y-1Zn合金的顯微組織與力學(xué)性能。結(jié)果表明：Mg-6Gd-4Y合金的鑄態(tài)組織由?-Mg基體和Mg24(GdY)5兩相組成。而含有Zn的Mg-6Gd-4Y-1Zn合金的鑄態(tài)組織則主要由α-Mg，Mg24(GdY)5和具有18R-LPSO結(jié)構(gòu)的Mg12Y1Zn1相組成。擠壓后，在含鋅合金中發(fā)現(xiàn)了14H-LPSO相，分布于條狀分布的Mg12Y1Zn1之間。14H-LPSO相的形成機(jī)理為沉淀析出，反應(yīng)可表示為α-Mg′→α-Mg + 14H。Zn含量對(duì)β系列沉淀物沒(méi)有明顯的影響。在Mg-6Gd-4Y合金和Mg-6Gd-4Y-1Zn合金上進(jìn)行的時(shí)效（T6和T5）處理均引起β"析出相的形成。T6處理后的Mg-6Gd-4Y-1Zn合金具有高拉伸強(qiáng)度和良好的延展性，屈服強(qiáng)度（YS），抗拉強(qiáng)度（UTS）和延伸率分別為309MPa，438MPa和6.8％。這是18R-LPSO相與細(xì)小彌散分布的14H-LPSO相和β"沉淀相共同作用的結(jié)果。

摘要:在760℃到1100℃條件下,研究了一種鎳基第三代單晶高溫合金的橫向拉伸性能。采用光學(xué)顯微鏡(OM)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)與掃描透射電子顯微鏡(STEM)觀察了合金的顯微組織與斷口形貌。結(jié)果表明：隨著溫度的升高,合金的拉伸強(qiáng)度降低,而拉伸延伸率增加。在760℃與850℃條件下的拉伸斷裂均為類解理斷裂。在980℃,1070℃和1100℃條件下,試樣斷口出現(xiàn)了反映凝固方向的枝晶形貌特征,且隨著溫度的升高枝晶形貌在斷口上的面積增加。在980℃條件下,拉伸斷裂為類解理斷裂與韌窩斷裂的混合斷裂。在1070℃與1100℃條件下,拉伸斷裂均為韌窩斷裂。隨著溫度的升高,塑性變形過(guò)程中開(kāi)動(dòng)了更多滑移系,導(dǎo)致形成了不同的位錯(cuò)形貌。760℃拉伸,合金中出現(xiàn)了高密度大致平行分布的a/2<110>位錯(cuò)；980℃拉伸,合金中出現(xiàn)了位錯(cuò)纏結(jié)；1100℃拉伸,合金中形成了位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)。

摘要:在國(guó)際熱核試驗(yàn)反應(yīng)堆ITER上，已采用鈮三錫(Nb3Sn)復(fù)合股線來(lái)滿足導(dǎo)體遭受12T以上的磁場(chǎng)沖擊，但Nb3Sn運(yùn)行時(shí)的洛倫茲力會(huì)導(dǎo)致臨界電流和耦合損耗時(shí)間常數(shù)的變化，但Nb3Sn基CICC (cable-in-conduit conductor)性能退化研究還有待加強(qiáng)，而且應(yīng)變下接觸特性對(duì)耦合損耗時(shí)間常數(shù)的影響也仍在探索中。為了快速精確計(jì)算耦合損耗，本文提出新的最小二乘法計(jì)算耦合損耗時(shí)間常數(shù)的方法，它采用絞纜序列比、電磁載荷應(yīng)變作用下的接觸電阻和空隙率等參數(shù)的線性關(guān)系來(lái)表示。在該模型中，不僅給出絞纜序列比的計(jì)算表達(dá)，而且也給出電磁載荷周期應(yīng)變下接觸電阻和空隙率的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算。與Gandalf及傳統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算相比，本文采用的絞纜序列比、接觸電阻和空隙率組合計(jì)算耦合損耗誤差較小，非常接近工程測(cè)試值。

摘要:采用鎂擴(kuò)散方法制備了Pr₆O₁₁納米顆粒添加的MgB₂超導(dǎo)塊體,研究了Pr₆O₁₁摻雜對(duì)其臨界電流密度(J_c),不可逆磁場(chǎng)(H_irr)和上臨界磁場(chǎng)(H_c2)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Pr₆O₁₁納米顆粒摻雜明顯提高了塊體的J_c,H_irr和H_c2,但沒(méi)有降低其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度T_c。在20 K自場(chǎng)條件下,質(zhì)量比為1 wt.% Pr₆O₁₁摻雜的MgB₂塊體的J_c較沒(méi)摻雜樣品提高了將近5倍, J_c=3.61×10₅A/cm₂。在10 K溫度下,MgB₂塊體H_c2 和H_irr較沒(méi)摻雜樣品分別提高了1.9 T and 2.6 T。同時(shí)討論了Pr₆O₁₁納米顆粒摻雜對(duì)MgB₂塊體的電性能和磁通釘扎機(jī)制的影響。

摘要:腐蝕失效是制約鋁基金屬構(gòu)筑物應(yīng)用與發(fā)展的瓶頸。作為一種穩(wěn)定的功能性改良新技術(shù),表面超疏水化為解決金屬腐蝕問(wèn)題提供了有效途徑。本文以5A05鋁合金為研究對(duì)象,提出一種簡(jiǎn)單低成本的制備方法,實(shí)現(xiàn)了超疏水/耐腐蝕表面的可控構(gòu)筑。采用電火花線切割技術(shù),開(kāi)展基材表面微米級(jí)褶皺與納米級(jí)凹坑結(jié)構(gòu)的一步高效制備研究,并對(duì)結(jié)構(gòu)改性后的潤(rùn)濕性和耐腐蝕性進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量與表征。結(jié)果表明,改性后的表面水滴靜態(tài)接觸角高達(dá)152.7°,滾動(dòng)角僅為7.1°,表現(xiàn)出優(yōu)異的超疏水性。進(jìn)一步的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,超疏水表面通過(guò)改變界面作用行為,減弱了固-氣-液復(fù)合接觸界面間腐蝕介質(zhì)的作用行為與過(guò)程,對(duì)表面耐腐蝕性產(chǎn)生決定性影響。本研究為拓展鋁合金的工程應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),尤其在海洋工程領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。

摘要:利用火焰噴涂技術(shù)噴涂自制的氣霧化合金粉末取代非晶粉末,制備了NiFeBSiNb非晶納米晶涂層。分別對(duì)粉末和涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,自制的合金粉末球形度較好,大多為球形或橢球形；主要為晶體結(jié)構(gòu),由Nb₂Ni₂₁B₆晶體相和(Ni,Fe)₂₃B₆固溶體組成。而經(jīng)過(guò)火焰噴涂制備的涂層,形成了非晶相和納米晶相。通過(guò)公式計(jì)算此合金體系粉末和涂層形成非晶相的臨界冷卻速率分別為6.01×10₅K/s和4.56×10₃K/s,解釋了在粉末制備過(guò)程中較難形成非晶相而噴涂過(guò)程中形成非晶結(jié)構(gòu)比較容易。對(duì)涂層的摩擦磨損性能進(jìn)行了測(cè)試,涂層摩擦系數(shù)僅為0.17,具有優(yōu)異的耐磨性能。

摘要:為改善鎂合金的耐蝕性和生物相容性，在不同pH條件下采用水熱法在鎂合金AZ31表面制備了磷酸鈣（Ca-P）涂層。利用XRD、SEM 和 EDS分析了不同pH值下涂層的物相組成、微觀形貌和化學(xué)成分；采用Hank’s仿生溶液中電化學(xué)測(cè)試和浸泡的方法研究了涂層在的生物腐蝕行為。結(jié)果表明：水熱處理的pH值影響涂層的相組成和微觀形貌，涂層的微觀形貌影響涂層的防護(hù)性能。當(dāng)pH為6時(shí)，Ca-P 涂層由Mg3(PO4)2 和OCP組成，當(dāng)pH增加到8和10時(shí)，Ca-P 涂層為羥基磷灰石（HA）。pH值為8時(shí)，HA 涂層呈蜂窩狀；pH值為10時(shí)，HA 涂層由納米尺度的棒狀晶體構(gòu)成，該涂層在Hank’s溶液中能有效阻止溶液的滲透而保護(hù)基體。

摘要:本文通過(guò)微觀相場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型模擬了Ni₇₅Al₁₅Ti₁₀合金的沉淀過(guò)程。首先通過(guò)原子演化圖發(fā)現(xiàn),沉淀過(guò)程分為兩步,起初為L(zhǎng)1₀相向L1₂相的轉(zhuǎn)變,隨后為化學(xué)計(jì)量比L1₂相的形成。隨后研究了單級(jí)時(shí)效溫度對(duì)微結(jié)構(gòu),原子占位以及原子擴(kuò)散的影響,結(jié)果表明：隨著溫度升高無(wú)規(guī)則形狀的γ′相變?yōu)橐?guī)則立方體狀并且擇優(yōu)取向顯著；同時(shí)Al原子從γ′相界面向內(nèi)部擴(kuò)散,Ti原子正好相反。但是溫度越高,原子占位以及有序化程度越低。為了提高γ′相的原子占位,我們進(jìn)一步比較了雙級(jí)時(shí)效對(duì)γ′相的影響。發(fā)現(xiàn)雙級(jí)時(shí)效不僅能獲得規(guī)則排列穩(wěn)定的γ′相,同時(shí)還可以提高Al與Ti原子在其正位處的原子占位并抑制反位缺陷的產(chǎn)生。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在一定程度上為制備具有優(yōu)異力學(xué)性能的Ni-Al-Ti合金提供了理論依據(jù)。

摘要:為改善傳統(tǒng)鋅電積陽(yáng)極存在的高析氧過(guò)電位和高銀含量的缺陷，本文發(fā)明了一種新型泡沫鋁/Pb-0.6 wt%Ag復(fù)合陽(yáng)極。采用計(jì)時(shí)電位法，掃描電鏡，交流阻抗和塔菲爾測(cè)試方法對(duì)比研究了在160 g/L H2SO4極化72 h后泡沫鋁/Pb-0.6 wt%Ag復(fù)合陽(yáng)極和Pb-0.6 wt%Ag陽(yáng)極的電化學(xué)性能。結(jié)果表明：泡沫鋁/Pb-0.6 wt%Ag復(fù)合陽(yáng)極的陽(yáng)極膜比Pb-0.6 wt%Ag陽(yáng)極的更平整，且抗腐蝕能力更強(qiáng)。此外，泡沫鋁/Pb-0.6 wt%Ag復(fù)合陽(yáng)極的穩(wěn)定陽(yáng)極電位更小，與其通過(guò)計(jì)時(shí)電位法和交流阻抗獲得的高PbO2，低PbO, PbO?PbSO4含量和低Rct值一致。而且還發(fā)現(xiàn)泡沫鋁/Pb-0.6 wt%Ag復(fù)合陽(yáng)極具有更優(yōu)異的析氧反應(yīng)行為。

摘要:采用球磨法制備g-C₃N₄/MoS₂納米片異質(zhì)復(fù)合物,運(yùn)用X-射線衍射儀、高分辨透射電鏡、紫外可見(jiàn)漫反射光譜和熒光發(fā)射光譜對(duì)異質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：MoS₂納米片可進(jìn)入g-C₃N₄的層間形成異質(zhì)復(fù)合物。以羅丹明B為模擬污染物,在可見(jiàn)光照射下考察了復(fù)合物的光催化特性。結(jié)果顯示,含有2%的MoS₂納米片與g-C₃N₄形成的異質(zhì)復(fù)合物在120min內(nèi)對(duì)羅丹明B降解率為98%,其降解動(dòng)力學(xué)常數(shù)是體相g-C₃N₄為的4.3倍。g-C₃N₄/MoS₂納米片異質(zhì)復(fù)合物具有十分優(yōu)良的光催化特性。其催化活性的提高主要?dú)w因于光生電子和空穴的有效分離和傳輸,并根據(jù)光捕獲實(shí)驗(yàn)提出復(fù)合物可能的光催化機(jī)理。

摘要:以完全基于實(shí)際材料、工藝參數(shù)建立的金屬橡膠數(shù)值模型為基礎(chǔ),對(duì)材料非線性剛度特性的細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行了研究。在成形壓力曲線、組織形態(tài)、尺寸、準(zhǔn)靜態(tài)加載曲線四個(gè)方面對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)金屬橡膠組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解,建立了彈性微元細(xì)觀模型及其局部坐標(biāo)。對(duì)彈性微元的空間運(yùn)動(dòng)模式、z向彈性變形模式、xoy平面彈性變形模式進(jìn)行了分析。建立了金屬橡膠非線性剛度特性的數(shù)學(xué)模型,對(duì)非線性剛度的細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述。數(shù)值模型與實(shí)驗(yàn)吻合良好,可靠性較強(qiáng)。準(zhǔn)靜態(tài)加載過(guò)程中,彈性微元的空間運(yùn)動(dòng)以平移為主,空間轉(zhuǎn)動(dòng)很??；z向彈性變形可以等效為若干曲梁的并聯(lián),并聯(lián)曲梁個(gè)數(shù)與應(yīng)變呈線性關(guān)系；xoy平面內(nèi)的彈性變形是一種使彈性微元兩端點(diǎn)距離變小的彎曲變形。建立的數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,包含了材料的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)、細(xì)觀特征參數(shù)以及非線性剛度機(jī)理參數(shù),各參數(shù)物理意義充分,模型準(zhǔn)確性較好。理論模型能夠?qū)Σ牧戏蔷€性剛度的細(xì)觀本質(zhì)進(jìn)行解釋,對(duì)材料的設(shè)計(jì)具備一定的指導(dǎo)意義。

摘要:本文采用基于 Eulerian-Eulerian方法的等軸晶、柱狀晶以及熔體三相完全混合的凝固模型計(jì)算了三維半連鑄Al-4%Cu鋁合金圓錠的宏觀偏析?；跓崛苜|(zhì)對(duì)流的基礎(chǔ)上,模型考慮了等軸晶的移動(dòng),以及柱狀晶對(duì)浮游等軸晶的捕獲,等軸晶和柱狀晶的相互競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)行為。模擬結(jié)果表明鑄錠底部出現(xiàn)了明顯的錐形負(fù)偏析區(qū)(CET轉(zhuǎn)變區(qū)域),鑄錠中心正偏析帶,毗鄰中心的負(fù)偏析區(qū),以及鑄錠1/2半徑處正偏析帶,總的偏析形態(tài)呈現(xiàn)W型,與鑄錠實(shí)際情況基本一致。此外,鑄造速度相較于澆注溫度對(duì)鑄錠宏觀偏析具有更大的影響。

摘要:對(duì)等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)制備的超細(xì)晶純鈦,在溫度為250~450 ℃、應(yīng)變速率為10_-5~1s_-1的條件下進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn)?；谡鎽?yīng)力和真應(yīng)變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和Arrhenius方程建立超細(xì)晶純鈦的熱變形本構(gòu)模型,研究其熱變形行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在變形初期,流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增大而升高,隨后趨于平緩,最終流變應(yīng)力達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和預(yù)測(cè)結(jié)果表明：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最佳結(jié)構(gòu)為3×12×1,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)的平均相對(duì)誤差(AARE)為2.1%,相關(guān)系數(shù)(R)為0.9979,Arrhenius方程模型預(yù)測(cè)的AARE為11.54%,R為0.9464。即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠更加精確的描述超細(xì)晶純鈦的本構(gòu)關(guān)系。通過(guò)對(duì)比不同溫度下兩種模型的誤差,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在高溫條件下具有更好的穩(wěn)定性。

摘要:利用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬研究TC4時(shí)效相變及擴(kuò)散連接過(guò)程。采用混合勢(shì)分析了TC4三元合金時(shí)效相變過(guò)程的徑向分布函數(shù)以及不同晶體結(jié)構(gòu)相對(duì)含量的變化。同時(shí)研究了不同保溫溫度下擴(kuò)散連接過(guò)程的原子濃度分布、擴(kuò)散連接寬度以及擴(kuò)散系數(shù)。結(jié)果表明：在時(shí)效相變過(guò)程中,TC4結(jié)構(gòu)變化主要表現(xiàn)為亞穩(wěn) b 相析出 a 新相,狀態(tài)穩(wěn)定后, b 相含量達(dá)到23%,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好；TC4擴(kuò)散連接過(guò)程中,主要是界面附近的鈦原子進(jìn)行擴(kuò)散,釩原子擴(kuò)散能力次之,而鋁原子相對(duì)較少；相同條件下,擴(kuò)散連接寬度與保溫溫度呈現(xiàn)較好線性關(guān)系；鈦原子擴(kuò)散系數(shù)與保溫溫度呈指數(shù)關(guān)系,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相符。

摘要:本文采用擴(kuò)展有限元方（XFEM）法研究了高溫下熱失配應(yīng)力對(duì)熱障涂層表面裂紋擴(kuò)展的影響。結(jié)果表明在熱失配應(yīng)力的影響下，表面裂紋的位置、傾斜角度和長(zhǎng)度對(duì)裂紋擴(kuò)展的長(zhǎng)度、能量釋放率和裂尖的應(yīng)力水平有著顯著的影響；對(duì)于初始長(zhǎng)度相同的裂紋，界面波谷處裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度最長(zhǎng)，能量釋放率最大；傾斜角度越大，裂紋擴(kuò)張長(zhǎng)度越短，應(yīng)變能越大；裂紋初始長(zhǎng)度越大，裂紋的擴(kuò)展長(zhǎng)度越長(zhǎng)且擴(kuò)展速率越快，能量釋放率越大。存在多條表面裂紋的情況下其裂紋擴(kuò)展相互影響。

摘要:基于實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的界面位向關(guān)系,針對(duì)鈦中α/ω界面開(kāi)展了第一性原理密度泛函計(jì)算研究。根據(jù)α、ω兩相不同的表面終端和界面原子配位類型,構(gòu)建和計(jì)算考察了24種可能的α{1-100}/ω{1-100}界面原子模型。結(jié)果顯示,有5種界面結(jié)構(gòu)在能量上具有相近優(yōu)勢(shì),在鈦中可能同時(shí)出現(xiàn),其平均界面能為0.100J/m₂(計(jì)入錯(cuò)配應(yīng)變),或0.029J/m₂(不計(jì)入錯(cuò)配應(yīng)變)。計(jì)算結(jié)果為后續(xù)開(kāi)展鈦及鈦合金的相場(chǎng)模擬并揭示其相變機(jī)制提供重要依據(jù)。

摘要:選用Nextel610型Al2O3纖維作為增強(qiáng)體，采用真空氣壓浸滲法制備了纖維體積分?jǐn)?shù)40%、基體合金分別為1A99、ZL210A、ZL301及7075合金的單向連續(xù)Al2O3f/Al復(fù)合材料，并用NaOH溶液萃取出Al2O3纖維，研究了基體合金對(duì)連續(xù)Al2O3f/Al復(fù)合材料的致密度、纖維損傷及拉伸強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：基體合金對(duì)連續(xù)Al2O3f/Al復(fù)合材料的致密度和微觀組織有明顯影響，其中連續(xù)Al2O3f/ZL301復(fù)合材料致密度最高為99.2%，組織缺陷最少；連續(xù)Al2O3f/1A99復(fù)合材料致密度最低為96.8%，這種差異是由于不同基體與纖維之間潤(rùn)濕性不同導(dǎo)致的。不同基體與纖維發(fā)生了不同程度的界面反應(yīng)，最后表現(xiàn)為對(duì)纖維的損傷程度不同。連續(xù)Al2O3f/1A99、Al2O3f/ZL210A、Al2O3f/ZL301及Al2O3f/7075四種復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度分別為465MPa、479MPa、680MPa和389MPa，缺陷、纖維損傷和界面結(jié)合強(qiáng)度是影響連續(xù)Al2O3f/Al復(fù)合材料強(qiáng)度的主要因素。

摘要:為了獲得輕質(zhì)、低頻、高效吸波劑，本文采用自反應(yīng)淬熄法，分別以Fe+Si+Al、Fe+Si+Al+KNO3為反應(yīng)體系制備了FeSiAl軟磁合金空心微珠，通過(guò)SEM、XRD、矢網(wǎng)分析儀等手段研究了KNO3對(duì)其密度、形貌、相組成和低頻吸波性能的影響。結(jié)果表明，未加KNO3時(shí)，反應(yīng)難以進(jìn)行，淬熄產(chǎn)物由球形顆粒、類球形顆粒、不規(guī)則顆粒和片狀顆粒組成，物相主要為Fe、Si、Al及部分Fe0.9Si0.1，未生成FeSiAl合金，基本無(wú)吸波性能；添加KNO3后，反應(yīng)體系的淬熄產(chǎn)物主要為空心微珠，粒徑分布均勻，物相由Fe3Si0.5Al0.5、Fe3Si0.7Al0.3、Fe0.9Si0.1和Fe組成，獲得了FeSiAl合金，在5 mm厚度條件下，吸波試樣最低反射率達(dá)-22.1 dB，吸收峰值對(duì)應(yīng)頻率為7.0 GHz，低于-10 dB的有效吸收頻帶為5.3-8.5 GHz，帶寬達(dá)3.2 GHz。KNO3分解反應(yīng)所產(chǎn)生的高放熱量和大量氣體是促使反應(yīng)溫度升高、反應(yīng)產(chǎn)物熔融、目標(biāo)產(chǎn)物形成、成球率和空心率提高及低頻吸波性能顯著改善的根本原因。和機(jī)械合金化法制備的片狀FeSiAl軟磁合金相比，自反應(yīng)淬熄法制備的FeSiAl空心微珠的低頻吸波頻帶有效拓寬，同時(shí)材料的密度降低了38 %，有效實(shí)現(xiàn)了新型低頻吸波料“薄、寬、輕、強(qiáng)”的特點(diǎn)。

摘要:采用真空吸鑄法通過(guò)將Mg-3Zn合金滲透到HA含量不同的多孔HA+β-TCP中制備了生物醫(yī)用相互滲透（HA+β-TCP）/Mg-3Zn復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的顯微組織、力學(xué)性能和腐蝕行為。研究結(jié)果表明，熔融的Mg-3Zn合金不僅滲入到多孔HA+β-TCP骨架的孔隙里，也滲入到筋里，形成了致密的復(fù)合材料。Mg-3Zn合金與HA+β-TCP骨架界面結(jié)合良好，未發(fā)現(xiàn)反應(yīng)層。HA含量不同的(HA+β-TCP)/Mg-3Zn復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度為115 ~196 MPa，是多孔HA+β-TCP骨架的350倍以上，相當(dāng)于Mg-3Zn塊體合金強(qiáng)度的44 %~75 %，復(fù)合材料的耐腐蝕性能優(yōu)于Mg-3Zn塊體合金的，且機(jī)械性能和腐蝕行為均可以通過(guò)調(diào)節(jié)HA/β-TCP的比例進(jìn)行控制。

摘要:通過(guò)金相顯微鏡、透射電鏡和掃描電鏡觀察及x射線衍射織構(gòu)測(cè)量與拉伸實(shí)驗(yàn),研究了40mm厚7056合金厚板熱軋態(tài)與時(shí)效后不同厚度層微觀組織與力學(xué)性能。結(jié)果表明：熱軋態(tài)厚板不同厚度層的組織有很大差別,表層第二相彌散,尺寸相對(duì)較小,中心層有粗大的第二相,分布集中。從表層到中心層,剪切織構(gòu)減少,中心層變形織構(gòu)最多,不同厚度層立方織構(gòu)差別不大。固溶后表層再結(jié)晶織構(gòu)增加,剪切織構(gòu)減少,中心層變形織構(gòu)增強(qiáng)。固溶時(shí)效后表層與中心層晶內(nèi)均出現(xiàn)大量均勻細(xì)小的η’相,晶界處都出現(xiàn)不連續(xù)析出相與一定寬度的無(wú)沉淀析出帶。40mm厚板(7056合金)最優(yōu)固溶制度是470℃/3h,時(shí)效后表層屈服強(qiáng)度為605MPa,抗拉強(qiáng)度達(dá)628MPa；T/4層屈服強(qiáng)度626MPa,抗拉強(qiáng)度達(dá)643MPa；中心層屈服強(qiáng)度623MPa,抗拉強(qiáng)度達(dá)639MPa。

摘要:采用電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)、XRD,研究了單晶銅在等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)/Bc路徑4道次變形過(guò)程中形變結(jié)構(gòu)演變,并檢測(cè)了變形材料的力學(xué)性能。結(jié)果表明：低道次變形不改變單晶銅的宏觀取向；2道次變形后,材料微觀組織中出現(xiàn)取向一致的剪切帶,與ED軸成15°-20°角,晶粒內(nèi)部出現(xiàn)了形變織構(gòu){111}<112>；經(jīng)過(guò)4道次變形后,剪切帶與ED軸夾角不變但傾斜方向與2道次相反,形變織構(gòu)不發(fā)生改變,且未出現(xiàn)大角度晶界；抗拉強(qiáng)度由168MPa提高至395MPa,延伸率則從63%降至26.5%,硬度由60Hv提高到125Hv,之后趨于平緩；由于位錯(cuò)堆積,材料塑性變差,斷口頸縮面積變大。ECAP可使單晶銅在未破碎的情況下得到強(qiáng)化。

摘要:通過(guò)累積疊軋技術(shù)進(jìn)行TC4合金超細(xì)晶組織的制備,考察了TC4合金的熱變形特點(diǎn)以及疊軋工藝窗口,研究了疊軋工藝參數(shù)和熱處理制度對(duì)疊軋板材界面結(jié)合和微觀組織的影響。結(jié)果表明：TC4合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)為動(dòng)態(tài)回復(fù)特征,熱模擬條件下在加熱溫度(≥700℃)和變形速率(≤0.1s-1)下能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)烈塑性變形。最終TC4合金進(jìn)行疊軋界面的防氧化處理后,并在加熱溫度為720℃、軋制速度小于0.5m/s時(shí),獲得良好的界面結(jié)合和板材質(zhì)量。累積疊軋變形過(guò)程是α/β協(xié)同變形和剪切變形綜合作用的結(jié)果,組織中存在拉長(zhǎng)的條帶組織以及大量的剪切帶。隨著疊軋層數(shù)的增加,條帶組織的間距逐漸變小同時(shí)剪切帶組織逐漸增加,在疊軋16層(變形量為92.3%)后條帶間距為200nm~500nm之間。熱處理過(guò)程中隨著加熱溫度的增加,溶質(zhì)擴(kuò)散和再結(jié)晶過(guò)程促進(jìn)了界面結(jié)合并最終與基體保持一致,同時(shí)疊軋16層的TC4板材在加熱溫度700℃、保溫時(shí)間60min的熱處理過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)完全再結(jié)晶,獲得晶粒尺寸為300nm~600nm的超細(xì)晶組織。

摘要:利用XRD、SEM、TEM和EDS等方法表征了Mg-Al-Zn-xCa(x=0、1.25%、1.74%、2.53%)合金腐蝕前后的組織結(jié)構(gòu),并采用失重法、電化學(xué)法、掃描探針顯微鏡(SPM)研究了合金腐蝕行為。結(jié)果表明：合金主要由α-Mg、β-Mg₁₇Al₁₂、Al₂Ca和(Mg,Al)₂Ca 組成。隨著Ca含量的增加,合金組織中枝晶臂減小,主要沿晶界分布的Mg₁₇Al₁₂尺寸、數(shù)量逐漸減小, Al₂Ca由骨骼狀連接成網(wǎng)狀,(Mg,Al)₂Ca增多長(zhǎng)大。腐蝕測(cè)試結(jié)果顯示：添加Ca后的合金中α+β共晶減少,導(dǎo)致腐蝕通道變窄且比例減小。Ca元素能夠使陽(yáng)極自腐蝕電位升高,形成的Al₂Ca陰極相抑制了析氫過(guò)程。合金中主要析出相Al₂Ca 與α-Mg的電勢(shì)差小于β-Mg₁₇Al₁₂與α-Mg的電勢(shì)差。

摘要:本文采用溫度采集裝置測(cè)定了Mg-8Gd-1Er(GE81)合金在石墨型爐冷、石墨型空冷、鐵型空冷、銅型空冷四種不同冷卻方式下的平均冷卻速度，基于經(jīng)典形核理論分析了晶粒密度與冷卻速度的關(guān)系；利用金相顯微鏡和掃描電鏡觀察了不同冷卻速度下合金的鑄態(tài)顯微組織，分析了晶粒密度、第二相體積分?jǐn)?shù)及硬度與冷卻速度的關(guān)系。研究結(jié)果表明：合金在不同冷卻方式下的平均冷卻速度分別為0.23，0.46，2.17，3.88 K·s-1，冷卻速度與過(guò)冷度為線性關(guān)系：?T=13.5664v+6.9655；隨冷卻速度增加，晶粒明顯細(xì)化，晶粒密度與冷卻速度的關(guān)系為：Nv=1.1135×1012exp(-46.8344/(13.5664v+6.9655))；此外，第二相體積分?jǐn)?shù)減小，分布更加細(xì)小均勻，合金硬度明顯增大，硬度與冷卻速度的關(guān)系為：HV=72.1772-12.6895/(1+exp(v-2.2570))。

摘要:針對(duì)海工裝備中常用45鋼表面耐腐蝕性不足的問(wèn)題，采用離子注入技術(shù)(PII)注Al和雙輝等離子表面冶金技術(shù)(DGPSM)滲Cr復(fù)合，在基體45鋼表面制備Al-Cr復(fù)合強(qiáng)化層。利用X射線衍射(XRD)、光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)等對(duì)試樣的元素分布、物相結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。并采用極化曲線和電化學(xué)阻抗譜，對(duì)比分析Al-Cr復(fù)合涂層、注Al涂層和基體在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蝕性，研究其腐蝕機(jī)理。研究表明，采用復(fù)合技術(shù)制備所得Al-Cr涂層的耐腐蝕性最佳，其表面形成Cr2O3和Al2O3復(fù)合鈍化膜，和涂層內(nèi)部形成具有優(yōu)異耐腐蝕性Fe2AlCr和Al8Cr5相，阻礙Cl-的腐蝕作用；注Al層耐腐蝕性次之，其表面形成致密Al2O3鈍化膜，延緩了Cl-對(duì)基體的腐蝕作用；基體耐腐蝕性最差。

摘要:采用了水熱合成和熱擴(kuò)滲結(jié)合的方法在三維多孔泡沫鎳支架上制備了Ni-Ti-O納米片層。通過(guò)掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、透射電鏡（TEM）、高分辨透射電鏡（HRTEM）對(duì)泡沫鎳支架上NiO和Ni-Ti-O納米結(jié)構(gòu)的微觀形貌及物相進(jìn)行了觀察表征和物相分析。用循環(huán)伏安法和充放電性能測(cè)試探究了復(fù)合電極對(duì)甲醇的催化氧化性能及其電容性能。結(jié)果表明：泡沫鎳上生長(zhǎng)的Ni-Ti-O納米片物相組成為NiO和TiO，并且為多晶形態(tài)；Ti的滲入會(huì)使得NiO納米片中形成氧空位，并和Ni產(chǎn)生協(xié)同作用，使得Ni-Ti-O納米片/泡沫鎳電極的對(duì)甲醇氧化的電催化性能優(yōu)于Ni(OH)2/泡沫鎳和NiO/泡沫鎳電極；泡沫鎳和鈦粉質(zhì)量比（RNi/Ti）為1:24，在電流密度為5 mA?cm-2時(shí)，Ni-Ti-O電極的面積比電容值為 2.15 F?cm-2，是納米Ni(OH)2/泡沫鎳電極的3.2倍（0.67 F?cm-2）。

摘要:針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)定向凝固渦輪葉片疲勞斷裂故障,對(duì)DZ17G合金模擬葉片進(jìn)行激光沖擊處理,為了防止劇烈塑性變形導(dǎo)致粗大柱狀晶發(fā)生晶粒細(xì)化,提出基于微激光沖擊強(qiáng)化系統(tǒng)的水下無(wú)吸收保護(hù)層高頻沖擊方法,采用短脈寬、微尺度激光降低塑性變形程度和深度,采用無(wú)吸收保護(hù)層的高頻沖擊方式獲得均勻形變強(qiáng)化層。試驗(yàn)結(jié)果表明：DZ17G模擬葉片微激光沖擊后淺表層內(nèi)僅形成了高密度位錯(cuò)和位錯(cuò)纏結(jié)等組織結(jié)構(gòu),未發(fā)生晶粒細(xì)化,而且位錯(cuò)密度隨深度快速降低；高密度位錯(cuò)集聚纏結(jié)使表面硬度提高達(dá)30%,但硬化層深度僅為180 μm。DZ17G模擬葉片疲勞強(qiáng)度由257.00 MPa提高到302.00 MPa,提高幅度達(dá)17.5%,而且800℃下保溫2h后仍有11.7%的提高,其中高密度位錯(cuò)和位錯(cuò)纏結(jié)是疲勞性能提高的內(nèi)在原因。

摘要:以乙二胺為修飾劑,采用水熱法合成了不同摻雜濃度的Zn_1-xCo_xS (x=0、0.01、0.03、0.05和0.07) 納米棒,并通過(guò)X射線衍射(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、X射線能量色散分析譜儀(XEDS)、紫外可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)、光致發(fā)光光譜(PL) 和傅里葉紅外光譜(FT-IR)對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)性能進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所有樣品具有結(jié)晶良好的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu), 樣品中摻雜的Co₂₊以替代Zn₂₊的形式進(jìn)入到ZnS 晶格中。形貌為一維的納米棒狀結(jié)構(gòu),分散性良好。隨著Co摻雜量的增加,晶胞體積逐漸減小,晶粒尺寸增大,晶格常數(shù)發(fā)生收縮。UV-vis光譜發(fā)現(xiàn)摻雜樣品的光學(xué)帶隙發(fā)生了紅移現(xiàn)象。PL譜圖表明樣品存在紫光(402nm)、藍(lán)光(470nm)、黃光(600nm)和紅外(826nm)四個(gè)明顯的發(fā)光峰,隨著Co摻雜濃度的增加,發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。紅外光譜的吸收峰位并沒(méi)有隨著摻雜濃度的增加而發(fā)生變化。

摘要:采用粉末層疊和整體熱壓燒結(jié)的方法,制備了Y₂Ti₂O₇/316L不銹鋼功能梯度復(fù)合材料。經(jīng)金相顯微鏡、X射線衍射儀和電子探針?lè)治龃_定,該材料在金屬和氧化物界面處實(shí)現(xiàn)了成分和微觀組織的梯度過(guò)渡。對(duì)不同梯度含量復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試表明,界面處的力學(xué)性能存在相應(yīng)的梯度變化,即隨各層金屬相含量的逐漸增加,過(guò)渡區(qū)材料的致密度、抗彎強(qiáng)度不斷提升,而硬度則不斷下降。

摘要:采用變極性等離子焊接工藝實(shí)現(xiàn)了5mm厚船用5系鋁合金立向上位置焊接,并分析了接頭的組織和力學(xué)性能。力學(xué)試驗(yàn)顯示：接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到295MPa,延伸率達(dá)到10%,斷裂位置在熔合線附近；焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的顯微硬度均低于母材,且焊縫中心處最低。接頭金相觀察發(fā)現(xiàn)熔合線附近的焊縫為粗大的等軸晶組織,但焊縫區(qū)大部分為胞狀樹(shù)枝晶組織,從兩側(cè)呈對(duì)稱生長(zhǎng)并在焊縫中心處相遇,熱影響區(qū)為再結(jié)晶組織。利用電子探針?lè)治隽死鞌嗔盐恢酶浇煞?發(fā)現(xiàn)該區(qū)域Mg含量偏低且分布不均勻,固溶強(qiáng)化效果下降,組織和成分的不均勻?qū)е略搮^(qū)域成為接頭的薄弱環(huán)節(jié)。

摘要:利用噴射成形技術(shù)制備了7055高強(qiáng)鋁合金。借助拉伸性能測(cè)試，電化學(xué)工作站、金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM) 等手段研究了熱鍛對(duì)擠壓合金顯微組織和性能的影響。結(jié)果表明：擠壓合金的縱向抗拉強(qiáng)度達(dá)到642 MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到598 MPa，而鍛造合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度卻下降了，但延伸率、電導(dǎo)率和硬度有所上升，斷口形貌均體現(xiàn)為韌性斷裂；合金的主要元素在晶界和晶內(nèi)的分布沒(méi)有明顯差別，但有所波動(dòng)，且鍛造后合金元素波動(dòng)更明顯；合金經(jīng)過(guò)時(shí)效后晶內(nèi)都均勻分布著GP區(qū)和η＇析出相，晶界η析出相則是斷續(xù)的點(diǎn)狀分布，但鍛造后晶內(nèi)析出相粗化，晶界析出相變多；鍛造合金的耐蝕性比擠壓合金有所提升。

摘要:本文利用化學(xué)沉積法和射頻濺射法成功實(shí)現(xiàn)了CdS量子點(diǎn)/CdTe納米棒復(fù)合光電極的制備。通過(guò)X射線粉末衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)和電化學(xué)工作站分別對(duì)獲得的光電極進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌和光電性能的表征；結(jié)果表明,所獲得的光電極由CdS量子點(diǎn)和CdTe一維納米棒組成,其中CdTe納米棒沿著(111)擇優(yōu)方向定向生長(zhǎng)。在不同CdS量子點(diǎn)厚度的光電極的電化學(xué)表征結(jié)果中,我們發(fā)現(xiàn)了由CdS的壓電效應(yīng)引起的新穎的熱釋電現(xiàn)象,并在25 cycle CdS QDs的光電極測(cè)試中獲得了最好的結(jié)果,開(kāi)路電壓為0.49 V,短路電流為71.09 μA,其I-t曲線的開(kāi)光比為6。我們?cè)谘芯窟^(guò)程中還發(fā)現(xiàn)了熱釋電引起的電流反向現(xiàn)象,這一特性對(duì)于未來(lái)提高光電器件的性能具有重要的意義。

摘要:研究了鑄造WE43鎂合金在水下攪拌摩擦加工（SFSP）過(guò)程中的微觀組織演變、后續(xù)時(shí)效熱處理對(duì)SFSP試樣微觀組織及力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，SFSP顯著細(xì)化了鑄造WE43鎂合金的晶粒尺寸，同時(shí)也將粗大的第二相破碎成細(xì)小彌散的不規(guī)則狀顆粒。SFSP后，由于微觀組織的細(xì)化及均勻化，材料的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均得到大幅提升。經(jīng)過(guò)后續(xù)時(shí)效熱處理后，由于β′′和β1相的大量析出，峰值時(shí)效試樣的強(qiáng)度得到了進(jìn)一步提高，伸長(zhǎng)率則有所降低。斷口形貌分析表明，SFSP試樣的拉伸斷裂模式更傾向于韌性斷裂，而峰值時(shí)效試樣的拉伸斷裂模式為韌–脆混合斷裂。

摘要:對(duì)比研究了Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金快冷鑄錠和慢冷鑄錠的宏、微觀組織和織構(gòu)特點(diǎn),分析了凝固速度對(duì)組織和織構(gòu)的影響機(jī)理。采用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了微觀組織,采用X射線衍射(XRD)分析了織構(gòu)。結(jié)果表明,鑄態(tài)Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金具有<113>方向的擇優(yōu)生長(zhǎng)取向；凝固速度對(duì)Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金鑄態(tài)組織和織構(gòu)的形成具有重要影響,快速冷卻條件下獲得均勻的樹(shù)枝晶組織,鑄錠的橫、縱截面均形成{113}織構(gòu),慢速冷卻條件下形成具有特定方向的柱狀樹(shù)枝晶,縱截面織構(gòu)以{113}<361>、{113}<332>和{113}<141>為主；凝固過(guò)程中熱量方向性傳導(dǎo)造成的樹(shù)枝晶定向生長(zhǎng)是影響合金鑄態(tài)組織和織構(gòu)形成的主要原因。

摘要:采用真空電弧熔煉法熔煉出AlCoCrFeNi高熵合金，并在600℃、800℃、1000℃下進(jìn)行了真空退火處理。利用XRD、SEM、EDS和電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)對(duì)合金退火前后的微觀組織以及在3.5%的NaCl溶液、0.5mol/L的NaOH溶液、0.5mol/L的H2SO4溶液中的耐蝕性進(jìn)行了研究。組織分析表明合金在鑄態(tài)和三種溫度的退火態(tài)下均沒(méi)有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的脆性金屬間化合物生成；在鑄態(tài)和600℃、800℃退火處理后合金均由簡(jiǎn)單的BCC結(jié)構(gòu)構(gòu)成，成樹(shù)枝晶形態(tài)；在1000℃退火處理后，樹(shù)枝晶消失，微觀組織轉(zhuǎn)變?yōu)槎贪魻畹腇CC析出相和BCC基體交替排列；在鑄態(tài)及三種溫度的退火態(tài)下，Co、Fe、Ni分布較均勻，Cr、Al存在一定的偏析，Al在鑄態(tài)偏析最嚴(yán)重，Cr在800℃退火態(tài)偏析最嚴(yán)重。電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果表明鑄態(tài)和三種溫度退火態(tài)的AlCoCrFeNi 合金在 3.5%的 NaCl 溶液和0.5mol/L 的 NaOH 溶液中的耐蝕性優(yōu)良；在 3.5%的 NaCl 溶液中1000℃退火態(tài)的耐蝕性最好；在0.5mol/L 的 NaOH 溶液中，4種狀態(tài)的合金耐蝕性相差不大；在 0.5mol/L H2SO4 溶液中，4種狀態(tài)的合金都發(fā)生了鈍化現(xiàn)象，1000℃退火態(tài)維鈍電流密度最小，破鈍電位最高，耐蝕性最好。

摘要:鋁合金和鎂合金都具有密度小，比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在航天、航空等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但這兩種金屬焊接時(shí)極易生成脆性的金屬間化合物，使其很難獲得性能優(yōu)良的接頭。在釬焊時(shí)，如何選擇釬料避免有害金屬間化合物的生成，是獲得鋁/鎂異種金屬優(yōu)質(zhì)接頭的關(guān)鍵。為此本文選用了Sn基和Zn基兩種釬料，在大氣下采用超聲波輔助釬焊技術(shù)進(jìn)行了6063鋁合金/AZ31B鎂合金的焊接，通過(guò)OM、SEM以及EDS能譜對(duì)比分析了兩種釬料釬焊接頭組織。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用Sn基釬料，釬焊接頭不會(huì)生成Mg-Al脆性金屬間化合物，釬縫中會(huì)溶解Al元素，Al元素以Al基固溶體相和Ag（Al）相形式存在于釬焊接頭中，并且在超聲波作用時(shí)間達(dá)到4.5s時(shí)，Al元素均勻分布在整個(gè)釬縫中。采用Zn基釬料，釬焊接頭中有大量脆性Mg/Al金屬間化合物生成，同時(shí)在釬縫組織晶界處有第二相低熔點(diǎn)Sn顆粒的彌散分布。

摘要:采用真空電弧熔煉爐制備了FeCrCoNiMnBx高熵合金,并對(duì)其微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。未加入B元素時(shí),合金組織具有單一FCC結(jié)構(gòu)的胞狀晶。B含量≥0.05時(shí)(at%),組織由FCC結(jié)構(gòu)和具有樹(shù)枝狀和納米顆粒狀(Cr,Fe)₂B組成。隨B含量的增加,合金的抗拉強(qiáng)度逐漸增加,硼含量為0.2(at%)時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值610 MPa,但延伸率只有7%。B含量為0.1時(shí),合金的綜合力學(xué)性能最佳,抗拉強(qiáng)度為550MPa,延伸率為20%。故加入適量的B元素能提高高熵合金綜合力學(xué)性能。

摘要:本文采用直接快淬法制備了Nd_9.5Fe₈₄B_6.5合金,研究了腔室壓力和甩帶速度這兩個(gè)快淬參數(shù)對(duì)其磁性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響,建立了兩者之間的關(guān)聯(lián)性。研究發(fā)現(xiàn)：熔體快淬過(guò)程中在其它條件保持不變時(shí),腔室壓力和甩帶速度之間存在著互相補(bǔ)償?shù)年P(guān)系。腔室壓力為0.03 MPa、快淬速度為19 m/s時(shí)制備的條帶樣品與腔室壓力為0.05 MPa、快淬速度為15 m/s時(shí)制備的樣品厚度和磁性能的數(shù)值相近。X 射線衍射和透射電子顯微鏡的結(jié)果表明：這兩種條件下得到的條帶樣品具有相同的相組成和相似的微觀結(jié)構(gòu)。因此,通過(guò)調(diào)整腔室壓力和甩帶速度可以得到微觀結(jié)構(gòu)和磁性能相近的條帶樣品,這將為制備高性能的稀土永磁材料及其工業(yè)化生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

摘要:以金屬硝酸鹽為初始原料,利用溶膠凝膠法制備了溶膠,在不同干燥工藝條件下得到各類干凝膠前驅(qū)物,后經(jīng)煅燒得到CaMnO3多晶粉末。本文研究了不同干燥工藝對(duì)制備CaMnO3粉末的影響,并利用XRD、SEM、TEM、激光粒度分析儀等表征手段分析了所得粉末。結(jié)果表明,多溫區(qū)連續(xù)升溫干燥工藝有利于得到完全脫水的干凝膠前驅(qū)物,其中90℃+120℃+140℃+160℃連續(xù)加熱干燥工藝方式最佳,所得干凝膠前驅(qū)物經(jīng)950℃煅燒后能夠得到結(jié)晶性良好,顆粒較為均勻且形貌規(guī)則的CaMnO3多晶粉末,多晶顆粒體由單晶區(qū)域組成,各單晶取向不同。

摘要:采用真空熱壓法制備了體積分?jǐn)?shù)為12.8%的TiNi絲增強(qiáng)鎂合金基復(fù)合材料,通過(guò)光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS、DSC以及拉伸試驗(yàn)研究了復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能。結(jié)果表明：制備的復(fù)合材料界面結(jié)合良好,基體中的Mg元素以及TiNi合金中的Ti、Ni元素均發(fā)生了擴(kuò)散,形成約1μm的互擴(kuò)散層。復(fù)合材料在高溫條件下的力學(xué)性能優(yōu)于室溫,100℃下復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性模量比室溫條件下分別提高了61MPa、41MPa和6.05GPa,150℃下復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性模量比室溫條件下分別提高了39MPa、72MPa和12.19GPa。

摘要:本文考察了快速凝固條件下不同含量Li元素添加對(duì)長(zhǎng)周期有序結(jié)構(gòu)相增強(qiáng)Mg-Gd-Zn合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨著Li元素的添加,鑄態(tài)合金中Gd、Zn溶質(zhì)原子在鎂基體晶粒中的過(guò)飽和度降低、(Mg,Zn)₃Gd晶界析出相增加、鎂基體晶粒尺寸減小。而固溶處理后,隨著Li含量的增加,合金中14H型長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)相(LPSO)的形成受到抑制,同時(shí)納米/亞微米(Mg,Zn)₃Gd顆粒相大量析出,當(dāng)Li為7.6at. %時(shí)合金中無(wú)LPSO形成。經(jīng)熱擠壓變形后,合金中塊狀14H相發(fā)生扭著分層開(kāi)裂、層片狀14H相發(fā)生不同程度溶解、(Mg,Zn)₃Gd相破碎細(xì)化、基體發(fā)生不同程度再結(jié)晶；不加Li的Mg_96.5Gd_2.5Zn₁表現(xiàn)出最佳的力學(xué)性能(UTS=325,δ=9.5%),而含Li合金則隨Li含量的增加,力學(xué)性能逐步下降。合金在不同條件下的組織轉(zhuǎn)變機(jī)理及力學(xué)行為變化被進(jìn)行了分析。

摘要:為了考察單晶鍺微納米尺度脆塑轉(zhuǎn)變機(jī)理,利用納米壓痕儀分別對(duì)單晶鍺(100)、(110)和(111)晶面進(jìn)行納米劃痕實(shí)驗(yàn),并利用原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)劃痕形貌進(jìn)行觀察。通過(guò)對(duì)劃痕深度-距離曲線及劃痕形貌進(jìn)行分析,獲取各晶面脆塑轉(zhuǎn)變臨界載荷和臨界深度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)尉фN具有強(qiáng)烈的各向異性,(100)、(110)和(111)晶面脆塑轉(zhuǎn)變臨界載荷分別為37.6 mN、30.5 mN和32.4 mN,臨界深度分別為594.7 nm、512.5 nm和536.6 nm。(100)晶面因其具有最小硬度、最深脆塑轉(zhuǎn)變深度,在劃痕過(guò)程中塑性去除最多,脆塑轉(zhuǎn)變最晚,而且隨著劃痕速度的增加,脆塑轉(zhuǎn)變臨界深度和臨界載荷也相應(yīng)增加。最后定載荷劃痕實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了脆塑轉(zhuǎn)變臨界載荷和臨界深度的正確性。

摘要:采用表面機(jī)械研磨處理(SMAT)對(duì)工業(yè)純鋯進(jìn)行表面強(qiáng)化,使材料表面組織細(xì)化并引入殘余壓應(yīng)力,通過(guò)熱處理(HT)使表層殘余壓應(yīng)力釋放而納米晶尺寸保持不變。利用光學(xué)顯微鏡(OM)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)試樣表層顯微組織進(jìn)行表征,利用X射線應(yīng)力儀測(cè)試距試樣表面不同深度處殘余應(yīng)力,通過(guò)四點(diǎn)彎曲疲勞實(shí)驗(yàn)對(duì)熱處理前后試樣疲勞性能進(jìn)行測(cè)試,利用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)疲勞斷口形貌進(jìn)行觀察,探討晶粒細(xì)化及殘余壓應(yīng)力對(duì)疲勞性能的影響。結(jié)果表明：SMAT使工業(yè)純鋯表層形成150μm左右變形層且最表面晶粒細(xì)化至35 nm左右,并得到深度為334 μm最大應(yīng)力為-695.5MPa的殘余壓應(yīng)力層；熱處理后SMAT處理工業(yè)純鋯表層殘余壓應(yīng)力場(chǎng)深度減至115μm、最大壓應(yīng)力降為-148.8MPa,殘余壓應(yīng)力場(chǎng)的變化對(duì)裂紋源位置及材料的疲勞極限影響明顯。SMAT處理使工業(yè)純鋯疲勞極限較未處理試樣提升23%；通過(guò)熱處理使其表層殘余壓應(yīng)力釋放后,其疲勞極限較未SMAT處理試樣疲勞極限提高13%。

摘要:為了揭示焊接界面細(xì)觀尺度擴(kuò)散特征，采用內(nèi)嵌入勢(shì)函數(shù)（EAM勢(shì)）通過(guò)對(duì)形狀記憶合金Ni50Ti50和Cu進(jìn)行爆炸焊接界面分子動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬，同時(shí)結(jié)合SEM、EDX測(cè)試方法對(duì)爆炸焊接界面微細(xì)觀形貌及物理特征實(shí)驗(yàn)分析，研究結(jié)果表明以記憶合金Ni50Ti50與Cu在采用uz= -1500 m/s, ux= 700 m/s沖擊碰撞工況下，體系的壓強(qiáng)震蕩逐漸變小，120ps以后已經(jīng)趨于平衡，體系的溫度穩(wěn)定在1350K左右，而壓強(qiáng)穩(wěn)定在28GPa左右; 在擴(kuò)散層兩側(cè)Cu的原子濃度一直維持在5%左右，Ni和Ti的原子濃度在47%上下波動(dòng)，界面擴(kuò)散層厚度在1.03μm~1.45μm的范圍內(nèi)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SEM、EDS微觀分析驗(yàn)證了獲得焊接界面擴(kuò)散層厚度約為1.56μm，基本與計(jì)算結(jié)果相一致。

摘要:軋制復(fù)合技術(shù)是雙金屬?gòu)?fù)合板材的主要制備技術(shù)之一,迄今已有上百年研究與應(yīng)用歷史。該技術(shù)可分為冷軋復(fù)合、熱軋復(fù)合、爆炸-軋制復(fù)合、異步軋制復(fù)合等工藝。首先概括介紹了待復(fù)合金屬表面處理方法,然后綜述了各軋制復(fù)合工藝的特點(diǎn)、界面結(jié)合理論、研究與應(yīng)用現(xiàn)狀,重點(diǎn)評(píng)述了熱軋復(fù)合、異步軋制復(fù)合工藝的研究現(xiàn)狀,最后展望了該技術(shù)的發(fā)展方向。