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摘要:利用自主開發(fā)的ESR過程仿真軟件，針對直徑430 mm的IN718合金鑄錠，通過設計不同形狀尺寸的電極縮孔，進行電渣重熔過程的數(shù)值模擬計算和分析。結果表明，基于電磁場、流場和溫度場等多物理場耦合計算自主開發(fā)的ESR數(shù)學模型及仿真軟件，可以用于ESR冶煉全過程數(shù)值模擬，模型計算的熔池形狀和深度、二次枝晶臂間距分布規(guī)律與實際剖錠分析結果接近。電極中存在縮孔改變了電極與渣池的接觸面積，從而顯著影響渣池的焦耳熱和電磁力分布，而縮孔沿電極軸向尺寸的變化對二者分布的影響則很少。在恒熔速條件下，當縮孔半徑小于0.025 m時，縮孔對熔煉過程幾乎沒有影響；當縮孔尺寸繼續(xù)增大時，渣池溫度場和流場發(fā)生明顯改變，渣池溫度逐步升高，中心向下流速相對減弱；電極縮孔尺寸變化對熔池溫度場及兩相區(qū)尺寸影響不明顯。縮孔半徑尺寸對電流和功率等熔煉參數(shù)的影響呈非線性關系，臨界變化值約為0.05 m，當縮孔半徑低于臨界值時，對電流和功率等影響較小；高于臨界值時，隨著縮孔半徑增加，電流和功率顯著增加，并且增速不斷加快。從工藝過程控制穩(wěn)定性角度而言，該尺寸電極縮孔半徑應控制在0.05 m以下。

摘要:采用陰極等離子電解沉積彌散Pt顆粒增韌YSZ-Pt/Al2O3-Pt雙層復合涂層。涂層中彌散的Pt顆粒阻礙的氧在涂層中的擴散，提高了涂層的抗氧化性能。Pt顆粒的彌散增韌顯著提高了涂層的斷裂韌性，緩解了陶瓷層與合金基體在高溫下產(chǎn)生的熱應力，使得涂層在高溫服役過程中具有良好的抗剝落性能。

摘要:采用陽極氧化法和化學浸泡法相結合的方式制備了Al2O3/鈰氧化物復合膜。首先在49g/L 的硫酸溶液中對鋁合金進行陽極氧化，然后將陽極氧化后的鋁合金在50℃下浸漬在含有2g/L Ce(NO3)3?6H2O, 20mL/L H2O2溶液中30min，進行鈰氧化膜的轉化。探究了溶液中不同苯駢三氮唑（BTA）濃度(0 g/L, 0.25 g/L, 0.5 g/L, 1 g/L, 1.5 g/L)對所制備的Al2O3/鈰氧化物復合膜抗腐蝕性能的影響。 采用了X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電化學工作站等技術手段對復合膜的性能進行了表征。測試結果表明，當BTA的加入濃度為0.5g/L時，鈰離子沉積效果最佳，所制備復合膜表面的平整性和光滑性得到了良好的改善，此時的復合膜抗腐蝕性能明顯提高。

摘要:霧化技術是一種獲得微細球形合金粉體的有效方法,其中霧化過程中的過冷度是影響粉體性能的重要因素。本文借助DSC等實驗手段,研究了粉體尺寸和冷卻速度對粉體過冷度和顯微組織的影響,以及粉體尺寸,冷卻速度和過冷度直間的關系。結果表明,粉體尺寸和冷卻速度越小,粉體冷卻時的過冷度越大。同時,較大的過冷度會顯著降低粉體中樹枝晶的臂間距。另外,粉體尺寸越小,粉體中的胞狀晶的比例越高,晶粒的尺寸也顯著減小。

摘要:燒嘴是水煤漿氣化系統(tǒng)的重要部件。運行過程中的高溫硫化經(jīng)常導致燒嘴提前失效，進而影響設備的安全穩(wěn)定運行。本文采用等離子噴涂方法制備了Mo為粘結層的Al-Mo涂層，測量其在973 K, 1073 K and 1173 K的硫化和氧化行為，并與Mo涂層和Inconel合金進行比較。結果表明Al-Mo涂層的高溫硫化抗力和氧化抗力均優(yōu)于Mo涂層，高溫硫化抗力優(yōu)于Inconel合金。該涂層的提出為噴嘴失效問題的解決提供了便捷、有效的技術方案。

摘要:通過粉末包埋法運用Co-Cr-Y對高溫合金GH586滲鋁涂層進行改性，并進行了高溫氧化行為的研究。研究結果表明：經(jīng)Co-Cr-Y改性后的滲鋁涂層在1000 °C氧化100h后，其平均增重為0.36毫克/平方厘米，遠遠低于基體的增重量。經(jīng)X射線衍射分析，涂層的主要物相為NiAl，在1000 °C氧化過程中生成了連續(xù)而致密的氧化膜，主要包含 Al2O3, Cr2O3和 CoCr2O4。通過掃描電鏡觀察涂層表面和截面的形貌，可以涂層比基體展現(xiàn)出了更為優(yōu)秀的氧化性能。另外發(fā)現(xiàn)，氧化過程中的富Cr（W）在晶界上聚集，有利于為涂層生成連續(xù)而致密的氧化膜不斷提供Cr元素，從而提高涂層高溫氧化性能。

摘要:本文用原位反應法制備了不同TiC和TiB增強相含量的(TiC+TiB)/Ti6Al4V復合材料(簡記為TMC),用HT-1000型摩擦磨損試驗機研究了外加載荷對原位本文用原位反應法制備了不同TiC和TiB增強相含量的（TiC+TiB）/Ti6Al4V復合材料（簡記為TMC），用HT-1000型摩擦磨損試驗機研究了外加載荷對原位（TiC+TiB）/Ti6Al4V復合材料干滑動摩擦磨損性能的影響，并利用掃描電鏡及布魯克三維形貌儀觀察分析其磨損行為。結果顯示，與Ti6Al4V基體相比，TiC+TiB增強相的生成提高了復合材料的耐磨性。對于含不同體積分數(shù)增強相的復合材料，隨著外加載荷的增加，材料的磨損率和磨損深度增加，摩擦系數(shù)減小且在小范圍內波動。在小負載下，磨損的表面覆蓋有一些溝槽和少量磨屑;在大負載下，磨損的表面覆蓋有一些淺溝槽和大量磨屑。磨損機制為磨粒磨損和氧化磨損。隨著負荷增加，碎屑的尺寸增加，磨損加劇。

摘要:鈀基金屬玻璃在氫相關工業(yè)中具有潛在的應用價值。在本工作中,我們通過電弧熔煉、銅輥甩帶的方法制備了Pd_71.5Cu₁₂Si_16.5 金屬玻璃的寬帶樣品。通過常規(guī)X射線衍射儀和短波長X射線應力分析儀的X射線衍射譜確定了樣品的完全非晶態(tài)結構。在室溫、100kPa壓力條件下,對樣品進行了多次的吸、放氫循環(huán)實驗。經(jīng)過10次以上的循環(huán)后,樣品沒有發(fā)生破壞,表現(xiàn)出良好的抗氫脆性能。通過氣體直接滲透的方法進一步測試了Pd_71.5Cu₁₂Si_16.5 金屬玻璃及其同成分晶態(tài)合金的氫滲透性能。在金屬玻璃的過冷液相區(qū)溫度范圍內,其氫滲透率明顯高于晶態(tài)相,這一結果由金屬玻璃在該區(qū)間內的等溫保持引入了更多的自由體積進行解釋。

摘要:本文采用高溫真空擴散法制備了納米金剛石硼摻雜。采用熱重分析儀、X射線光電子能譜儀、X射線衍射儀、傅里葉變換紅外光譜儀、智能型拉曼光譜儀、透射電子顯微電鏡等技術手段對制備的產(chǎn)物進行表征。結果表明,產(chǎn)物主要包含C、O、B元素,其質量分數(shù)為92.08%,7.14%,0.78%。納米金剛石硼摻雜的XRD圖譜中除了金剛石(111)D、(220)D衍射峰外,還有六方金剛石(100)D的衍射峰。B原子的引入造成納米金剛石的缺陷增多,引起G峰移至1620cm-1。硼原子在金剛石中以兩種狀態(tài)存在,分別是C-B碳的取代原子和B-O的間隙硼原子。摻雜后的納米金剛石顆粒形狀形貌無明顯變化,粒徑為2~10nm,有少部分立方金剛石的存在?？偠灾?硼的摻雜使得納米金剛石的初始氧化溫度提高了175℃,氧化速度緩慢,熱穩(wěn)定性能提高。

摘要:Mg-5Li-1Al 合金板材在熱軋后分別經(jīng)150℃和300℃退火30分鐘。本文研究了熱軋及退火態(tài)Mg-5Li-1Al板材的微觀組織、力學性能及織構,并且討論了其塑性變形機制。結果顯示,退火態(tài)板材顯示出了弱的織構和均勻的再結晶組織,其晶粒尺寸大約為15μm。隨著退火溫度的升高,合金板材的延伸率在逐漸提升,而抗拉強度、屈服強度、屈強比在減小,這些都對合金的成形性能非常有利。經(jīng)300℃退火30分鐘的合金板材表現(xiàn)出最好的力學性能,其原因在于Li元素的添加和退火溫度的升高。

摘要:采用電弧熔煉及高能球磨工藝制備出LaxHo2-xFe17(x=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) 合金微粉,借助XRD、SEM、VSM和網(wǎng)絡矢量分析儀等儀器分別研究La替換對合金微粉的結構、形貌、磁性能及其微波吸收性能的影響。結果表明, 隨著La含量的增加,飽和磁化強度和平均顆粒大小都有所增加。LaxHo2-xFe17合金的最小反射峰頻率向低頻方向移動。其中La0.2Ho1.8Fe17合金具有最好的吸波效果,在最佳匹配厚度1.8 mm下,La0.2Ho1.8Fe17合金的最小反射損耗在8.72 GHz處達到-28.72 dB,反射損耗小于-10 dB的頻帶寬度達到2.32 GHz。當厚度在1.2-2.4 mm范圍里,La0.2H1.8Fe17合金的反射損耗均小于-10 dB,這表明LaxHo2-xFe17是有前途的微波吸收材料,并具有良好的吸收特性。

摘要:The influence of temperature and pressure on the electronic, elastic, structural, and thermodynamic properties of Ni3Al alloy was investigated by performing a first-principles study. The calculated elastic constants, equilibrium lattice constants, and elastic modulus agree well with the recorded theoretical and experimental data. The calculated elastic constants indicate that C11 is more sensitive than C12 and C44 to pressure. The Young’s modulus, bulk modulus, and shear modulus increase with an increase in pressure. The ratio of bulk to shear modulus (B/G) and anisotropy factor A were also analyzed. The Debye temperature was obtained by calculating the elastic constants, and it changed with the change in the pressure. The thermal expansion coefficient, normalized volume, heat capacity, bulk modulus, and Debye temperature Θ were determined and analyzed by using the quasi-harmonic Debye model at pressures of 0–60 GPa and temperatures of 0–1600 K. Finally, the density of states and Mulliken population were investigated and the effect of pressure on these was analyzed.

摘要:本文中,用不同的主軸轉速來成形兩種典型零件,研究了摩擦攪拌漸進成形零件的綜合性能：成形性,表面質量,拉伸性能,顯微硬度和壁厚分布。試驗結果表明,板料的成形性隨著轉速增加而呈現(xiàn)增強趨勢；接觸面的表面粗糙度在水平和豎直方向表現(xiàn)出不同的變化趨勢；非接觸面的表面質量幾乎不受轉速影響；相比原板料,成形零件的拉伸性能和顯微硬度明顯增強,但轉轉速超過3000 rpm后,硬度值開始逐步下降；在高轉速下成形零件的壁厚分布略微優(yōu)于低轉速下的成形零件?？傮w上,除了力學性能,高轉速下成形零件的綜合性能比低轉速下的成形零件好。

摘要:研究了在不同應力集中系數(shù)K_t和應力比R下Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe (Ti-55511)鍛件和棒材縱向的室溫高周疲勞性能及斷口形貌。結果表明：應力比和應力集中系數(shù)是影響疲勞性能的兩個重要因素。鍛件和棒材的疲勞強度均隨應力比R的增大而增大,隨應力集中系數(shù)K_t的增大而減小。鍛件的疲勞性能優(yōu)于棒材,并且鍛件的疲勞強度是棒材的1.08~1.57倍。

摘要:采用氧化增重法、X射線衍射、掃描電子顯微鏡研究了不同溶解氧濃度下700℃級超超臨界鍋爐用GH2984鎳基合金的750℃飽和蒸汽氧化行為,結果表明： GH2984合金在不同溶解氧濃度(10ppb、5ppm)的水蒸氣中生成的氧化層均為單層結構,主要由連續(xù)Cr2O3和少量彌散或局部聚集分布著Al2O3、TiO2內氧化產(chǎn)物組成。加氧處理會造成GH2984合金氧化膜厚度增加和內氧化現(xiàn)象明顯,并使得表面零散分布的Fe2O3瘤狀凸起消失,轉而生成更多富Cr瘤狀凸起。另外,水中溶解氧濃度上升未引起GH2984合金表面Cr2O3氧化膜的加速揮發(fā),但降低了氧化膜中的TiO2含量。

摘要:本文基于提出的一種嶄新的磁場驅動方法有效地提高了激光選區(qū)熔化Ti-6Al-4V合金的力學性能。通過X射線衍射、光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡，系統(tǒng)地表征了初始態(tài)和在7T強磁場下退火30分鐘的樣品的微觀結構。其中，退火溫度分別選取在低于β轉變溫度的400 ℃和800 ℃，以及高于β轉變溫度的1200 ℃。鍵合電荷密度不僅可以表征由Al和V原子引起的晶格畸變，還可以從電子和原子本質上揭示固溶強化機制和馬氏體相變機制。由于退火時間較短，經(jīng)7T強磁場400℃和1200℃退火的試樣的極限抗拉強度和伸長率均比初始態(tài)的試樣有所提高。上述結果表明，通過熱和磁場的耦合效應，可以預期改變激光選區(qū)熔化Ti-6Al-4V合金的相變熱力學，進而有效地優(yōu)化其微觀結構。這一設想的驗證將有助于開發(fā)一種有效地提高增材制造材料的力學性能的新型磁場驅動方法。

摘要:碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)在航空、汽車、艦船、海洋等工業(yè)中用量迅速增加。同時,如鋁合金等金屬材料在這些工業(yè)中仍然廣泛應用。因此,CFRP和金屬材料之間的連接技術是航空、汽車等此類工業(yè)中所面臨迫切需要解決和發(fā)展的關鍵問題之一。本文綜述了CFRP和金屬連接技術的一些研究成果。總結了膠接連接、螺栓連接、焊接、金屬插入連接以及基于塑性變形連接(如自穿孔鉚接、熱鉚接、無鉚鏈接、摩擦焊接等)技術的實現(xiàn)和連接材料類型范圍。指出了高性能、輕量化、高可靠性的CFRP-金屬混合接頭進一步研究發(fā)展所要解決的問題。

摘要:本文采用超音速等離子噴涂(SAPS)和等離子物理氣相沉積方法(PS-PVD)制備了結構致密的鈣鈦礦型(ABO₃)La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF)透氧膜。利用氧程序升溫脫附(O₂-TPD)、XPS等手段,比較了兩種膜在200-900℃間氧物種在表面及體相中的傳遞變化情況。O₂-TPD結果顯示：SAPS膜的物理吸附氧脫附量、化學吸附氧脫附量和晶格氧脫附量分別超過PS-PVD膜的2倍、3倍和6倍；而XPS結果顯示：SAPS膜表面吸附氧與晶格氧O1s峰面積比也高于PS-PVD膜。以上結果表明SAPS膜對氧具有更好的吸附及解離能力、更多的本征氧空位及更高的空位生成能力。

摘要:采用實驗和數(shù)值方法研究了陶瓷層厚度比對La2Ce2O7/YSZ(LC/YSZ)熱障涂層熱震性能的影響。實驗結果表明,隨著LC與YSZ厚度比的降低,涂層熱震壽命顯著提高,涂層失效區(qū)域逐漸向試樣中心轉移,剝離位置逐漸從兩陶瓷層界面附近轉移到LC內靠近上表面處。數(shù)值結果表明,界面邊緣處較大的軸向應力與剪切應力易導致較大厚度比涂層邊緣處剝落；LC表面中心區(qū)域較大的徑向拉應力會導致垂直裂紋萌生,并伴隨界面偏折,這是較小厚度比涂層自LC內部剝離的原因。

摘要:本文實驗研究了316L不銹鋼纖維燒結氈的變形能,楊氏模量,強度等力學性能與材料相對密度之間的本構關系。研究表明金屬纖維燒結氈沿面內方向的拉伸斷裂能和壓縮變形能與相對密度分別成線性關系和冪大于1的拋物線關系。金屬纖維燒結氈沿面內方向拉伸或壓縮時的模量和強度與材料相對密度均成線性關系。這反映了金屬纖維燒結氈受面內方向應力時結點間纖維骨架以拉伸(壓縮)變形為主。

摘要:本文研究了Al-Bi-Ce-Cu難混溶合金的凝固組織和耐磨性能。實驗結果表明,添加Ce到Al-Bi合金中,原位生成的棒狀化合物Bi₂Ce作為異質形核質點,促進了Bi相的形核,所制備難混溶合金中富Bi相顆粒彌散分布。添加Cu到Al-Bi-Ce合金中生成了硬質相Al₂Cu,硬質相增強了基體的硬度,進而提高了合金的耐磨性能,降低了合金的耐磨性系數(shù)。因此Al-Bi-Ce-Cu合金,不僅具有富Bi相顆粒彌散分布的組織,同時還具有高的耐磨性能,有很強的實際應用價值。

摘要:本文采取多尺度準連續(xù)介質計算模擬方法(quasi-continuum method, QC),對納米量級體心立方(body-centered-cubic, BCC)金屬鎢Ⅱ型裂紋尖端缺陷生成和破壞過程進行計算模擬,得到系統(tǒng)的載荷位移曲線,以及加載過程中裂紋尖端原子位移圖像。憑借QC方法的原子精確和較高的計算效率,共觀察到了裂紋尖端五次全位錯形核和發(fā)射現(xiàn)象。模擬結果表明,宏觀載荷位移曲線各突降點對應的微觀本質是裂紋尖端位錯的形核和發(fā)射；位錯的運動具有不連續(xù)性和周期性等特點；位錯數(shù)量不斷增加和快速運動最終導致Ⅱ型裂紋開裂和破壞。根據(jù)模擬結果,定量化統(tǒng)計得到全位錯位置和加載位移的關系曲線,說明了位錯的運動規(guī)律：全位錯會在裂紋尖端穩(wěn)定位置形核,并且后續(xù)會有不連續(xù)的周期性發(fā)射；新位錯的形核會導致原位錯的發(fā)射,并且隨著全位錯數(shù)量的增加,位錯整體運動速度加快。最后,根據(jù)不穩(wěn)定層錯能理論和微觀尺度的力平衡方程,對位錯形核的初始位置做了理論計算,并對位錯運動規(guī)律進行機理分析,得到的理論結果與模擬結果相一致,驗證了模擬結果的正確性。

摘要:本文采用真空感應熔煉的方法研究了金屬鈣和氧化鈣坩堝對鑄造高溫合金K417G深度脫氧和脫硫的影響。結果表明,Ca能夠達到深度脫氧脫硫的效果,可將氧含量由0.0013%降低到0.0006%,硫含量由0.0007%降低到0.0002%,并且合金中實測的w[Ca]－w[S]平衡關系與熱力學計算結果基本一致；此外,CaO坩堝的脫氧脫硫效果明顯,氧含量可降至0.0006%,硫含量可降至小于0.0002%,硫含量的降低與氧化鈣坩堝內壁形成了mCaO.nAl2O3渣有關,從而實現(xiàn)深度脫硫。

摘要:金屬鎢(W)是未來聚變堆反應環(huán)境中面向等離子體的主要候選材料之一,開展W中氫同位素輸運和滯留行為的定量研究,對評估鎢的服役性能及聚變堆燃料的物料平衡至關重要。本工作采用熱脫附譜方法定量研究了多晶W經(jīng)能量為100 eV/D、注量為3.8×10²⁴ D/m²的D⁺輻照作用后,在不同升溫速率下氘的熱脫附特性。研究發(fā)現(xiàn),氘的熱脫附量在不同升溫速率下均為10²² D₂/m²量級，隨著升溫速率的增大,氘的熱脫附峰峰位向高溫方向移動。多晶W中氘的熱脫附行為符合一級反應特征,鎢中空位是氘在鎢中的主要俘獲態(tài),D原子的熱脫附能為1.04 eV。

摘要:本文通過對TC17合金進行常規(guī)鍛造、β鍛造和“β區(qū)預變形+(α+β)區(qū)大變形”,獲得了等軸組織、網(wǎng)籃組織和球化組織三種典型顯微組織,并通過裂紋擴展速率測試研究了不同顯微組織對TC17合金疲勞裂紋擴展速率的影響。結果表明,顯微組織對TC17合金的疲勞裂紋擴展速率具有顯著影響,網(wǎng)籃組織的抗裂紋擴展能力最優(yōu),球化組織次之,等軸組織最差,基于斷裂力學和Paris公式,建立了三種典型組織TC17合金的疲勞裂紋擴展壽命預測模型,對預測模型的分析發(fā)現(xiàn),三種組織的長裂紋擴展壽命僅占疲勞總壽命的極小部分,控制裂紋起始(形核和短裂紋擴展)更為重要,提高抗疲勞裂紋擴展能力的意義在于提高臨界裂紋長度。

摘要:本文以Ti6Al4V鈦合金為基材，利用微弧氧化和水熱法在鈦合金表面形成微納復合多級粗糙結構，進一步通過氟化處理得到具有多級結構的超疏水鈦合金表面。利用傅里葉變換紅外光譜、能譜儀和場發(fā)射掃描電子顯微鏡等對材料表面結構和組成進行了系統(tǒng)的表征。利用水接觸角對材料表面潤濕性能進行了分析。因此，通過表面多級粗糙結構的構建以及低表面能處理，能夠實現(xiàn)超疏水表面的構建。血小板黏附和溶血率測試結果表明材料表面具有較好的血液相容性。材料表面修飾前后耐腐蝕性能測試表明，超疏水結構能有效地降低材料表面與血液和腐蝕液的接觸面積，進而降低材料表面與血細胞的相互作用，同時可以有效提高材料表面的耐腐蝕性能。

摘要:為提高鈦及鈦合金防腐蝕、耐磨損等關鍵服役性能,本研究在TA2鈦合金表面制備微弧氧化陶瓷涂層,研究納米SiC顆粒的添加對微弧氧化涂層組織結構及耐蝕性能的影響機制.結果表明,基礎電解液中SiC的加入能夠大幅度提高TA2微弧氧化涂層的厚度,且隨著電壓的升高,涂層的厚度和表面粗糙度也隨之增大,涂層表面的微孔尺寸隨著電壓的升高而逐漸增大,SiC的加入能夠有效地抑制微弧氧化涂層表面裂紋的產(chǎn)生；微弧氧化涂層的物相主要有高溫穩(wěn)定相金紅石及銳鈦礦,還含有少量的SiC及SiO2；微弧氧化涂層增加TA2的開路電位及自腐蝕電位,隨著處理電壓的增加開路電位隨著升高；SiC的加入降低了涂層的陽極電流密度,顯著提高了微弧氧化涂層得耐蝕性能。

摘要:在高溫合金復雜截面薄壁圓環(huán)多道次滾壓成形過程中,板料要經(jīng)歷多場多因素偶合作用下復雜的不均勻塑性變形和組織演化歷程,特別是不均勻塑性變形通常是導致薄壁件成形起皺、橢圓和開裂等缺陷產(chǎn)生的主要因素。摩擦是描述環(huán)件與輥輪接觸作用的主要參數(shù),很大程度上決定著該環(huán)件多道次滾壓成形過程中塑性變形的不均勻性,嚴重的影響著其滾壓成形質量。為此,本文以有限元仿真為主并結合實驗和理論方法,對高溫合金GH4169薄壁w形圓環(huán)多道次滾壓成形進行了系統(tǒng)的分析；進而提出了不均勻變形度的表征方法,研究獲得了摩擦對高溫合金復雜截面薄壁圓環(huán)多道次滾壓成形不均勻變形的影響規(guī)律。結果表明：隨著滾壓成形的進行等效應力極值逐漸增大,且從動輥進給時環(huán)件彎曲部分材料變形量較大；隨著驅動、從動輥與環(huán)件之間摩擦系數(shù)的增加,不均勻變形程度先減小,后逐漸增大；導向輥與環(huán)件之間的摩擦對不均勻變形度的影響不大。

摘要:本文采用TA19合金加熱到β相變點以上短時保溫25-90s,得到了介于等軸組織與片層組織間的一種具有半等軸特征的過渡組織,研究了隨保溫時間的變化對半等軸組織演變規(guī)律及對力學性能的影響。結果表明半等軸組織主要是在β相變點以上短時保溫時,β基體中的合金元素Mo向原等軸α相中擴散不均勻,冷卻轉變過程中初生等軸α相局部被β轉變組織分割所形成。隨保溫時間的延長,半等軸特征逐漸被片層組織所取代,在保溫溫度為45s時,抗拉強度1219MPa,斷面收縮率29%,伸長率14%,具有較好的強塑性。

摘要:利用Gleeble熱壓縮實驗,構建了690合金的擠壓工藝的再結晶圖,探討了完全動態(tài)再結晶的臨界擠壓工藝,將合金的熱變形組織演變模型帶入deform-2D有限元軟件,并針對擠壓中合金的組織演變過程對有限元軟件進行了二次開發(fā),進而模擬計算了擠壓比、坯料溫度以及擠壓速率對690合金擠壓管組織的影響規(guī)律,依據(jù)擠壓機設備能力以及組織要求提出了擠壓工藝的控制方法,并進一步根據(jù)有限元計算結果進行實際擠壓驗證。結果表明：擠壓管的晶粒尺寸隨著擠壓比的增大呈現(xiàn)出先降低后增加的趨勢；690合金擠壓管的晶粒尺寸隨坯料溫度和擠壓速度的降低而減?。划斉髁蠝囟仍?200℃,擠壓比為15.3,擠壓速率200 mm/s時,擠壓管的晶粒尺寸可以控制在62.7 μm以下；模擬計算結果與擠壓管的相對誤差僅為4.5%。

摘要:為了提高大功率磁控管陰極的耐電子轟擊性能，首次采用Y2O3-Gd2O3-HfO2(Y-Gd-Hf-O)摻雜金屬W粉制備大功率磁控管用直熱式陰極。對不同質量百分比(wt%)Y-Gd-Hf-O摻雜W基直熱式陰極的熱發(fā)射及耐電子轟擊特性進行了研究。實驗結果顯示，50 wt% Y-Gd-Hf-O摻雜W基直熱式陰極具有較大的熱發(fā)射能力，1500 ℃工作溫度下即可提供1.0 A/cm2的拐點發(fā)射電流密度。10 wt% Y-Gd-Hf-O摻雜W基直熱式陰極具有較好的耐電子轟擊性能，經(jīng)過14 W/cm2電子連續(xù)轟擊200 h后，熱發(fā)射電流密度僅下降0.1 A/cm2。最后，對Y-Gd-Hf-O摻雜W基直熱式陰極熱發(fā)射及耐電子轟擊機理進行了有益的探討。

摘要:本文采用Gleeble 3500熱模擬試驗機和D/MAX-2500/PC型X射線衍射儀研究了亞穩(wěn)態(tài)β相47Zr-45Ti-5Al-3V合金室溫壓縮變形過程中的應力誘發(fā)馬氏體轉變行為。結果表明,在壓縮變形過程中,應力誘發(fā)馬氏體的數(shù)量隨應變速率和初始β相晶粒尺寸的降低而增加。隨應變速率和初始β相晶粒尺寸的增加,應力誘發(fā)馬氏體的觸發(fā)應力逐漸增加,而抗壓強度逐漸降低。加工硬化率隨真應力的變化曲線可分為三個階段,第二和第三階段的加工硬化率隨應變速率和初始β相晶粒尺寸的降低而增加。

摘要:本文針對TiO₂鎂熱還原產(chǎn)品氧含量高的問題進行了熱力學研究,計算了反應體系的吉布斯自由能和絕熱溫度,繪制了反應優(yōu)勢區(qū)圖,結果表明當反應溫度高于1681 K時TiO無法被鎂還原。針對這一問題,提出添加稀釋劑的思路以實現(xiàn)對還原過程溫度的抑制,計算了不同NaCl、MgCl₂添加量和初始溫度對反應絕熱溫度的影響,指出了鈦氧化物充分還原的熱力學條件。最后分別以NaCl和NaCl-MgCl₂共熔鹽作為稀釋劑進行了實驗研究,實現(xiàn)了鈦氧化物的充分還原。

摘要:基于有限元分析軟件，對換熱器液壓脹接接頭性能進行了分析，研究了不同脹接壓力、材料組合、初始間隙對液壓脹接接頭密封性能、連接性能的影響。結果表明，隨著脹接壓力的增大，脹接接頭的密封性能和連接性能加強；相同脹接壓力下，換熱管為TA2、管板為TA2時脹接接頭的密封、連接性能優(yōu)于材料組合為TA2-Q345R時的接頭性能；初始間隙較小時，隨著初始間隙的增大，脹接接頭的密封性能和連接性能減弱；初始間隙較大時，其對脹接接頭的密封性能和連接性能影響較小。

摘要:利用卷到卷動態(tài)退火方法熱處理Ni5W合金長帶和實驗室常規(guī)靜態(tài)方法熱處理Ni5W基帶短樣的過程中各晶體取向含量的變化規(guī)律存在明顯的差異。研究發(fā)現(xiàn),長帶動態(tài)熱處理過程較大的升溫速率使Cube形核不足后續(xù)長大遲緩,Cube取向含量的增長一度趨于停滯,同時S取向含量出現(xiàn)不降反升的現(xiàn)象,隨著溫度的進一步升高Cube取向含量急速增長。常規(guī)靜態(tài)熱處理過程進行保溫處理充分發(fā)揮Cube取向形核優(yōu)勢和長大優(yōu)勢,基帶在形核階段獲得大量的Cube晶核,隨著溫度的升高Cube晶核快速長大。實驗探究長帶動態(tài)熱處理方法和常規(guī)靜態(tài)熱處理方法之間的聯(lián)系,指導長帶的動態(tài)再結晶退火,推進實驗室短樣研究向長帶產(chǎn)業(yè)化的轉變。

摘要:作為最具潛力的航空航天高溫結構材料，Ti2AlNb基合金具有高的比強度和良好的高溫蠕變性能。本文對熱軋態(tài)Ti-22Al-26Nb合金高溫變形中的力學行為和再結晶行為進行研究，建立其高溫本構關系模型，對其中呈現(xiàn)出的動態(tài)再結晶多應力峰值曲線特征（以1000℃，0.1s-1為例）進行擬合分析。結果表明：基于雙曲正弦函數(shù)建立Ti-22Al-26Nb合金的高溫本構關系模型的精度較高，最大誤差為2.6%，可以很好地描述合金在高溫變形時各熱力學參數(shù)之間高度非線性的復雜關系，由修正的Avrami方程預測得知再結晶體積分數(shù)與應變呈現(xiàn)典型的再結晶動力學增長趨勢，揭示了該合金高溫變形過程中復雜的軟化行為。

摘要:采用定向凝固技術結合液淬法研究了一種Ni-Fe-Cr基合金平界面和枝晶生長條件下的凝固特征和溶質偏析行為。結果表明，合金的組成相為γ基體、MC型碳化物和γˊ沉淀強化相，凝固順序為L→L+γ→L+γ+MC→γ+γˊ+MC。平界面生長條件下淬火界面兩側溶質含量測定結果表明， Ti、Nb和Mo元素富集于液相，溶質分配系數(shù)小于1。Fe元素富集于固相，溶質分配系數(shù)大于1。Al和Cr元素在液固兩相中濃度差別較小，溶質分配系數(shù)接近1。此外，固/液界面前沿存在溶質邊界層，邊界層內溶質原子通過擴散傳輸，邊界層外主要借助流動傳輸。枝晶與平界面生長的溶質偏析行為基本一致，然而，枝晶生長時糊狀區(qū)殘余液相中溶質濃度與平界面生長時固/液界面前沿溶質濃度存在顯著差別。枝晶生長條件下糊狀區(qū)溶質偏析程度顯著高于穩(wěn)態(tài)生長區(qū)，固相反擴散和MC型碳化物的析出顯著降低枝晶偏析程度。

摘要:采用高溫固相法在1100℃下合成了橙紅色熒光粉YPO₄:Gd₃₊,Eu₃₊,研究了Eu₃₊離子摻雜濃度、堿金屬碳酸鹽、助熔劑、敏化劑對熒光粉發(fā)光性能的影響。XRD檢測結果顯示：合成熒光粉為單相的YPO₄。Eu₃₊離子較佳摻雜濃度為2.5%,堿金屬碳酸鹽 Na₂CO₃能有效提高熒光粉的發(fā)光強度。添加助熔劑NH₄F可將熒光粉的煅燒合成溫度從1100℃降低到800℃,并可促進發(fā)光中心進入晶格。Gd₃₊離子能將吸收的激發(fā)能有效傳遞給發(fā)光中心Eu₃₊離子,提高熒光粉的發(fā)光強度。色坐標分析顯示,合成YPO₄:0.025Eu₃₊熒光粉色坐標為(0.61,0.39) ,位于橙紅光的色坐標范圍內。

摘要:采用攪拌摩擦加工方法在Al基體中添加不同La₂O₃含量的混合粉末(Ni+La₂O₃),制備 (Ni+La₂O₃)/Al復合材料。采用SEM、EDS、 EPMA及XRD對復合區(qū)微觀結構及相組成進行分析,采用室溫拉伸試驗對 (Ni+La₂O₃)/Al復合材料力學性能進行了測試。結果表明,隨著La₂O₃含量的增加,(Ni+La₂O₃)/Al復合材料的組織和性能先變好后變差。當La₂O₃添加量達到5%時,復合材料中Al₃Ni增強顆粒分布均勻、顆粒數(shù)量最多,塊狀的Ni粉團聚減少,其抗拉強度達到最大值215MPa,相比Ni/Al復合材料(抗拉強度176MPa),其抗拉強度提高了22%；當La₂O₃的添加量為7%時,復合材料中Al₃Ni增強顆粒含量減少,塊狀Ni粉團聚重新出現(xiàn),抗拉強度下降至201MPa。

摘要:首次以硝酸鋰、碳酸鋰、氧化硼為原料,采用固相法制備得到了Li_3-2xB_1-xN_xO₃(x=0.1,0.2,0.3)鋰離子固體電解質,通過無壓燒結制備得到固體電解質片,并通過x射線衍射(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM),電化學交流阻抗(EIS)對Li_3-2xB_1-xN_xO₃(x=0.1,0.2,0.3)固態(tài)電解質進行了表征。結果表明：當x=0.2時,采用無壓燒結在600℃燒結10 h制備得到的固體電解質片致密度最高,達到理論密度的90.07%,室溫鋰離子總電導率也最大,為6.37×10_-6 S/cm,此時激活能值最小,為0.48eV。

摘要:本文以GH4169高溫合金閃光焊接件為研究對象,研究了熱處理對焊縫試樣的組織與力學性能的影響規(guī)律。結果表明,在焊接熱量的作用下強化相γ′′、γ′發(fā)生回溶,致使焊接區(qū)的強度、硬度均明顯低于基體。通過固溶處理后基體的強度降低到和焊縫試樣一致,可實現(xiàn)拉伸變形過程中焊接區(qū)與基體的均勻變形。對焊縫試樣在固溶前和固溶后進行1.2%拉伸塑性變形,經(jīng)過時效處理(720 ℃8 h(60 ℃/h)-620 ℃8 h AC(空冷))后發(fā)現(xiàn),少量塑性變形對其力學性能幾乎沒有影響。經(jīng)固溶時效處理后焊縫試樣拉伸強度指標與基體材料相比變化不大,但塑性指標低于基體試樣,這與其熱影響區(qū)存在粗大晶粒有關。

摘要:針對不同燒結條件及TiC/WC組分比,采用熱壓燒結工藝制備出三層仿生結構復合陶瓷刀具材料。測試了仿生結構復合陶瓷材料力學性能,并對材料斷口形貌和裂紋擴展進行了觀察分析。結果表明：仿生結構復合陶瓷刀具材料抗彎強度達870 MPa,維氏硬度達21.83 GPa,斷裂韌性達7.56 MPa?m_1/2,比SG4均質陶瓷刀具材料性能有所提高。斷口形貌顯示仿生結構復合陶瓷刀具材料較SG4均質刀具材料晶粒細密,晶粒尺寸呈現(xiàn)多尺度特征。材料斷裂模式為穿晶斷裂和沿晶斷裂混合型。仿生結構復合陶瓷材料表面裂紋擴展呈現(xiàn)偏轉和分叉。裂紋穿過材料界面擴展時有明顯偏轉現(xiàn)象。

摘要:本研究利用氣霧化技術制備球形TC4合金粉末,作者利用SEM、同步輻射CT掃描-三維重建等分析手段對異常顆粒粉體以及不同粒徑的TC4合金粉末表面和內部的孔缺陷進行了表征。實驗結果表明,本研究制備的TC4合金粉末隨著粉末粒徑減小,粉體表面由凸凹不平的冷凝收縮痕跡漸變?yōu)楣饣砻?粉體內部的孔隙逐漸減少,且孔隙尺寸也隨之減??；經(jīng)分析,由于霧化過程中凝固與球化時間的差異及飛行軌跡的不同等原因導致了包裹式、連體式、橢球形、衛(wèi)星粉等異常粉末顆粒的生成；同步輻射CT掃描-三維重建表明,粉末內部的孔隙率和孔隙尺寸隨著粉末粒度的增大而增大；作者認為通過調整霧化工藝,使金屬熔滴在未開始冷卻凝固前徹底霧化破碎,從而能有效解決粉末內部孔隙缺陷的問題。

摘要:以Cu-Zr-Ag非晶合金作為前驅體,利用快速凝固技術和脫合金相結合的方法制備納米多孔銅銀雙金屬(NP-CuAg),通過化學沉淀法使MnO₂在NP-CuAg上形核生長,成功制備出NP-CuAg和MnO₂的復合電極材料(NP-CuAg/MnO₂)。利用XRD、SEM分析材料的相組成及微觀形貌,通過循環(huán)伏安法和恒流充放電法研究復合電極材料的電容特性。結果表明：兼具三維連續(xù)納米孔洞結構及優(yōu)異導電性的NP-CuAg作為依附載體可大幅度提高MnO₂顆粒的分散度和電極材料導電性,使其電化學性能得以充分發(fā)揮。復合電極材料的比電容值隨著前驅體合金中銀含量的增加而提高,前驅體合金中Ag含量為10 at.%時電容值可達392.86 F/g。封裝成可反復充放電的紐扣型電化學儲能器件,可成功對LED燈泡供電。

摘要:通過單輥旋淬快速凝固技術制備Cu-3.2Ni-0.7Si（wt%）合金薄帶。研究了不同旋淬速度（凝固速度）和時效處理對合金微觀組織、導電率和力學性能的影響。結果表明，隨著凝固速度的增大，鑄態(tài)合金的晶粒明顯細化，導電率降低，顯微硬度和拉伸強度升高。鑄態(tài)合金在同一溫度進行時效處理，隨著時效時間的增加，合金的電導率呈升高趨勢，而合金的顯微硬度和拉伸強度先升高后降低。鑄態(tài)合金的導電率隨凝固速度的增大而降低是基體晶格畸變程度增大所致；合金時效處理后導電率升高是由于第二相析出明顯消除晶格畸變的結果。鑄態(tài)合金顯微硬度和拉伸強度隨凝固速度增大而升高是細晶強化的結果；時效處理后，合金的顯微硬度和抗拉強度明顯提高是第二相強化的結果，而過度時效導致顯微硬度和拉伸強度降低的主要原因是第二相的粗化團聚所致。

摘要:設計Ni₄₀Ti₆₀高強韌非晶合金為前驅體在0.25 M HF溶液中“自由脫合金-自然氧化”一步法得到納米多孔鎳/氧化鎳(np-Ni/NiO)復合電極材料。對復合電極材料的結構、形貌和儲能特性進行探究,結果表明：np-Ni/NiO具有“脫合金層︱非晶芯層︱脫合金層”的三明治型復合結構,層與層之間自然結合,保證了電極材料的柔韌性和結構一體化；脫合金層的厚度與NiO的含量隨脫合金時間延長而增加。脫合金2 h的樣品其體積比電容可達491.1 F/cm₃,循環(huán)6000次后仍可達472 F/cm₃。

摘要:通過在ZL114A合金熔煉過程添加Te、Sb元素完成了硅相變質處理,利用電感耦合法(ICP)測定了材料的化學成分,分別采用差熱分析(DSC)、萬能試驗機、金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)與透射電鏡(TEM)全面分析了合金在不同T6熱處理態(tài)下的力學性能、晶界Si相形貌與組織演化規(guī)律。結果表明,隨著固溶/時效溫度的增加,晶界處Te、Sb元素溶入初生α-Al基體內部的數(shù)量與密度連續(xù)增加,晶界處Al₄(Te,Sb)低熔點共晶相的數(shù)量不斷減少,520℃～530℃范圍內吸熱峰峰值連續(xù)上升,晶界處Si相組織形貌由針片狀、多邊形狀與長棒狀演變?yōu)槎贪魻?、橢圓狀與球狀,球形平均粒徑僅為9μm；Si、Mg元素溶入初生α-Al基體的數(shù)量與密度、淬火瞬間Si相的固溶過飽和度隨之增加。聚乙二醇淬火介質下經(jīng)545℃固溶20h與170℃時效10h,合金材料平均抗拉強度、屈服強度、延伸率、斷面收縮率與維氏硬度高達360MPa、307MPa、10.4%、13.8%與122,斷口表面以韌窩斷裂為主,伴生少量沿晶斷裂帶,Mg₂Si強化相平均長度約為224nm。

摘要:直升機主減速器用離合器自由輪在使用過程中出現(xiàn)了表面滲層剝落失效問題，本研究采用體式顯微鏡觀察、掃描電鏡觀察、金相分析、硬度分析、XRD分析等方法，對鉻碳相滲層的剝落原因進行了分析。分析結果表明，滲層剝落的機理為接觸疲勞剝落，滲層內部存在的顯微孔洞在循環(huán)載荷的作用下產(chǎn)生的微裂紋擴展，是造成滲層剝落產(chǎn)生的主要原因，隨著微裂紋的擴展，表面出現(xiàn)輕微剝落區(qū)域，剝落區(qū)域的出現(xiàn)造成了鄰近區(qū)域的的應力集中，促進了剝落區(qū)域邊緣貫穿裂紋的形成，加劇了剝落。同時，滲層的局部剝落，造成的承載區(qū)域減小，應力上升，促進了新剝落區(qū)域的產(chǎn)生，最終多個剝落區(qū)域擴展，形成貫穿性滲層剝落。

摘要:摘 要: 利用電沉積法在石墨烯（rGO）表面制備了具有不同鈀（Pd）鈷（Co）比的PdCo納米復合催化劑。采用場發(fā)射掃描電鏡、X-射線能譜和傅里葉紅外等方法對所制備的不同比例催化劑進行了表征。結果表明，所制備電催化劑中金屬元素的比例接近于前驅體溶液中金屬離子濃度之比；二元復合催化劑的粒徑較小，且顆粒粒徑分布均勻；在0.5 M硫酸電解液中研究了催化劑對甲酸的電催化性能，發(fā)現(xiàn)在所有催化劑中，Pd1Co3/rGO具有最大的電化學活性面積，對甲酸氧化具有最高的活性和最好的穩(wěn)定性。證明采用電沉積法制備的Pd1Co3/rGO納米復合催化劑在直接甲酸燃料電池中具有潛在的應用價值。

摘要:自組裝是在沒有人工干預的情況下,由基本結構單元自發(fā)形成高度有序的空間結構。3D自組裝結構具有較大的比表面,因而表現(xiàn)出優(yōu)異的催化和光電化學等性能,已經(jīng)成為納米材料制備科學和技術的一個研究熱點。因此,本文評述了3D自組裝納米功能材料的主要制備方法,具體包括：水熱/溶劑熱法、模板法、外場誘導法等。