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摘要:本研究制備了一系列Co-Cr-V合金，在1200℃下擴(kuò)散處理259200 s。利用EPMA技術(shù)測定了各擴(kuò)散偶的濃度-距離曲線，并根據(jù)測得的濃度-距離曲線用Whittle and Green方法計(jì)算了Co-Cr-V三元系在1200℃下的互擴(kuò)散系數(shù)?；诒狙芯康膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)報(bào)道的熱力學(xué)信息和相關(guān)子二元系的動力學(xué)參數(shù)，利用DICTRA軟件優(yōu)化得到Co-Cr-V體系fcc相的擴(kuò)散遷移率參數(shù)。運(yùn)用優(yōu)化得到的原子遷移率參數(shù)計(jì)算互擴(kuò)散系數(shù)，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對，取得較好的一致性，從而驗(yàn)證了所得遷移率參數(shù)的可靠性。同時(shí)運(yùn)用該遷移率參數(shù)計(jì)算了各擴(kuò)散偶的濃度-距離曲線和擴(kuò)散路徑，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均符合良好，進(jìn)一步驗(yàn)證了參數(shù)的合理性和準(zhǔn)確性。

摘要:在本文中,通過熔煉制備Al-La, Al-Ti及 Al-La-Ti 合金研究了La、Ti微量元素添加對純鋁的導(dǎo)電性和強(qiáng)度的影響。同時(shí)研究了在500 ℃下均勻化處理8 h之后樣品的導(dǎo)電性能與微觀結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明,當(dāng)La添加量不超過0.3%時(shí),Al-La合金的導(dǎo)電率會保持在較高的值60.35% IACS左右,因?yàn)長a與鋁中的雜質(zhì)Si,Fe反應(yīng)析出。隨著Ti元素添加量的增加,Al-Ti合金的強(qiáng)度明顯增加,這主要是Ti原子的固溶強(qiáng)化的作用。當(dāng)同時(shí)在純鋁中添加La和Ti元素時(shí),會使合金在Al-La合金的基礎(chǔ)上強(qiáng)度得到提升,導(dǎo)電率有所下降,但是導(dǎo)電率仍然高于單獨(dú)添加Ti元素時(shí)的Al-Ti合金。這主要是因?yàn)長a與Ti之間相互反應(yīng)生成Ti₂Al₂₀La化合物并且析出,有利于導(dǎo)電性的提升。研究結(jié)果表明,均勻化處理對樣品微觀結(jié)構(gòu)變化的影響很小,而導(dǎo)電性的提高主要是因?yàn)榫鶆蚧幚硐髓T態(tài)樣品的大部分顯微疏松,縮孔和顯微針孔等鑄造缺陷。

摘要:本文在無接觸式電感方法基礎(chǔ)上自主開發(fā)改進(jìn)了一套新的測試系統(tǒng),改進(jìn)的測量裝置可以表征鐵基非晶合金帶材的壓磁特性。研究表明,在σ≤0.1 MPa下,Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉非晶帶材具有良好的圧磁特性,在測試條件lev=0.3V 、f=1 kHz時(shí),Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉非晶帶材均在多次試驗(yàn)中均表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。帶材對微小應(yīng)力極為敏感,在對帶材進(jìn)行初步施壓時(shí),樣品的電感值出現(xiàn)迅速上升趨勢,通過放大實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步精確了帶材的應(yīng)力敏感區(qū)間約在0-1.5 KPa之間；不同厚度和寬度的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉非晶帶材對其壓磁性能具有較大影響,測量的電感初值及其相應(yīng)的SI(%)Max值總體上隨著相應(yīng)尺寸的增加而增大；帶材寬度一定時(shí),33-36 mm厚帶材的壓磁性能最優(yōu), 相應(yīng)的SI(%)Max為19.8%；帶材厚度一定時(shí),20 mm寬的帶材具有更加優(yōu)異的壓磁性能,其SI(%)Max高至22.02%。

摘要:利用高分辨透射電子顯微鏡和電子衍射觀察了Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.5Ni-0.2Zr合金中的Al₃Zr-η′核殼顆粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：Al₃Zr顆粒在合金基體中以兩種形態(tài)存在,一種是與基體共格的單獨(dú)存在的Al₃Zr顆粒；另外一種是作為η′析出相形核位置的核心Al₃Zr顆粒,形成了一種與基體半共格的Al₃Zr-η′核殼顆粒。該核殼顆粒的殼層由四種η′析出相變體組成。核心Al₃Zr顆粒內(nèi)部的晶格變形低于單獨(dú)存在的Al₃Zr顆粒,η′析出相和基體界面處存在顯著的晶格應(yīng)變。

摘要:通過實(shí)驗(yàn)研究了深冷處理過程中的最低處理溫度對9%Ni鋼力學(xué)性能和逆轉(zhuǎn)奧氏體含量的影響。采用了不同的深冷處理溫度和保溫時(shí)間,并與9%Ni鋼新發(fā)展起來的熱處理工藝淬火、亞穩(wěn)淬火、回火(QLT)相結(jié)合。結(jié)果表明,-80℃和-110℃的冷處理對9%Ni鋼的力學(xué)性能和逆轉(zhuǎn)奧氏體含量沒有明顯影響。然而,-140℃保溫24小時(shí)的深冷處理能夠提高9%Ni鋼的沖擊韌性,其機(jī)理主要在于深冷處理使得塊狀的逆轉(zhuǎn)奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)闂l狀。此外,-140℃深冷處理通過等溫馬氏體轉(zhuǎn)變值得逆轉(zhuǎn)奧氏體的含量減少。-196℃保溫24小時(shí)深冷處理增加了逆轉(zhuǎn)奧氏體的含量,同時(shí)細(xì)化了二次馬氏體板條組織, 從而使得9%Ni鋼的室溫和低溫沖擊韌性均得到提高。其機(jī)理主要是由于深冷-196℃深冷處理促使了超細(xì)碳化物的析出,同時(shí)增加了組織內(nèi)應(yīng)力,從而為逆轉(zhuǎn)奧氏體在回火過程中的形核提供了更多了形核位置。

摘要:本文采用軸向磁場增強(qiáng)電弧離子鍍在高速鋼基體上沉積了TiN/Cu納米復(fù)合薄膜,研究了基體脈沖偏壓幅值對薄膜成分、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及耐磨性能的影響。結(jié)果表明,薄膜中銅含量隨著脈沖偏壓幅值的增加先增加而后降低,在一個(gè)較低的范圍內(nèi)(1.3-2.1at.%)。X射線衍射結(jié)果表明所有的薄膜均出現(xiàn)TiN相,并未觀察到Cu相。薄膜的擇優(yōu)取向隨著脈沖偏壓幅值的增加而改變。薄膜的最高硬度為36GPa,是在脈沖偏壓幅值為-200V時(shí)得到的,對應(yīng)了1.6at.%的Cu含量。與純的TiN薄膜相比,Cu的添加明顯增強(qiáng)了薄膜的耐磨性能。

摘要:基于粉末冶金的造孔劑法被廣泛應(yīng)用于制備泡沫金屬尤其是泡沫鈦。然而,如何獲得所需孔隙率是這一技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn),因?yàn)榭紫堵释x期望值。作者前一研究的結(jié)果(即,P=ax+b。其中,a=1/(1+δ),b=δ/(1+δ))導(dǎo)致一個(gè)非常有趣的結(jié)論：孔體積變化率(δ)是一個(gè)不定數(shù)學(xué)常數(shù)。在研究基礎(chǔ)的工作上,本文通過建立數(shù)學(xué)模型發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的結(jié)果,即方程δ =φ-1。其中,長度指數(shù)積φ代表燒結(jié)泡沫的實(shí)際長度與設(shè)計(jì)值的比值乘積。這表明長度指數(shù)積(φ)是一個(gè)我們可測量它的值的不定數(shù)學(xué)常數(shù)。因而,求出φ的值可以算出a和b,泡沫鈦的孔隙率(P)就可以通過基于造孔劑含量(x)的線性方程P=ax+b來預(yù)測。這意味著在不測量孔隙率的情況下,可以通過測量燒結(jié)泡沫金屬的宏觀尺寸變化來獲得孔隙率的調(diào)控方程。本文的研究為粉末造孔劑法制備泡沫金屬的結(jié)構(gòu)調(diào)控提供了新思路和新方法。

摘要:硬質(zhì)膜層在服役過程中,往往由于膜基界面強(qiáng)度的不足導(dǎo)致膜層過早的發(fā)生界面的剝落失效,這種剝落失效主要是由界面殘余熱應(yīng)力誘導(dǎo)的顯微裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展引發(fā)的。殘余熱應(yīng)力主要來源于基體與膜層材料在熱膨脹系數(shù)、彈性模量等物理性能的不匹配。為了降低這種不匹配性,在制備TiN硬質(zhì)膜層之前,本文通過輝光離子擴(kuò)滲技術(shù)在TC4基體表面形成具有一定深度、梯度結(jié)構(gòu)的滲碳硬化層,然后利用等離子增強(qiáng)離子鍍技術(shù)制備了單層及多層復(fù)合Ti/TiN膜層,研究基體預(yù)滲碳層對其表面不同結(jié)構(gòu)TiN(Ti)硬質(zhì)膜層性能的影響。結(jié)果表明,基體經(jīng)過預(yù)滲碳強(qiáng)化處理后,相比于單一TiN或多層復(fù)合Ti/TiN硬質(zhì)膜層,復(fù)合滲鍍層的表面硬度能提高近2倍,膜基結(jié)合強(qiáng)度最高可達(dá)80N以上。同時(shí),經(jīng)過硬化后的基體顯著抑制了其表面復(fù)合硬質(zhì)膜層的界面脆性斷裂傾向,復(fù)合膜層在外加載荷作用下的與基體的協(xié)同變形能力得到加強(qiáng),強(qiáng)韌性顯著提高。

摘要:研究了Sr-Ca復(fù)合變質(zhì)對A390鋁合金顯微組織中初生硅相、共晶硅相、初生α相和金屬間化合物相數(shù)量、尺寸和形貌變化的影響規(guī)律。結(jié)果表明,Sr-Ca復(fù)合變質(zhì)體現(xiàn)為協(xié)同作用,少量Ca的加入不僅減緩了Sr在熔體中的燒損,降低了Sr燒損率,而且抑制了Sr對初生硅相的粗化作用。在A390鋁合金中Sr的主要作用是變質(zhì)共晶硅相和細(xì)化θ相,Ca的主要作用是變質(zhì)初生硅相和初生α相。當(dāng)聯(lián)合添加0.05%Sr-Ca且Sr、Ca原子比為5:1時(shí),獲得了最佳組織形態(tài),其中初生硅相、共晶硅相、初生α相均較0.05%Sr單獨(dú)變質(zhì)時(shí)有明顯改善。

摘要:為了更好的研究溫度和載荷對鎳基單晶空心葉片榫頭位置的再結(jié)晶行為的影響，本實(shí)驗(yàn)首先對單晶試樣施加不同載荷，然后在不同的溫度下進(jìn)行固溶處理，處理后的試樣在光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡進(jìn)行組織分析。結(jié)果表明：不同載荷下的DD5單晶試樣經(jīng)1230℃/4h，ac熱處理后，隨著載荷增加，受載荷影響區(qū)域深度增加，該區(qū)域枝晶間空間增大，未溶解的共晶組織周圍彌散分布大量與γ相共格的γ′相顆粒物，γ′相粒子以胞狀形式重新析出，尺寸和深度隨載荷的增大而增加；經(jīng)1315℃/4h，ac.熱處理后發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，隨著載荷增加再結(jié)晶區(qū)域增大，受載荷影響區(qū)域的枝晶干發(fā)生鈍化，枝晶干與枝晶間界限消失，再結(jié)晶晶粒間存在γ/γ′共晶組織。

摘要:首次通過磁控濺射制備了對齊的Au-TiO2納米棒陣列，Au-TiO2納米棒的制備通過直流反應(yīng)磁控濺射法在室溫中進(jìn)行，之后在500oC的空氣中熱處理兩小時(shí)，熱處理導(dǎo)致Au-TiO2納米棒的Au納米粒子嵌入到銳鈦礦相TiO2納米棒中, 與傳統(tǒng)方法制備的純TiO2納米棒相比, 這些Au-TiO2納米棒表現(xiàn)出較低的光致發(fā)光強(qiáng)度和較高的光吸收性, 并且對可見光反應(yīng)強(qiáng)烈. TiO2納米棒中的Au納米顆粒能夠抑制電荷復(fù)合

摘要:本文首先建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,用來模擬包覆鑄造過程和工藝參數(shù)(包括鑄造速度、鑄造溫度、冷卻水量)對包覆鑄錠的影響規(guī)律。以模擬結(jié)果為依據(jù),通過優(yōu)化工藝參數(shù)成功制備了尺寸為φ140/φ110mm的4045/3003包覆鑄錠,并通過實(shí)驗(yàn)測溫對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。采用多種手段對界面的組織性能進(jìn)行了檢測。結(jié)果表明,測溫結(jié)果與模擬結(jié)果相互吻合,模型可靠。優(yōu)化后的包覆鑄造工藝參數(shù)為：鑄造速度100mm/min,冷卻水量35L/min,鑄造溫度1020K(4045),1000K(3003)。包覆鑄錠界面處無氣孔、夾雜等缺陷,通過元素?cái)U(kuò)散形成了約15μm的擴(kuò)散層。界面抗拉強(qiáng)度為107.3MPa,大于3003合金基體強(qiáng)度,說明兩種合金實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合

摘要:采用等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)，研究了一種典型鎳基高溫合金在1010-1160oC及0.001-1s-1條件下的高溫流變行為。結(jié)果表明在合金的高溫變形過程中發(fā)生了動態(tài)回復(fù)(DRV)以及動態(tài)再結(jié)晶(DRX)現(xiàn)象。通過深入分析不同變形條件下合金的高溫流變行為，分別建立了合金在加工硬化-動態(tài)回復(fù)階段以及動態(tài)再結(jié)晶階段的流變應(yīng)力本構(gòu)方程。其中，在動態(tài)再結(jié)晶階段，流變應(yīng)力本構(gòu)方程的建立是基于一種新型的動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)方程，該方程中引入了最大軟化速率應(yīng)變。此外，采用線性擬合的方法，建立了本構(gòu)方程中材料常數(shù)與Zener-Hollomon參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系。同時(shí)，通過對比分析流變應(yīng)力的實(shí)測值和預(yù)測值，并計(jì)算兩者之間的相關(guān)系數(shù)(R)和平均相對誤差絕對值(AARE)，驗(yàn)證了所建立本構(gòu)方程的準(zhǔn)確性，它可以精確預(yù)測所研究合金的高溫流變應(yīng)力。

摘要:鎳基合金在含氯介質(zhì)中有著優(yōu)異的耐蝕性能，但其耐磨性不足。本文首先利用HVOF在Inconel617基體上沉積WC--CoCr涂層，研究了經(jīng)過電子束重熔獲得新的改性層表面形貌以及相成分。電子束處理后，一些噴涂層的結(jié)構(gòu)缺陷得到了改善，涂層空隙減少，晶粒得到了細(xì)化，由于生成了高硬度的新相（尤其是Co6W6C相），熔覆層的顯微硬度為1100HV0.3，為基體顯微硬度（550HV0.3）的兩倍。通過摩擦磨損實(shí)驗(yàn)分析，試樣相比于基體的滑動磨損行為，其磨損率有著顯著的降低，而EDS分析表明，熔覆層內(nèi)出現(xiàn)了新的元素，基體與涂層達(dá)到了良好的冶金結(jié)合。此外，熔覆層在鹽水中的抗腐蝕能力有所提高。

摘要:通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,來探究熱處理工藝對擠壓態(tài)Mg-4.8Zn-1.2Y-0.4Zr鎂合金的組織性能的影響規(guī)律。研究表明在熱處理過程中,擠壓態(tài)鎂合金中的組織發(fā)生了明顯的變化,T4固溶處理后,雖然合金的晶粒明顯長大,但是合金的塑性仍然有顯著提升,這主要是因?yàn)閃相由粗大的魚骨狀分解為細(xì)小的顆粒狀降低了晶界的阻塞作用；T5熱處理后合金中除W相外,還有少量的Mg-Zn相析出,提高了合金的性能。T6熱處理后合金中W相幾乎全部分解,析出了Mg-Zn和Mg-Y等新相,這些彌散分布的相大大提高了合金的強(qiáng)度和塑性。T6熱處理后合金的極限抗拉強(qiáng)度和延伸率分別從擠壓態(tài)的311MPa、16.89%提高到374MPa、21.97%。最終得到最適合Mg-4.8Zn-1.2Y-0.4Zr合金的熱處理方式(500℃× 2h 200℃×48h)。

摘要:對初始針狀α組織的Ti-5A1-5Mo-5V-3Cr-1Zr近β鈦合金在750~775 ℃、10_-3~10_-1 s_-1下熱壓縮,研究針狀α的微觀破碎行為。結(jié)果表明,隨著應(yīng)變量的增加,針狀α經(jīng)歷了旋轉(zhuǎn)位移、部分破碎、完全破碎成等軸形貌的演變階段。在針狀α破碎過程中,當(dāng)相鄰α和β之間符合Burgers取向關(guān)系時(shí),β基體內(nèi)位錯(cuò)通過α/β界面滑移傳遞切入α內(nèi),形成高密度位錯(cuò),并演化成亞晶結(jié)構(gòu)。當(dāng)不符合Burgers取向關(guān)系時(shí),β基體位錯(cuò)容易在一些取向差異較大的α/β界面塞積、出現(xiàn)局部應(yīng)力集中,導(dǎo)致在對應(yīng)針狀α內(nèi)形成局部剪切帶相關(guān)的亞結(jié)構(gòu)。隨后,β基體沿亞結(jié)構(gòu)界面契入針狀α內(nèi),最終導(dǎo)致針狀α相分離破碎。提升溫度會加劇β基體動態(tài)回復(fù),位錯(cuò)密度大幅下降,不利于在針狀α內(nèi)形成亞結(jié)構(gòu)；提升變形速率使得變形時(shí)間大幅縮短,針狀α內(nèi)形成高密度位錯(cuò)、進(jìn)而轉(zhuǎn)變成亞結(jié)構(gòu)等微觀過程無法充分進(jìn)行,因此均會降低針狀α的破碎程度。

摘要:為研究激光沖擊強(qiáng)化（LSP）葉片前緣抗外物損傷（FOD）性能，設(shè)計(jì)截面尺寸近似葉片前緣的缺口模擬件，采用YAG激光器（30 J和15 ns）和方形光斑（4 mm×4 mm）對TC17模擬件的缺口尖端進(jìn)行雙面LSP。采用X射線衍射儀、透射電鏡、高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)和掃描電鏡分別對LSP前后的殘余應(yīng)力、微觀組織、疲勞性能和疲勞斷口進(jìn)行測試分析。與未強(qiáng)化缺口模擬件相比，LSP-TC17合金的表面殘余壓應(yīng)力最大值為-403 MPa。LSP-TC17合金表面形成高密度位錯(cuò)、孿晶和納米晶。LSP-TC17缺口模擬件的疲勞強(qiáng)度提高55.6 %。TC17缺口模擬件的疲勞強(qiáng)化機(jī)理為高幅殘余壓應(yīng)力和表面納米晶。研究結(jié)果為LSP-FOD葉片奠定理論基礎(chǔ)并提供工藝參考。

摘要:采用OM、XRD、TEM等分析手段和力學(xué)測試方法,研究了釩合金(V5Cr5Ti)與HR-2電子束焊接接頭的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能。研究表明：電子束焦點(diǎn)偏移結(jié)合斜I型對接坡口,控制焊縫V5Cr5Ti體積熔合比小于15%可實(shí)現(xiàn)V5Cr5Ti與HR-2異種材料無缺陷熔焊連接,接頭抗拉強(qiáng)度約400Mpa,斷口呈現(xiàn)典型的混合型特征。V5Cr5Ti/HR-2接頭焊縫邊緣相結(jié)構(gòu)取決于其區(qū)域V原子的富集程度,富集程度低,生成Fe-Cr體心立方固溶體,V原子以置換晶格中Fe原子形式存在；富集程度高,則形成Fe_0.1Ti_0.18V_0.72、V₂Cr₂Fe金屬間化合物。焊縫中心區(qū)域相結(jié)構(gòu)與熔合比無關(guān),皆生成Fe-Cr體心立方固溶體；V5Cr5Ti/HR-2焊縫熱、冷裂紋影響因素一是因焊縫生成富釩金屬間化合物,二是接頭在整個(gè)焊接熱循環(huán)期間將承受較大焊接熱應(yīng)力及其隨后的殘余應(yīng)力。

摘要:利用Gleelbe熱模擬實(shí)驗(yàn)以及有限元分析了高應(yīng)變速率對690合金熱變形行為以及擠壓可行性的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)和有限元結(jié)果進(jìn)行擠壓。結(jié)果表明：690合金的流變應(yīng)力對應(yīng)變速率均較敏感；大于10 s_-1 的高應(yīng)變速率下,變形溫升顯著上升；再結(jié)晶晶粒尺寸在低應(yīng)變速率下,隨應(yīng)變速率的升高而降低,高應(yīng)變速率則隨應(yīng)變速率的增加而增大；擠壓時(shí),最大擠壓力隨著應(yīng)變速率的上升先降低再升高；根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及有限元計(jì)算結(jié)果,成功擠出了合格的690管材。

摘要:為了研究應(yīng)力比對DD6單晶高溫合金高周疲勞行為的影響,在軸向疲勞試驗(yàn)機(jī)上分別測試了DD6合金1070℃條件下應(yīng)力比為-1、-0.33、0.1、0.5、0.8的疲勞性能,采用掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)觀察分析了不同應(yīng)力比合金的斷口形貌和顯微組織。結(jié)果表明：DD6合金不同應(yīng)力比條件下的疲勞壽命均隨應(yīng)力幅值和平均應(yīng)力的增加而降低；當(dāng)應(yīng)力幅值恒定時(shí),DD6合金疲勞壽命隨著應(yīng)力比的增大而降低；當(dāng)平均應(yīng)力恒定時(shí),應(yīng)力比R＜0.5條件下的疲勞壽命隨著應(yīng)力比的增大而增加,同時(shí),當(dāng)平均應(yīng)力增大到一定程度時(shí),應(yīng)力比對合金的疲勞壽命無明顯影響。DD6合金低應(yīng)力比條件下的疲勞斷裂模式為類解理斷裂,該條件下高溫氧化有助于疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展；高應(yīng)力比條件下的疲勞斷裂模式為韌窩斷裂；中等應(yīng)力比條件下疲勞斷裂模式具有類解理斷裂和韌窩斷裂同時(shí)存在的特征。

摘要:采用料漿燒結(jié)法在鉬合金表面制備了MoSi₂涂層,利用內(nèi)熱法測試了涂層室溫～1600℃抗熱震性能,通過掃描電鏡(SEM)、電子探針(EPMA)、波譜分析(WDS)和X射線衍射(XRD)等測試手段分析了不同熱震次數(shù)的涂層微觀形貌、組織結(jié)構(gòu)以及裂紋萌生擴(kuò)展。結(jié)果表明：涂層可承受室溫～1600℃熱震400次,熱震過程中涂層由原始的MoSi₂-Mo₅Si₃雙層結(jié)構(gòu)演變?yōu)镾iO₂-MoSi₂-Mo₅Si₃多層結(jié)構(gòu),涂層熱震初期形成縱向裂紋并不斷向基體擴(kuò)展,熱震后期裂紋貫穿涂層到達(dá)基體,MoO₃揮發(fā)使涂層/基體界面應(yīng)力增大產(chǎn)生橫向裂紋,導(dǎo)致涂層剝落失效。

摘要:通過浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)、SEM、TEM和元素面掃描,研究了人工時(shí)效對7055鋁合金晶間腐蝕行為的影響。結(jié)果表明：合金在120 ℃時(shí)效時(shí),晶界析出相優(yōu)先發(fā)生腐蝕；而在400 ℃時(shí)效時(shí),晶界析出相周圍鋁基體優(yōu)先發(fā)生腐蝕。TEM及元素面掃描結(jié)果顯示,合金在120 ℃時(shí)效時(shí),隨著時(shí)效時(shí)間的改變,由于晶界析出相粗化、析出相間距加寬以及晶界析出相Cu含量的提升,導(dǎo)致合金腐蝕形貌由典型晶間腐蝕形貌向點(diǎn)蝕形貌轉(zhuǎn)變。合金在400 ℃時(shí)效時(shí),Cu元素幾乎都偏聚于晶界析出相中,周邊基體貧Cu,晶界析出相腐蝕電位反而高于基體,導(dǎo)致晶界周邊基體腐蝕為主導(dǎo)的晶間腐蝕形貌。

摘要:殘余應(yīng)力在材料去除后的釋放與再分布是引起飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工變形的重要因素。而淬火過程中,鋁合金厚板內(nèi)部產(chǎn)生高溫度梯度場,由其造成的不均勻塑性變形是形成淬火殘余應(yīng)力的關(guān)鍵所在。為此,通過作為表示工件與介質(zhì)之間換熱能力的對流換熱系數(shù),建立了淬火工藝的有限元分析模型,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較分析表明,無論是殘余應(yīng)力幅值還是分布趨勢,仿真值均有很高的吻合度。在此基礎(chǔ)上,利用有限元方法進(jìn)行了淬火殘余應(yīng)力的形成機(jī)理,認(rèn)為芯層在終滑點(diǎn)塑性變形結(jié)束時(shí)最終的殘余應(yīng)力已經(jīng)形成,之后繼續(xù)降溫過程殘余應(yīng)力基本保持不變。最后以芯層終滑點(diǎn)為依據(jù)提出了熱換系數(shù)的殘余應(yīng)力控性控形方法。從分析結(jié)果可知,控形區(qū)對最終殘余應(yīng)力的影響很大,控性區(qū)段基本不影響最終殘余應(yīng)力。因此,可以通過合理降低控形區(qū)鄰域和增加控性區(qū)鄰域內(nèi)對流熱換系數(shù)的方法,實(shí)現(xiàn)冷卻速度的增加和殘余應(yīng)力的減少。

摘要:制備不同Ce含量的AZ91鎂合金,在分析合金顯微組織變化的基礎(chǔ)上,對合金元素分布和化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,以探討合金組織變化的原因。結(jié)果表明：Ce在α-Mg中的固溶量僅為幾十個(gè)ppm,Al在α-Mg中的固溶量小于其在合金中的平均含量,Zn主要存在于β-Mg₁₇Al₁₂中。Ce可使α-Mg晶粒有一定程度的細(xì)化,其在結(jié)晶前沿富集所造成的成分過冷是晶粒細(xì)化的主要原因；Ce可以減少參與共晶反應(yīng)的Al,使得β-Mg₁₇Al₁₂數(shù)量減少并且使其分布由晶界處連續(xù)變?yōu)殡x散；Zn離子置換Al離子導(dǎo)致β-Mg₁₇Al₁₂晶格發(fā)生畸變,晶格常數(shù)變大。

摘要:攪拌鑄造方法易于成型大尺寸復(fù)雜的復(fù)合材料零件,但是碳化硅顆粒加入使得復(fù)合材料的流動行為變得更加復(fù)雜,開展復(fù)合材料流動性研究至關(guān)重要。本文建立了SiCp/A357復(fù)合材料的流動模型,采用數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,研究了澆注溫度及碳化硅體積分?jǐn)?shù)對SiCp/A357復(fù)合材料流動性及流動充型過程碳化硅分布的影響。結(jié)果表明,隨著澆注溫度的提高SiCp/A357復(fù)合材料的流動性升高,這一趨勢在半固態(tài)區(qū)間更為明顯；但是隨著澆注溫度的提高,試樣前端的碳化硅體積分?jǐn)?shù)較末端減少加劇,復(fù)合材料中碳化硅的整體分布均勻性降低；隨著碳化硅體積分?jǐn)?shù)的增加SiCp/A357復(fù)合材料的流動性降低,且隨著碳化硅體積分?jǐn)?shù)的增加,試樣前端碳化硅的體積分?jǐn)?shù)減少程度減弱,整體的均勻性提高。上述的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較好的一致性。

摘要:基于響應(yīng)曲面法,采用Design-expert系統(tǒng)研究了預(yù)制體針刺成型參數(shù)與C/C復(fù)合材料多目標(biāo)性能的相關(guān)性,構(gòu)建了響應(yīng)曲面數(shù)學(xué)模型。分析結(jié)果表明,針刺C/C復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、增強(qiáng)預(yù)制體體密度、拉伸強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度比值各響應(yīng)模型的顯著性水平P均小于0.05,且各復(fù)相關(guān)系數(shù)平方和均大于0.82,模擬值與實(shí)測值吻合程度較高,可應(yīng)用于針刺C/C復(fù)合材料各項(xiàng)目標(biāo)性能的設(shè)計(jì)與預(yù)測。當(dāng)針刺密度為12.18針/cm₂、針刺深度11.68mm、網(wǎng)胎面密度90.55g/m₂時(shí),增強(qiáng)預(yù)制體體密度可達(dá)0.42g/cm₃,針刺C/C復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最佳,其拉伸強(qiáng)度為116.49MPa、彎曲強(qiáng)度21.84MPa、剪切強(qiáng)度19.41MPa、壓縮強(qiáng)度160.88MPa。

摘要:超聲波釬焊技術(shù)始于上世紀(jì)30年代末,它無需釬劑即可實(shí)現(xiàn)鋁合金、鋁基復(fù)合材料、鈦合金、陶瓷等難潤濕材料的連接,被普遍認(rèn)為是替代釬劑釬焊最有前途的方法。釬料/母材潤濕界面氧化膜的去除是超聲波釬焊中的一個(gè)主要問題,氧化膜的殘留將嚴(yán)重影響釬焊質(zhì)量。本文針對鋁合金表面液態(tài)釬料聲致鋪展前沿往往存在氧化膜殘留的問題,采用實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合的方法分析了氧化膜殘留的特征、原因,并提出相應(yīng)的消除措施。本文的研究工作對提高超聲波涂覆、表面金屬化以及超聲波釬焊的質(zhì)量具有重要意義。

摘要:以金屬鈦和鎢為過渡層,采用PE-HFCVD法在硅基上制備金剛石薄膜,并對薄膜的場發(fā)射特性分析研究。結(jié)果表明,金屬過渡層對金剛石薄膜場發(fā)射性能有顯著的增強(qiáng)作用。以金屬鎢為過渡層時(shí),金剛石薄膜的場發(fā)射開啟場強(qiáng)為5.4 V/μm,比無過渡層降低了44%；場發(fā)射電流密度在電場強(qiáng)度為8.9 V/μm時(shí)達(dá)到1.48 mA/cm₂。通過對薄膜的結(jié)構(gòu)表征知,場發(fā)射性能的增強(qiáng)主要與界面處電子運(yùn)輸勢壘的降低及薄膜中sp₂ C含量的增加有關(guān),在界面處及金剛石膜內(nèi)形成良好的導(dǎo)電通道,使電子更容易運(yùn)輸至薄膜表面,從而表現(xiàn)出優(yōu)異的場發(fā)射性能。

摘要:氣化沖擊焊接技術(shù)可廣泛用于難以焊接成形的鈦、鎂和鋁等有色金屬材料與鋼材的連接。鋁箔作為氣化沖擊焊接過程能量轉(zhuǎn)換的載體，它的工作效率對氣化沖擊焊接工藝起到至關(guān)重要的作用。本文分析了氣化沖擊焊接過程中能量轉(zhuǎn)換的過程，采用光子多普勒測速系統(tǒng)分析了三種不同厚度的鋁箔在不同能量輸入條件下鋁箔的工作效率和對飛板與靶板碰撞速度的影響規(guī)律。當(dāng)飛板與靶板間距（碰撞角度5 °）為2.5 mm時(shí)，鋁箔的氣化能量是影響飛板與靶板碰撞速度的關(guān)鍵因素。通過碰撞速度的分析可以發(fā)現(xiàn)，0.051 mm鋁箔在輸入能量小于3 kJ時(shí)效率最高，0.076 mm鋁箔在3 kJ-6 kJ效率最高， 6 kJ-12 kJ時(shí)，0.127 mm的鋁箔可以獲得最佳效率。

摘要:為了解決當(dāng)前Gantry治療裝置面臨的難題—磁體重量龐大,運(yùn)行成本昂貴,本文提出了一種新型的斜螺線管型線圈結(jié)構(gòu)。目前,我們已經(jīng)完成了一臺2.5 T用于重離子Gantry的NbTi超導(dǎo)磁體樣機(jī)設(shè)計(jì),與質(zhì)子Gantry相比,其有效縮減了磁體的尺寸和重量。該磁體由10層斜螺線管線圈組成,工作電流為1000A。線圈孔徑為176mm,其中好場區(qū)達(dá)到孔徑的2/3。由于線圈形狀的特殊性,其端部結(jié)構(gòu)無需優(yōu)化,各高階諧波量沿軸向積分為零。磁體采用傳導(dǎo)冷卻的方式,保證其在旋轉(zhuǎn)的情況下安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文從斜螺線管線圈的概念出發(fā),詳細(xì)介紹斜螺線管型超導(dǎo)二極磁體的磁場設(shè)計(jì),借助于ANSYS有限元分析軟件,仿真了超導(dǎo)磁體和冷屏的空間溫度場,得到磁體低溫系統(tǒng)的熱分布,最后簡要介紹磁體的加工情況。

摘要:以完全基于實(shí)際材料、工藝參數(shù)的數(shù)值模型為基礎(chǔ),對金屬橡膠的干摩擦遲滯特性進(jìn)行了研究。從成形壓力曲線、材料組織結(jié)構(gòu)、尺寸、加載-卸載曲線等四個(gè)方面對數(shù)值模型的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。建立了彈性微元模型及其局部坐標(biāo),對接觸對數(shù)量、滑動接觸對比例、接觸對形態(tài)進(jìn)行了研究。接觸對數(shù)量隨加載量的增加而增加,隨卸載量的增加而減小,滑動接觸對約占所有接觸對數(shù)量的80%。將接觸對分為典型接觸對和非典型接觸對,其中典型接觸對占主要成分。根據(jù)接觸對的細(xì)觀特征,建立了接觸對力學(xué)模型,進(jìn)而建立了金屬橡膠遲滯特性曲線的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確性、可靠性較好、各參數(shù)物理意義充分,能夠較好地對材料的干摩擦遲滯特性進(jìn)行描述,對材料的設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)意義。

摘要:以近β鍛造的多元Ti2AlNb基合金Ti-22Al-25Nb-1Mo-1V-1Zr-0.2Si（at %）為實(shí)驗(yàn)對象，采用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)等測試手段研究了不同熱處理對近β鍛造Ti2AlNb基合金組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：經(jīng)近β鍛造空冷后的組織由初生α2相、針狀O相和基體B2相構(gòu)成。隨著固溶溫度的升高，合金室溫、高溫強(qiáng)度升高，塑性降低。而隨著時(shí)效溫度的升高，合金的強(qiáng)度和塑性變化規(guī)律與固溶處理的規(guī)律正好相反。分析認(rèn)為，固溶處理主要影響合金中初生α2/O相體積分?jǐn)?shù)，隨著固溶溫度的升高，初生α2/O相體積分?jǐn)?shù)減少，使得針狀O相的強(qiáng)化作用增強(qiáng)，同時(shí)造成α2相對B2晶界釘扎減弱，B2晶粒長大塑性降低。時(shí)效處理主要影響析出相形態(tài)，隨著時(shí)效溫度的降低，合金中析出板條厚度減小，使得細(xì)小板條強(qiáng)化作用增加，而有利于塑性的B2相體積分?jǐn)?shù)減少，導(dǎo)致合金塑性降低。

摘要:采用真空陰極電弧離子鍍技術(shù),在TC11鈦合金和單晶Si片表面分別沉積不同調(diào)制周期、不同R_Ti/TiN:R_Zr/ZrN調(diào)制比和不同厚度的Ti-TiN-Zr-ZrN多層膜。用掃描電鏡、X射線衍射儀、劃痕儀、顯微硬度計(jì)和應(yīng)力測試儀分析測試了多層膜的截面形貌、厚度、結(jié)合力、硬度和殘余應(yīng)力；重點(diǎn)研究了調(diào)制周期、調(diào)制比和膜層厚度等調(diào)制結(jié)構(gòu)的改變對多層膜殘余應(yīng)力和相關(guān)性能的影響。結(jié)果表明：增加調(diào)制周期,則殘余應(yīng)力降低,結(jié)合力和硬度均增大；降低RTi/TiN:RZr/ZrN調(diào)制比，則殘余應(yīng)力增大，結(jié)合力下降，硬度增加；增大多層膜厚度，則殘余應(yīng)力略有上升，結(jié)合力和硬度都提高，當(dāng)膜層厚度達(dá)到7.54μm后，硬度穩(wěn)定在30Gpa左右。

摘要:針對我國自主研制的TA32高溫鈦合金,開展了在變形溫度為895-935℃和應(yīng)變速率為8.3×10_-4-1.32×10-2 s_-1條件下的高溫拉伸變形試驗(yàn)研究,利用電子背散射技術(shù)(EBSD)表征了不同變形條件下的晶粒形貌、晶粒取向和分布規(guī)律。結(jié)果表明：TA32合金具有良好的超塑性變形能力,最大斷裂延伸率能達(dá)到1141.8%。在高溫和低應(yīng)變速率條件下,晶粒的長大容易造成在變形后期真實(shí)應(yīng)力出現(xiàn)上升現(xiàn)象。真實(shí)應(yīng)力和斷裂延伸率對變形溫度、變形程度和應(yīng)變速率均是敏感的,動態(tài)再結(jié)晶容易在高溫或低應(yīng)變速率條件下發(fā)生。動態(tài)再結(jié)晶程度隨著變形溫度的升高、應(yīng)變速率的降低和變形程度的增大而增大,變形后的織構(gòu)接近隨機(jī)取向織構(gòu),原始晶粒得到等軸化,提高了晶粒尺寸的均勻性。在變形過程中,不連續(xù)動態(tài)再接晶是主要的動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制,隨著變形溫度的升高、應(yīng)變速率的降低和變形程度的增大,不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶的作用在增強(qiáng),連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶的作用則是在減弱。

摘要:通過優(yōu)化電弧離子鍍工藝參數(shù)改善TiAlN涂層結(jié)構(gòu)及性能對TiAlN涂層應(yīng)用具有重要的實(shí)用價(jià)值。本文利用脈沖偏壓電弧離子鍍制備了TiAlN涂層，研究了偏壓占空比對TiAlN涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著占空比增加，涂層表面缺陷密度和表面粗糙度先降低后增大，占空比為70%時(shí)，制備的涂層表面缺陷密度和表面粗糙度最低。隨著占空比增加，涂層的硬度和耐磨性得到明顯改善，但占空比超過50%后繼續(xù)增加占空比反而降低了涂層的硬度和耐磨性。TiAlN涂層與Si3N4球?qū)δr(shí)的主要磨損機(jī)制為黏著磨損和氧化磨損。

摘要:研究了少量B和Y的添加對一種新型近α高溫鈦合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響。對含B和Y鑄態(tài)合金的凝固路徑和初生β晶粒和α板條的細(xì)化機(jī)理進(jìn)行了分析和研究。結(jié)果表明：B和Y的添加對鑄態(tài)合金的顯微特征有顯著影響，添加B和Y后，基體合金的顯微組織明顯細(xì)化?；w合金的力學(xué)性能發(fā)生了顯著變化，極限壓縮強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度也隨B和Y的添加而逐漸增大，這主要是由于B和Y的添加造成的晶粒細(xì)化。合金的壓縮塑性和斷裂韌性隨B和Y的添加逐漸降低，主要是TiB在受載荷時(shí)先斷裂以及Y2O3從基體中撥出從而加速了裂紋的擴(kuò)展造成的。

摘要:采用冷噴涂技術(shù)在鎳鋁青銅9442合金上制備了較為致密，厚度約300μm的鎳鋁青銅涂層，使用SEM、XRD、XPS、電化學(xué)工作站、磨蝕試驗(yàn)機(jī)觀察并測試了鎳鋁青銅合金與涂層的組織形貌、電化學(xué)行為與磨蝕性能。結(jié)果表明：電化學(xué)腐蝕后基體發(fā)生了晶間腐蝕和選相腐蝕，涂層被腐蝕后顆粒上出現(xiàn)微孔和裂紋；磨蝕過程中存在著摩擦與鈍化的協(xié)同作用以及摩擦促進(jìn)陽極溶解的過程；相比于靜態(tài)條件下，涂層與基體在磨蝕條件下測得的自腐蝕電位有大幅度下降，自腐蝕電流均提高了一個(gè)數(shù)量級，涂層與基體耐腐蝕性能變差；相比于干摩擦過程，磨蝕過程中涂層與基體的摩擦系數(shù)均有較大提高，減磨性能變差。

摘要:研究了超聲振動及熱處理對激光直接成形IN718高溫合金微觀組織和拉伸性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：施加超聲振動后,與沉積態(tài)相比,微觀組織得到細(xì)化,顯微硬度和拉伸強(qiáng)度得到提高；經(jīng)均勻化+固溶+雙極時(shí)效熱處理后,柱狀枝晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S狀再結(jié)晶組織,Laves相固溶消失,在晶界和晶內(nèi)彌散析出顆粒狀或細(xì)針狀δ相,基體上析出大量γ″和γ′強(qiáng)化相,合金性能得到進(jìn)一步改善,室溫拉伸性能達(dá)到了鍛件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Q/3B 548-1996(高強(qiáng))。

摘要:針對鈉冷快堆包殼管用15Cr-15Ni含Ti的奧氏體不銹鋼,研究了550-750℃時(shí)效處理336h對20%冷變形合金組織和650℃拉伸性能的影響。結(jié)果表明：在550℃時(shí)效336h后,合金發(fā)生回復(fù),組織中位錯(cuò)移動產(chǎn)生大量退火孿晶。當(dāng)在650℃和750℃時(shí)效時(shí),合金進(jìn)一步回復(fù),孿晶數(shù)量明顯減少,且在組織中發(fā)現(xiàn)有Sigma相析出。隨時(shí)效溫度的升高,sigma相數(shù)量和尺寸增加。與20%冷變形合金650℃拉伸性能相比,550℃時(shí)效態(tài)樣品拉伸時(shí),合金屈服和抗拉強(qiáng)度略有增加；隨著時(shí)效溫度的升高,合金屈服和抗拉強(qiáng)度顯著降低。與拉伸強(qiáng)度相比,時(shí)效態(tài)合金的延伸率變化趨勢與之相反,時(shí)效溫度升高,合金的延伸率提高。

摘要:本文通過模鑄法制備了一種Zn-Mg-Ti中間合金，并研究分析了Zn-Mg-Ti中間合金對純鎂顯微組織和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：中間合金主要由基體及“花朵狀”Zn-Mg-Ti三元相組成。Zn-Mg-Ti中間合金對純鎂的晶粒組織有顯著影響，鎂合金晶粒尺寸隨中間合金添加量的增大先減小后增大，當(dāng)中間合金添加量為8%時(shí)，鎂合金晶粒尺寸最小。鎂合金晶粒細(xì)化主要?dú)w因于Ti原子在固液界面前沿偏聚，造成成分過冷，抑制晶粒長大。對比Mg-6.4wt.%Zn合金和Mg-8（Mg+8wt.%Zn-Mg-Ti中間合金）合金微觀組織，發(fā)現(xiàn)Ti元素不僅能顯著細(xì)化Mg-Zn合金晶粒尺寸，而且能夠促進(jìn)M-8合金中的第二相固溶于基體中。擠壓態(tài)合金力學(xué)性能測試結(jié)果表明鎂合金力學(xué)性能隨Zn-Mg-Ti中間合金添加量增加先增大后減小，當(dāng)中間合金添加量為8%時(shí)，鎂合金綜合力學(xué)性能最佳，其抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為308MPa和21.5%。

摘要:本文提出了雙金屬復(fù)合管的氣壓脹形-冷縮結(jié)合成形新工藝。首先通過熱拉伸試驗(yàn)確定了AZ31鎂合金和7475鋁合金兩種擠壓管在420、440和460℃的周向流動應(yīng)力和延伸率,在此基礎(chǔ)上,計(jì)算出了使鋁管和鎂管產(chǎn)生變形所需的初始?xì)鈮汉妥畲髿鈮?并且在460℃實(shí)現(xiàn)了AZ31/7475雙金屬復(fù)合管的成形,所成形的AZ31/7475雙金屬復(fù)合管結(jié)合緊密,無冶金結(jié)合；研究了因鋁管、鎂管和模腔之間存在偏心而導(dǎo)致的復(fù)合管橫截面壁厚不均勻分布規(guī)律；推導(dǎo)出了管間殘余接觸應(yīng)力的計(jì)算公式,其包含卸載氣壓后因彈性恢復(fù)不同引起的殘余接觸應(yīng)力和因兩種合金冷縮量不同引起的殘余接觸應(yīng)力,利用壓縮實(shí)驗(yàn)實(shí)測了復(fù)合管的殘余接觸壓力,理論計(jì)算值與實(shí)測值吻合較好,相差約19.2%。

摘要:以鋁鎂系5A06鋁合金為對象，開展了復(fù)合超高頻脈沖變極性鎢極氣體保護(hù)電弧焊（Hybrid Ultrahigh Frequency Pulsed Variable Polarity Gas Tungsten Arc Wending, HPVP-GTAW）電流參數(shù)優(yōu)化研究。利用正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)了焊接實(shí)驗(yàn)，以接頭薄弱區(qū)的顯微硬度為評價(jià)指標(biāo)，以HPVP-GTAW電流特征參數(shù)為影響因素，分別采用極差分析法和回歸分析法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與討論。結(jié)果表明，變極性電流頻率fL、高頻脈沖頻率fH和脈沖電流比例系數(shù)ψ（定義為高頻脈沖基值電流Ib、高頻脈沖峰值電流Ip和脈沖占空比δ的綜合作用）的最優(yōu)參數(shù)匹配依次為1kHz、20kHz和0.6（Ib為75A，Ip為180A，δ為0.2）。fL對顯微硬度影響最為顯著，fH影響作用次之，ψ對顯微硬度影響最弱。最優(yōu)參數(shù)匹配的條件下，接頭的顯微硬度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和斷面延伸率分別達(dá)到母材性能的84.7%、94.3%、80%和93.4%。

摘要:采用真空電弧熔煉制備了Ni-34Al-32V(at.%)及Ni-28.5Al-43V(at.%)成分的合金。對于真空電弧熔煉紐扣錠不同位置處微觀組織及力學(xué)性能進(jìn)行了研究。利用光學(xué)顯微鏡（OM），X射線衍射（XRD），掃描電鏡（SEM） 分析了合金不同凝固位置處的相組成和組織形態(tài), 結(jié)果表明，32V合金的凝固組織由NiAl初生枝晶及NiAl+V片層共晶組成；43V合金的凝固組織由V初生枝晶與NiAl+V片層共晶共同組成。同時(shí)對合金進(jìn)行了力學(xué)性能測試，高溫壓縮強(qiáng)度與室溫?cái)嗔秧g性較NiAl合金均有很大提高，表明V的加入可提高NiAl合金的室溫?cái)嗔秧g性與高溫強(qiáng)度。

摘要:利用等離子活化技術(shù)對93W/Ni/Mo1進(jìn)行真空擴(kuò)散焊接，用剪切強(qiáng)度和顯微硬度表征焊接接頭的力學(xué)性能，對焊接界面和接頭斷口物相及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析。結(jié)果表明，焊接溫度低于800℃時(shí)，焊接界面有孔洞，焊接溫度高于800℃時(shí)，焊接界面良好。焊接接頭的剪切強(qiáng)度隨著焊接溫度的升高先升高后降低，在焊接溫度為800℃時(shí)接頭強(qiáng)度最大為100.2 MPa。焊接溫度低于800℃時(shí)，焊接界面發(fā)生擴(kuò)散形成固溶體；焊接溫度高于800℃時(shí)，Ni/Mo1界面生成MoNi高硬度金屬間化合物，降低焊接接頭結(jié)合強(qiáng)度。93W/Ni/Mo1焊接接頭的斷裂破壞主要發(fā)生在Ni/Mo1擴(kuò)散界面。

摘要:實(shí)驗(yàn)采用二次陽極氧化法制備高度有序的陣列式TiO2納米管（TiO2 NTs），分別利用掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、X射線衍射儀（XRD）和紫外-可見漫反射光譜儀（UV-vis DRS）對制得的TiO2 NTs的微觀形貌及光響應(yīng)范圍進(jìn)行表征與測試。SEM顯示經(jīng)過二次陽極氧化處理后，TiO2 NTs的形貌發(fā)生較大改變，呈現(xiàn)出良好的陣列效果。UV-vis DRS光譜顯示光響應(yīng)范圍明顯發(fā)生紅移。將硝基苯作為目標(biāo)有機(jī)污染物，利用TiO2 NTs作為光催化劑對其進(jìn)行光催化降解。結(jié)果顯示，TiO2 NTs能有效降解廢水中的硝基苯，并且經(jīng)二次陽極氧化制得的陣列式TiO2納米管（2-step TiO2 NTs）的光催化活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于經(jīng)一次氧化的TiO2納米管（1-step TiO2 NTs），能顯著提高對硝基苯的降解效率。推測活性增加的原因是經(jīng)二次氧化形成的陣列式雙層納米管結(jié)構(gòu)增大了催化劑的比表面積，同時(shí)增加光通道，使TiO2納米管吸光范圍顯著增大，提升硝基苯的降解速率。

摘要:本文用V部分替代Nb并適當(dāng)調(diào)整Si與B的含量，通過單輥快淬技術(shù)及退火工藝制備了原始成分為Fe73Si15Nb3B8Cu1和優(yōu)化成分為Fe73Si15.5Nb1.1V2.4B7Cu1的Finemet型非晶納米晶薄帶。利用X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、磁性能測試儀研究了薄帶的結(jié)構(gòu)及磁性能。結(jié)果表明：兩種快淬態(tài)薄帶主要為非晶結(jié)構(gòu)，合金具有良好的非晶形成能力；采用Luborsky法評價(jià)薄帶韌性，發(fā)現(xiàn)含V的快淬態(tài)薄帶的斷裂應(yīng)變λt為5.05×10-2，其韌性較差；兩種退火態(tài)薄帶中的納米晶晶粒大小分別約為14.8 nm與13.2 nm；與原始成分薄帶相比，含V薄帶的居里溫度Tc，晶化起始溫度Tx1有少量降低；含V薄帶的飽和磁化強(qiáng)度略低于原始薄帶，但是其矯頑力較小，其環(huán)形磁芯樣品靜態(tài)初始磁導(dǎo)率為1.269×105、靜態(tài)損耗為1.748 J/m3，動態(tài)測試顯示，隨著頻率的增加，含V薄帶損耗較原始薄帶小的優(yōu)勢更加明顯。

摘要:在CuCr0.5基體上復(fù)合電沉積Cu-Diamond“上砂”層,用模壓法將“上砂”層中的金剛石壓入基體中,在納米銅懸浮液中補(bǔ)粉+模壓來填充“V”型溝槽,最后燒結(jié)形成與基體結(jié)合牢固的Cu-Diamond復(fù)合層。用掃描電鏡對不同制備階段的Cu-Diamond進(jìn)行研究,并用電阻應(yīng)變分析法對Cu-Diamond的表面熱膨脹系數(shù)進(jìn)行了評估。結(jié)果表明：用W40金剛石粉制備的Cu-Diamond層模壓后金剛石/基體界面出現(xiàn)“V”型溝槽,在納米銅懸浮液中補(bǔ)粉+模壓,填充在“V”型溝槽中的銅粉疏松,經(jīng)900 ℃+60 min燒結(jié)后,“V”型溝槽得到完整填充。當(dāng)Cu-Diamond復(fù)合層中金剛石體積含量約為40～45%時(shí),表面熱膨脹系數(shù)為11.7×10_-6/℃。

摘要:采用微波水熱合成法對石墨烯進(jìn)行表面改性,形成石墨烯/SnO2納米復(fù)合物；將其用于粉末冶金法制備石墨烯/SnO2/Cu復(fù)合材料。采用多種分析測試手段對復(fù)合材料的微觀組織及性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,石墨烯表面吸附的SnO2納米顆粒不會在復(fù)合材料制備過程中脫落,并可有效抑制石墨烯團(tuán)聚,提高復(fù)合材料的致密度、硬度和熱導(dǎo)率等性能。本文制備的石墨烯/SnO2/Cu復(fù)合材料致密度為91.0%,硬度為166HBW,熱導(dǎo)率139W/(m℃),遠(yuǎn)高于Graphene/Cu復(fù)合材料。Graphene/SnO2/Cu復(fù)合材料中,界面結(jié)合良好,無開裂和界面反應(yīng)；基體Cu中的刃型位錯(cuò)、形變孿晶以及石墨烯表面的SnO2納米顆粒,是導(dǎo)致復(fù)合材料電導(dǎo)率下降的主要原因。

摘要:采用AgCuTi釬料對Al₂O₃陶瓷與GH99高溫合金進(jìn)行了釬焊連接,研究了工藝參數(shù)(連接溫度、保溫時(shí)間)的變化對接頭力學(xué)性能的影響,并分析了不同參數(shù)下接頭的斷裂位置,結(jié)果表明：保溫5min時(shí),在不同的連接溫度下進(jìn)行釬焊,隨著連接溫度的升高,接頭的抗剪強(qiáng)度先增后減,在900℃時(shí)取得最大值,為127.24MPa,連接溫度較低時(shí),主要斷裂于Al₂O₃/釬料側(cè),隨著溫度的升高,接頭TiNi₃反應(yīng)層增厚,因此還有部分?jǐn)嗔延赥iNi₃反應(yīng)層/釬料界面；在連接溫度為900℃時(shí),隨著保溫時(shí)間的延長,接頭的抗剪強(qiáng)度逐漸降低,保溫時(shí)間較短時(shí),主要要斷裂于Al₂O₃/釬料界面,保溫時(shí)間過長,TiNi₃反應(yīng)層延伸入釬料中部且厚度大大增加,在該反應(yīng)層中產(chǎn)生微裂紋,造成接頭強(qiáng)度大大降低,此時(shí)部分?jǐn)嗔延阝F料中部及TiNi₃反應(yīng)層中。

摘要:納米晶體材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征使其具有不同于傳統(tǒng)多晶材料的優(yōu)異性能,如何提高納米晶體材料的熱穩(wěn)定性,避免其過度粗化,是近年來材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題。本文綜述了國內(nèi)外對納米晶體材料熱穩(wěn)定性的研究進(jìn)展,簡要介紹了納米晶體材料的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),著重分析了溶質(zhì)原子、第二相顆粒和微觀應(yīng)力等因素對納米晶體材料晶粒長大的影響規(guī)律,介紹了納米晶體材料的熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定機(jī)制。