2018, 47(6):1655-1661.
摘要:對合金進(jìn)行不同擠壓參數(shù)的擠壓試驗(yàn),通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,來探究擠壓工藝參數(shù)對鎂合金的組織性能的影響規(guī)律。研究表明合金在熱擠壓過程發(fā)生了明顯的動態(tài)再結(jié)晶,與鑄態(tài)組織相比晶粒得到了細(xì)化,力學(xué)性能也有了明顯提升。合金中的第二相是W相,第二相在不同熱擠壓條件下,形態(tài)和分布差別較大。合金的組織和力學(xué)性能在擠壓過程中受擠壓溫度和擠壓比影響,隨著擠壓溫度提高,合金的再結(jié)晶晶粒數(shù)量增加,但有長大的趨勢,擠壓溫度為300℃時,合金強(qiáng)度最高;擠壓比對合金塑性影響較大,擠壓比為25時,合金的塑性顯著提升。
2018, 47(6):1668-1676.
摘要:研究了噴丸后單晶合金的表面完整性和高溫缺口疲勞性能。噴丸后表面形貌采用白光干涉儀表征,掃描電鏡,兩個方向觀察(平行于受噴表面和截面方向)高分辨透射電鏡和電子背散射衍射分析,疲勞性能采用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞模式表征。采用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限表征了強(qiáng)化增益作用,并與噴丸顯微組織建立聯(lián)系。結(jié)果表明,在760℃到850℃區(qū)間,噴丸強(qiáng)化較原始加工狀態(tài)的疲勞極限增益達(dá)到14.8%,主要原因是高密度的纏結(jié)位錯、加工硬化和晶粒錯配。此外,通過表面應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算表明,即使在平均粗糙度Ra升高的基礎(chǔ)上,噴丸強(qiáng)化后表面應(yīng)力集中系數(shù)降低。
2018, 47(6):1677-1681.
摘要:航空發(fā)動機(jī)的效率與轉(zhuǎn)動葉片和機(jī)匣之間的間隙密切相關(guān)。為了控制轉(zhuǎn)子和靜子之間的間隙,需要在機(jī)匣表面制備可磨耗的封嚴(yán)涂層。在發(fā)動機(jī)的高溫端,ZrO2-8wt% Y2O3涂層是經(jīng)常采用的封嚴(yán)涂層基體。涂層中的孔隙可以增加涂層的可磨耗性。本文利用聚苯酯(PHB)增加等離子噴涂的ZrO2-8 wt% Y2O3涂層的孔隙率。為了避免聚苯酯在等離子噴涂過程中的燒損,利用溶膠-凝膠法在聚苯酯顆粒表面沉積一層TiO2層。文中將討論采用此方法制成的涂層的形態(tài)、孔隙率、硬度和可磨耗性。結(jié)果表明,在噴涂粉末中混合包覆型的聚苯酯后,涂層的孔隙率將會得到提升,涂層硬度將會下降。磨耗試驗(yàn)的結(jié)果表明涂層的磨耗深度隨著涂層孔隙率的增加而增加。
2018, 47(6):1689-1694.
摘要:本文研究了SAF2205雙相不銹鋼在高溫(600℃,800℃和1000℃)扭轉(zhuǎn)變形條件下的微觀組織演化。微觀組織演化的結(jié)果表明不同程度的再結(jié)晶現(xiàn)象出現(xiàn),而且變形試樣中的奧氏體的形貌不同。奧氏體的體積分?jǐn)?shù)隨著變形溫度的增加而減少。800℃扭轉(zhuǎn)條件下的試樣的斷口形貌和室溫下試樣的斷口形貌有很大差異,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)扭轉(zhuǎn)在室溫條件下進(jìn)行時,斷口形貌呈現(xiàn)韌性斷裂特征,等軸狀和拋物線狀的韌窩分布在斷面上。然而,在800℃條件下扭轉(zhuǎn)的試樣的斷口形貌主要呈現(xiàn)出沿晶斷裂的特征。
2018, 47(6):1716-1722.
摘要:金相和SEM觀察后,采用定量分析軟件測量初生α相晶粒尺寸,并且研究了變形溫度和應(yīng)變速率對微觀組織的影響。本文采用前向型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測Ti-6Al-2Zr-2Sn-2Mo-1.5Cr-2Nb合金等溫壓縮過程中的流動應(yīng)力和晶粒尺寸。部分流動應(yīng)力和晶粒尺寸作為樣本數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練模型,另一部分流動應(yīng)力和晶粒尺寸作為非樣本數(shù)據(jù)用于測試模型的可靠性。結(jié)果表明:模型的預(yù)測精度較高,該模型較好地描述了鈦合金在高溫變形過程中的流動行為和微觀組織演變。
王亮 , 王波 , 李曙丹 , 湯云暉 , 宋雪梅 , 嚴(yán)輝
2018, 47(6):1729-1733.
摘要:鎢作為聚變裝置中的壁材料在各種循環(huán)熱載荷作用下的熱疲勞行為是一個重要的問題,它的熱疲勞行為可能會受到其表面形貌的影響。為了解決這個問題,采用電子回旋共振(ECR)等離子體系統(tǒng)在多晶鎢表面進(jìn)行形貌控制實(shí)驗(yàn),然后采用電子束設(shè)備對拋光和具有一定形貌的樣品開展循環(huán)熱載荷實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明表面形貌對在循環(huán)載荷下發(fā)生的循環(huán)塑性變形造成的損傷特征影響很小,在300次循環(huán)熱載荷下某些晶粒中形成了微裂紋及擠出片結(jié)構(gòu),它們在不同晶粒中按著某一特定的方向平行排列。此外,在不同條件下通過等離子體刻蝕在鎢表面制備了不同的三棱錐狀和均勻的納米結(jié)構(gòu)。本文中,我們對損傷區(qū)域的截面進(jìn)行了分析并給出了在循環(huán)熱載荷下這種結(jié)構(gòu)形成過程的示意圖。
潘順康 , 喬自強(qiáng) , 熊吉磊 , 林培豪 , 成麗春 , 王振中
2018, 47(6):1734-1738.
摘要:采用電弧熔煉及球磨工藝制備出Nd10.2Fe89.8-xCx (x = 0.0, 2.6, 5.2, 7.8) 合金微粉,借助XRD、SEM和網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀等儀器分別對合金微粉的結(jié)構(gòu)、形貌及其微波吸收性能進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn), 隨著C含量的增加,Nd10.2Fe89.8-xCx合金的最小反射峰頻率高頻方向移動;其中Nd10.2Fe84.6C5.2合金具有最好的吸波效果,在最佳匹配厚度1.8 mm下,Nd10.2Fe84.6C5.2合金的最小反射損耗在5.2 GHz處達(dá)到-13.2 dB左右,反射損耗小于-10 dB的頻帶寬度達(dá)到了1.2 GHz。隨著匹配厚度的增加最小反射損耗向低頻移動,最小反射損耗與干涉損耗有關(guān)。
2018, 47(6):1739-1743.
摘要:結(jié)合拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn),采用SEM、EDS和XRD等分析方法研究了雜質(zhì)元素Ca對鋁鎂焊接填充合金鑄態(tài)凝固組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,Ca元素的存在改變了合金相組成。當(dāng)Ca小于0.28%,合金中晶界富集由塊狀(Ti,Cr)2Ca(Al,Mg)20金屬間化合物相。當(dāng)Ca大于等于0.28%時,塊狀(Ti,Cr)2Ca(Al,Mg)20相和不連續(xù)條狀A(yù)l2Ca相共同在晶界富集。隨Ca含量的增加,合金中塊狀相和條狀相尺寸逐漸增大,數(shù)量逐漸增加。合金抗拉強(qiáng)度隨Ca元素的增加先升高再降低,Ca含量0.28%時抗拉強(qiáng)度達(dá)到峰值。Ca小于0.28%時,合金塑性和沖擊韌性緩慢下降,當(dāng)Ca大于0.28%時,條狀A(yù)l2Ca相和塊狀(Ti,Cr)2Ca(Al,Mg)20相在晶界共存,低應(yīng)力下兩相破裂成為裂紋源,Al2Ca硬脆相削弱了晶間結(jié)合強(qiáng)度,合金塑韌性大幅下降。合金拉伸或沖擊斷口由穿晶延性斷裂(Ca<0.28%)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?Ca>0.28%)。Ca含量0.28%為合金韌脆轉(zhuǎn)變點(diǎn)。
李麗華 , 張翔 , 李新利 , 黃金亮 , Alex A. Volinsky C
2018, 47(6):1744-1748.
摘要:采用巰基乙酸為穩(wěn)定劑水熱法合成了ZnS:Er/Yb納米晶。利用XRD、TEM、XPS和熒光光譜對合成的納米晶進(jìn)行物相、形貌、化學(xué)價態(tài)及熒光性能表征。結(jié)果表明:合成的納米晶粒度約5nm,為閃鋅礦結(jié)構(gòu);熒光光譜可知,激發(fā)波長為270nm時,發(fā)射光譜中主要出現(xiàn)了470 nm, 530 nm和 580 nm三個發(fā)射峰,且當(dāng)合成溫度為120℃時,發(fā)光峰強(qiáng)度最大。980nm激發(fā)納米晶時,得到了Er離子在540 nm和 650 nm處4F3/2→4I15/2 和4F9/2→4I15/2的躍遷發(fā)射峰。
2018, 47(6):1749-1752.
摘要:采用在有機(jī)液體中進(jìn)行金屬絲電爆炸的方法制備了碳包覆納米顆粒。以無水乙醇為介質(zhì),向高純度鋯絲中施加高壓脈沖電流,金屬絲在高密度電流的下迅速熔化、氣化、膨脹并爆炸,伴隨著高溫、高壓條件下碳的析出和反應(yīng)、包覆過程,制備出納米粉體顆粒,對電爆炸過程中的能量、電流、電壓進(jìn)行了測試和分析,通過XRD、TEM、HTEM等分析了產(chǎn)物特征。結(jié)果表明:產(chǎn)物為球狀碳包覆結(jié)構(gòu)的碳化鋯納米顆粒,粒徑分布在10-150nm之間;在4kv、8kv、12kv電壓下,產(chǎn)物平均粒徑分別為24.9nm、41.1nm、43.9nm。最后,對碳包覆納米ZrC顆粒的形成機(jī)理進(jìn)行了初步的探討。
李如松 , 劉志勇 , 趙峰濤 , 王金濤 , 許鵬 , 李剛 , 何彬
2018, 47(6):1662-1667.
摘要:采用MP2方法對LiD/LiH/LiT+H2O反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了理論研究。計(jì)算獲得的焓變化和反應(yīng)速率常數(shù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他理論值一致。研究結(jié)果表明LiD+H2O反應(yīng)存在兩個反應(yīng)通道,通道1是主要的反應(yīng)通道。雖然反應(yīng)中同位素鍵發(fā)生破裂,但是動力學(xué)同位素效應(yīng)不是非常明顯,這與主級同位素效應(yīng)的理論極大值不同。在動力學(xué)同位素效應(yīng)的貢獻(xiàn)中ηvib>ηrot>ηtun>ηpot>ηtrans,這表明同位素效應(yīng)的主要貢獻(xiàn)來自振動因子。
2018, 47(6):1682-1688.
摘要:共沉淀法制備不同成分的純鎳和鎳摻雜氧化鋅。然后對純鎳的反應(yīng)比較不同Ni濃度摻雜對ZnO傳感器0.1-20ppm丙酮是探討在最佳反應(yīng)發(fā)現(xiàn)傳感器鎳用量的緣故。在這個基礎(chǔ)上SS,金被添加到這個傳感器激活這些,S實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,1mol%鎳摻雜ZnO傳感器比其他傳感器沒有Au活化,進(jìn)一步0.03mol %的Au活化1mol% Ni摻雜的ZnO表演的最高SS丙酮?dú)怏w反應(yīng)的所有傳感器并保持高選擇性的乙醇,甲醛,在此條件下丙酮和快速的響應(yīng)恢復(fù)時間。
李鵬飛 , 范景蓮 , 韓勇 , 章曼 , 成會朝 , 田家敏
2018, 47(6):1695-1699.
摘要:為了批量化制備面向等離子體用高性能鎢材料,在鎢中添加少量ZrC第二相粒子提高鎢的性能,系統(tǒng)的研究了W-ZrC材料在1150 - 2000°C常壓氫氣氣氛燒結(jié)下的致密化行為、晶粒和第二相顆粒的長大行為,并在優(yōu)化工藝下研究了ZrC含量對材料的性能和組織的影響。 結(jié)果表明,W-ZrC復(fù)合粉末在1300°C開始形成非常細(xì)小鎢晶粒, 晶粒在1600°C之前增長速率很大,在1600°C之后速率變緩。在優(yōu)化的燒結(jié)工藝下,W-ZrC材料的相對密度和拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)到99.6%和460 MPa。ZrC以粒徑為0.1-2μm粒子均勻分散在W基體的晶界和晶粒內(nèi)部。ZrC可以有效地阻礙W晶界的遷移,有效的將鎢的晶粒由100μm細(xì)化至30μm左右。ZrC改變了鎢材料的斷裂模式,并提高強(qiáng)度和韌性。
王敬豐 , 謝飛舟 , 劉世杰 , 黃崧 , 潘復(fù)生
2018, 47(6):1700-1707.
摘要:通過溫度在350℃-500℃,應(yīng)變速率在0.001/s-1/s的熱壓縮實(shí)驗(yàn),本文研究了均勻化態(tài)Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金熱變形行為和加工圖。采用雙曲線模型,建立了本構(gòu)方程,計(jì)算了激活能為260.94kJ/mol?;趧討B(tài)材料模型,繪制了應(yīng)變量為0.6,1.2的均與化態(tài)Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金的加工圖,用于研究材料的熱成性。應(yīng)變量1.2加工圖顯示適合合金加工的兩個安全區(qū)域:一個是變形溫度460℃-500℃,應(yīng)變速率0.001/s-1/s;另一個是變形溫度350℃-500℃,應(yīng)變速率0.001/s-0.005/s。同時,討論了相應(yīng)的微觀組織演變,重點(diǎn)關(guān)注了該合金中長程堆垛有序相(LPSO)的變相機(jī)制。
李鷺 , Zhu Liu , 劉玉項(xiàng)
2018, 47(6):1708-1715.
摘要:高比重鎢合金是一種具有高密度,高機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性等特性的復(fù)合材料,并廣泛應(yīng)用于工業(yè)和軍事中。本文采用沉浸實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)對兩種鎢合金(90%W-6%Ni-4%Cu和95%W-3.5%Ni-1.5%Fe)的腐蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)果的表明,當(dāng)W-Ni-Cu合金發(fā)生電偶腐蝕時,W相首先遭到腐蝕,而在W-Ni-Fe合金中,粘結(jié)相會先發(fā)生腐蝕。電動位極化測量結(jié)果表明pH值對高比重合金鎢合金腐蝕速率有顯著影響,與酸性環(huán)境相比較,合金在中性溶液中得到較低的腐蝕速率。根據(jù)SEM和EDX的結(jié)果分析了合金成分的溶解以及腐蝕產(chǎn)物的生成等腐蝕機(jī)理。
張新博 , 劉金旭 , 王柳 , 李樹奎 , 張松 , 蘭佳 , 王乙瑾
2018, 47(6):1723-1728.
摘要:通過調(diào)控金屬顆粒的粒徑可以顯著改變W-PTFE-Al復(fù)合材料的熱學(xué)特性和動態(tài)力學(xué)響應(yīng)。燃燒性能測試結(jié)果表明W(7μm)-PTFE(40μm)-Al(1μm)復(fù)合材料在氬氣氣氛下的能量為4570.2J/g, 在氧氣氣氛下能量為9848.1J/g。這表明減小鋁粉粒徑和增大鎢顆粒粒徑有助于W-PTFE-Al材料能量值的提高。在沖擊條件下, 四種W-PTFE-Al復(fù)合材料燃燒時間均超過500μs。隨著鋁粉粒徑的減少,反應(yīng)臨界吸收功降低14%,“鈍感”特性呈現(xiàn)下降趨勢。隨著鎢粉粒徑的減少,反應(yīng)臨界吸收功升高34.8%,“鈍感”特性呈現(xiàn)上升趨勢。動態(tài)壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明隨著鋁粉粒徑從10μm降至1μm, W-PTFE-Al材料的抗壓強(qiáng)度提高8.0%; 隨著鎢粉粒徑從7μm降至100nm, W-PTFE-Al材料的抗壓強(qiáng)度降低10.2%。
趙文娟 , 唐安 , 林啟權(quán) , 任玉平 , 徐俊瑞 , 宋濱娜
2018, 47(6):1753-1759.
摘要:基于晶體塑性理論,本研究建立滑移變形機(jī)制下Ti3Al單晶的細(xì)觀本構(gòu)關(guān)系,并利用ABAQUS/UMAT用戶子程序接口開發(fā)本構(gòu)關(guān)系子程序,將其應(yīng)用于不同取向Ti3Al單晶的單向壓縮模擬。分析不同取向時晶體滑移系的啟動情況,以及滑移系啟動與取向的相互關(guān)系。結(jié)果表明:基面滑移系(0001)<110>,柱面滑移系{100}<110>和錐面滑移系{111}<116>均被激活,但由于滑移系之間臨界剪切應(yīng)力和施密特因子的不同,各滑移系的啟動情況存在顯著差異。基面和錐面滑移系的臨界剪切應(yīng)力較大,僅在施密特因子較大時啟動;特別是錐面滑移系,其臨界剪切應(yīng)力最大,因而該滑移系只有在壓縮軸接近[0001]方向時才被激活。柱面滑移系的啟動較為容易,對塑性變形的貢獻(xiàn)也最大。同時與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較,本研究模擬結(jié)果基本與之吻合。
2018, 47(6):1760-1765.
摘要:本文對TC21兩相鈦合金材料在不同溫度下從準(zhǔn)靜態(tài)到高應(yīng)變率范圍(0.001-1200s-1)的動態(tài)拉伸力學(xué)行為進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)與分離式Hopkinson拉桿裝置,獲取了TC21鈦合金在單軸拉伸載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)曲線。同時通過動態(tài)拉伸復(fù)元試驗(yàn)方法得到了材料在高應(yīng)變率下的等溫應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)曲線。由試驗(yàn)結(jié)果可見TC21鈦合金的動態(tài)拉伸力學(xué)行為具備應(yīng)變率-溫度敏感特性,其初始屈服應(yīng)力隨應(yīng)變率增加而增大,隨溫度升高而減小,通過引入兩個敏感度系數(shù)對TC21材料的率-熱效應(yīng)進(jìn)行了探究。同時根據(jù)等溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)對Johnson-Cook唯象本構(gòu)模型進(jìn)行修正來描述TC21鈦合金率-熱相關(guān)性的本構(gòu)行為。對比模型預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù),二者吻合良好驗(yàn)證了修正模型的準(zhǔn)確性。
2018, 47(6):1766-1770.
摘要:制備了Al6.2Zn2.3Mg和Al5.0Zn3.0Mg兩種合金并進(jìn)行了固溶時效處理,基于EET理論,計(jì)算了合金基體固溶體的價電子結(jié)構(gòu),研究了Zn/Mg對合金時效析出行為的影響。研究認(rèn)為:Al6.2Zn2.3Mg合金固溶時優(yōu)先形成的a-Al-Zn-Mg固溶體為η相析出序列GP區(qū)的形成提供了條件,合金只啟動η相析出序列,故時效硬化行為表現(xiàn)出明顯的雙峰特征;而Al5.0Zn3.0Mg合金固溶時形成的a-Al-Zn-Mg和a-Al-Mg-Zn-Mg-Al兩種固溶體分別為η相和T相析出序列GP區(qū)的形成提供了條件,合金時效時同時啟動了時效進(jìn)程不同、強(qiáng)化相析出與轉(zhuǎn)變時間及其強(qiáng)化作用不同的η相和T相兩個析出序列,故Al5.0Zn3.0Mg合金時效硬化雙峰特征不明顯。
2018, 47(6):1771-1778.
摘要:本研究針對激光立體成形 Ti-25V-15Cr合金的阻燃性能展開,采用直流電弧激發(fā)燃燒法測試其阻燃性能并與鍛造Ti40合金進(jìn)行比較,在此基礎(chǔ)上,基于二者原始組織分析、燃燒產(chǎn)物的觀察與分析揭示其阻燃機(jī)理。結(jié)果表明,激光立體成形Ti-25V-15Cr合金的燃燒速率略低于鍛造Ti40合金。燃燒后各區(qū)域組織分析結(jié)果表明,激光立體成形Ti-25V-15Cr和鍛造Ti40合金燃燒產(chǎn)物區(qū)均由Ti的氧化物、V的氧化物以及基體組成,Ti-25V-15Cr燃燒產(chǎn)物區(qū)氧化物面積略小于鍛造Ti40合金,同時燃燒熱影響區(qū)的晶界和亞晶界處發(fā)現(xiàn)明顯的V、Cr元素的偏聚。激光立體成形Ti-25V-15Cr合金中局部枝晶組織以及亞晶粒的形成增加了微觀結(jié)構(gòu)的缺陷,在受熱條件下使得V、Cr元素的擴(kuò)散能力增強(qiáng),是其抗燃燒性能略優(yōu)于鍛造Ti40合金的原因。
2018, 47(6):1779-1785.
摘要:以標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)的K424合金為研究對象,進(jìn)行不同條件的超溫?zé)崽幚恚?050℃~1150℃/2h,空冷),對超溫后的合金進(jìn)行975℃/196MPa條件下的高溫持久實(shí)驗(yàn)和室溫拉伸實(shí)驗(yàn),并對其顯微組織和斷裂特征進(jìn)行表征。結(jié)果表明:標(biāo)準(zhǔn)熱處理后的K424合金經(jīng)過1050℃~1150℃超溫處理2h并空冷后,力學(xué)性能僅發(fā)生輕微降低,其力學(xué)性能指標(biāo)仍明顯高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。組織表征結(jié)果表明:經(jīng)過不同溫度超溫處理并空冷后合金晶粒、晶界和枝晶間γ’相的形貌并未呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律。一次γ’相的立方度提高以及γ通道中二次γ’相析出是合金超溫后力學(xué)性能僅輕微降低的主要原因。同時,對超溫后K424合金的高溫和室溫斷裂機(jī)制也進(jìn)行了討論。
2018, 47(6):1786-1792.
摘要:通過顯微硬度測試、金相觀察、EBSD和透射電鏡觀察等手段研究T83態(tài)2099鋁鋰合金擠壓型材FSW焊縫的微觀組織和硬度分布。結(jié)果表明:焊縫區(qū)的硬度分布呈W型,熱機(jī)械影響區(qū)的硬度最低?;某什糠衷俳Y(jié)晶組織,主要析出相為T1相和δ′相,存在{112}<111>銅型、S織構(gòu)和立方織構(gòu)。焊接區(qū)域的晶粒尺寸均小于基材,且該區(qū)域在焊接過程中基材的原有析出相發(fā)生溶解后重新析出細(xì)小的δ′相。焊核區(qū)發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶,存在大量旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)。熱機(jī)械影響區(qū)和熱影響區(qū)分別以{112}<110>織構(gòu)和{112}<111>銅型織構(gòu)為主,且都存在較弱的{001}<120>再結(jié)晶織構(gòu)。
2018, 47(6):1793-1799.
摘要:采用電導(dǎo)率、硬度測試、X射線衍射儀顯微分析(XRD)、電子背散射衍射檢驗(yàn)(EBSD),研究了不同初始形變儲能微合金化超高強(qiáng)鋁合金Al-11.54Zn-3.51Mg-2.26Cu-0.24Zr在快速、慢速升溫過程中的微結(jié)構(gòu)演變。結(jié)果表明:升溫過程中合金電導(dǎo)率先增大后減小,硬度先減小后增大。合金位錯在退火溫度達(dá)到300 ℃至450 ℃時降低為0,溫度達(dá)到470 ℃時,重新產(chǎn)生了位錯。合金在升溫退火至300 ℃晶粒平均尺寸略有降低,退火至470 ℃的合金晶粒尺寸顯著增大。初始形變儲能的提高能夠降低晶粒平均尺寸、低角度晶界比例,提高位錯與晶界強(qiáng)化。
2018, 47(6):1800-1805.
摘要:采用XRD、SEM+EDS和電化學(xué)性能測試儀對復(fù)合合金Ti1.8(VFe)CrNi0.2+xwt%LaNi5(x=0,5,10,20)的相結(jié)構(gòu)及其在323K下電化學(xué)性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明,隨LaNi5的添加,合金由胞狀晶的BCC結(jié)構(gòu)的Ti-V-Cr基相和體心四方結(jié)構(gòu)的Cr-Ni-Ti-Fe為主相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闃渲У腡i-V-Cr-Fe-Ni為主相的BCC單結(jié)構(gòu)。電化學(xué)性能顯示,隨x的變化,復(fù)合合金的活化及放電容量等呈規(guī)律性變化。x=5時,合金的活化和放電容量明顯改善,需9次活化且達(dá)到最大值360mAh/g,這是因?yàn)榘魻罹У男纬珊偷诙郈r-Ni-Ti-Fe相與Ti-V-Cr基主相獨(dú)特的協(xié)同作用。
2018, 47(6):1806-1811.
摘要:等徑彎曲通道擠壓(ECAP)制備超細(xì)晶材料因具有優(yōu)異的機(jī)械性能而備受關(guān)注,其疲勞性能是獲得廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。本文采用應(yīng)力比R = -1的對稱加載疲勞試驗(yàn),研究了ECAP制備超細(xì)晶高純銅(LP Cu)、低純銅(HP Cu)的疲勞行為,分析了循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)、疲勞壽命和疲勞前后晶粒取向分布,討論了純度與超細(xì)晶材料疲勞穩(wěn)定性的關(guān)系。結(jié)果表明:在任何應(yīng)力幅下,獲得的超細(xì)晶低純銅的壽命都大于ECAP變形前的粗晶銅,在相同應(yīng)力幅下,循環(huán)周次約提高到1.6~2.0倍。而超細(xì)晶高純銅的疲勞曲線,表現(xiàn)出不同的特性,在高應(yīng)力幅下,超細(xì)晶高純銅具有較高的疲勞壽命,但在低應(yīng)力幅下,超細(xì)晶高純銅循環(huán)周次下降,疲勞壽命低。在應(yīng)力控制條件下,隨應(yīng)力幅的降低,超細(xì)晶純銅的循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)從循環(huán)軟化逐漸過渡為循環(huán)硬化。雜質(zhì)的存在能有效阻止疲勞過程晶粒的轉(zhuǎn)動和位錯的運(yùn)動,降低其回復(fù)軟化,減小相鄰晶粒間取向差變化,使超細(xì)晶低純銅與超細(xì)晶高純銅相比有較大的循環(huán)硬化指數(shù)n和循環(huán)硬化系數(shù)K,具有較好的疲勞穩(wěn)定性。
陳慶強(qiáng) , 趙志浩 , 王高松 , 朱慶豐 , 陶凱 , 朱成
2018, 47(6):1812-1817.
摘要:堆焊作為一種傳統(tǒng)的表面修復(fù)技術(shù),可對鎂合金構(gòu)件表面出現(xiàn)的局部損傷進(jìn)行有效地修復(fù),提高其性能及使用壽命。研究了Y元素添加及其含量對AZ91焊絲堆焊合金常溫下干滑動摩擦磨損性能及磨損機(jī)制的影響。結(jié)果表明:由于存在粗大β-Mg17Al12相,未添加稀土Y元素的AZ91堆焊合金的耐磨性能較差;通過添加稀土Y元素,可以減少粗大β相的尺寸和數(shù)量,減小亞表層變形層的厚度以及堆焊合金發(fā)生剝層磨損的程度,提高堆焊合金的耐磨性;稀土Y元素會導(dǎo)致堆焊合金的硬度降低;AZ91堆焊合金的主要磨損機(jī)制有三種:磨粒磨損、氧化磨損和剝層磨損
錢剛 , 鳳儀 , 黃曉晨 , 張競成 , 劉文宏 , 張學(xué)斌 , 蔡承宇
2018, 47(6):1818-1823.
摘要:本文研究了銅-30vol%石墨、銅-30vol%二硫化鎢和銅-30vol%二硫化鉬三種銅基自潤滑復(fù)合材料的抗電弧燒蝕性能。結(jié)果表明:石墨熔點(diǎn)較高,在電弧放電瞬間主要以氧化的形式損耗,而二硫化鎢和二硫化鉬則會在電弧放電造成的高溫下發(fā)生熔化甚至與銅基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以銅-30vol%石墨復(fù)合材料的抗電弧燒蝕性能要優(yōu)于銅-30vol%二硫化鎢和銅-30vol%二硫化鉬復(fù)合材料。銅基自潤滑復(fù)合材料的電弧燒損機(jī)制主要有材料的氧化、熔化飛濺、內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)以及疲勞脫落。
孔亞鵬 , 李斌川 , 陳建設(shè) , 劉奎仁 , 韓慶
2018, 47(6):1824-1829.
摘要:以偏釩酸銨為原料,采用“煤氣還原+原位燒結(jié)”工藝制備高活性V2O3陰極片,在氟化物體系熔鹽中實(shí)現(xiàn)了快速電脫氧制備金屬釩,并通過測定循環(huán)伏安曲線結(jié)合恒電位電解實(shí)驗(yàn),研究了電解過程的反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明:V2O3在氟化物熔鹽中可實(shí)現(xiàn)快速電脫氧,電解4 h后所得金屬釩的氧含量降至0.218 wt%;V2O3陰極在脫氧反應(yīng)區(qū)可原位生成鋁氧氟絡(luò)合離子并進(jìn)一步產(chǎn)生金屬鋁,從而引發(fā)V2O3陰極的鋁熱還原反應(yīng),導(dǎo)致V2O3熔鹽電脫氧過程同時存在直接電還原反應(yīng)和鋁熱還原反應(yīng),其中后者起著關(guān)鍵的加速作用;在熔鹽中添加適量Al2O3可強(qiáng)化V2O3電脫氧過程,在其他條件不變的情況下電脫氧時間可縮短至3 h。
2018, 47(6):1830-1835.
摘要:Ni35粉末摻雜不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含量分別為0%、25%、50%、75%、100%)高碳鉻鐵粉末,在27SiMn鋼表面進(jìn)行激光熔覆制備復(fù)合涂層。采用OM、SEM、EDS及XRD等表征手段,表征熔覆層顯微組織及物相結(jié)構(gòu);利用硬度計(jì)、磨粒磨損機(jī)及電化學(xué)站等儀器,表征熔覆層力學(xué)及腐蝕性能。結(jié)果表明:未摻雜時,熔覆層物相主要有γ-Ni、FeNi3及Cr2Ni3,含量50%時,熔覆層物相有α-Cr和(Cr, Fe)7C3生成,同時Cr2Ni3相消失;隨著含量增加,熔覆層中部板條狀組織含量增多且形貌變得粗大;含量50%時,熔覆層上部花瓣?duì)罱M織及中部板條狀組織均出現(xiàn)Cr元素富集現(xiàn)象,淺灰色組織為γ-Ni;隨著含量增加,熔覆層顯微硬度呈上升趨勢,磨損率呈下降趨勢;含量25%時,稀釋率最大,為20.80%;含量50%時,熔覆層耐蝕性最佳,腐蝕電流密度最小,為0.39 μA/cm2。
2018, 47(6):1836-1841.
摘要:利用掃描電鏡、強(qiáng)度測試儀、熱導(dǎo)率測試儀分析了Ag-4Pd和Ag-4Pd-0.5Ru鍵合合金線性能及組織差異,研究了微量Ru元素對Ag-4Pd鍵合合金線球焊點(diǎn)尺寸、焊點(diǎn)形貌及鍵合強(qiáng)度的影響。研究結(jié)果表明:Ru元素的加入使Ag-4Pd鍵合合金線熱導(dǎo)率由403 W/m?k降低到385 W/m?k,Ag-4Pd-0.5Ru鍵合合金線無空氣焊球(Free Air Ball)形狀較Ag-4Pd鍵合合金線規(guī)則,提高了鍵合合金線焊點(diǎn)連接強(qiáng)度;Ag-4Pd鍵合合金線中的Ru元素使其熱影響區(qū)長度由50μm減少至35μm,消除了由于熱影響區(qū)長度過大導(dǎo)致的頸部微裂紋缺陷;Ag-4Pd鍵合合金線中的Ru元素細(xì)化了晶粒,增加了相同體積內(nèi)不同取向的金屬晶粒數(shù)目,改善了變形時的協(xié)同作用,降低了形變的不均勻性程度,獲得了較規(guī)則的Ag-4Pd鍵合合金線球焊點(diǎn)形貌。
2018, 47(6):1842-1847.
摘要:通過金相、掃描電鏡、力學(xué)性能測試等技術(shù)考察了施振溫度對超聲振動-真空差壓協(xié)同作用鋁合金初生相組織、共晶硅形貌及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,施振溫度對超聲振動-真空差壓協(xié)同作用鋁合金的微觀組織和力學(xué)性能影響顯著。適當(dāng)升高超聲施振溫度,初生相組織得到明顯細(xì)化,最佳超聲施振溫度為720℃,合金初生相由部分樹枝晶或薔薇狀晶變成細(xì)小的等軸晶,共晶硅形貌也發(fā)生了由粗大的針片狀向纖維狀的轉(zhuǎn)變;同時合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率達(dá)到最大值,分別為326.96Mpa和5.57%,較超聲重力鑄造鋁合金抗拉強(qiáng)度和延伸率分別提高14.49%和22.15%,較真空差壓鑄造鋁合金抗拉強(qiáng)度和延伸率分別提高6.33%和8.16%。
2018, 47(6):1848-1853.
摘要:采用SiC顆粒添加與銅模噴鑄相結(jié)合,提高快冷條件下熔體的異質(zhì)形核潛力,制備出亞快速凝固鎂合金細(xì)晶組織,在此基礎(chǔ)上對比研究了熱處理溫度(320℃、370℃和400℃)對晶界離異共晶β-Mg17Al12相動態(tài)固溶過程的影響。結(jié)果表明,亞快速凝固AZ91+1wt%SiC合金經(jīng)320℃+2h處理后固溶不完全,仍然保留原始不規(guī)則花瓣?duì)罱M織,少量基體相中出現(xiàn)細(xì)小條紋。370℃+2h時晶界消失速率加快,同時存在少量晶界殘留區(qū)域。400℃+2h處理后可得到單相α-Mg固溶體,組織為細(xì)小多邊形等軸晶。添加2wt%SiC后,激冷合金的細(xì)化效果提高,高溫原子擴(kuò)散距離縮短,有利于固溶過程進(jìn)行。SiC的添加及組織的細(xì)化使得銅模噴鑄鎂合金顯微硬度值提高28.75%,固溶處理后晶界相的消失導(dǎo)致合金硬度值下降。
陳潤霖 , 衛(wèi)洋洋 , 賈謙 , 許吉敏 , 張帆 , 袁小陽
2018, 47(6):1854-1859.
摘要:常用的錫基巴氏合金有多種,其中SnSb11Cu6中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為6%,本文研究提高Cu含量對其機(jī)械性能的影響。在熔煉的SnSb11Cu6巴氏合金中分別添加Cu粉,澆鑄得到新的Cu含量分別為7%、8%、9%、10%的4種巴氏合金試樣。對新試樣進(jìn)行金相組織分析、高溫壓縮性能試驗(yàn)、摩擦磨損試驗(yàn)以及高溫硬度試驗(yàn),分析得到使錫基巴氏合金性能綜合較優(yōu)的Cu含量。研究結(jié)果表明:提高Cu含量對巴氏合金的金相組織影響較大,引起硬質(zhì)Cu6Sn5相的增加和α固溶體(Sn)的減少,β相(SnSb)比例變化不大但晶粒尺寸有所增加;隨著Cu添加量的提高,試樣壓縮屈服強(qiáng)度先升高后降低,Cu添加量在1%~2%左右,最大壓縮力和壓縮屈服強(qiáng)度較大;Cu含量的提高對巴氏合金的摩擦系數(shù)影響不大,但是會使材料在干摩擦條件下的抗磨損性能下降。添加Cu使錫基巴氏合金中銅含量提高至7%~8%時,能夠有效提高材料的高溫硬度和軟化溫度,考慮到此時材料的壓縮屈服強(qiáng)度和摩擦磨損性能并未顯著下降,可以認(rèn)為此時材料能夠較好的用于滑動軸承,特別是重載軸承。
2018, 47(6):1860-1865.
摘要:在Zn20Sn高溫?zé)o鉛釬料合金中添加0.1wt.%RE及0.2~0.8wt.%Ni,研究了RE及Ni對釬料合金顯微組織及性能的影響。結(jié)果表明,在Zn20Sn中同時添加0.1wt.%RE及0.2~0.8wt.%Ni后,釬料合金的固相線變化不大,而液相線溫度降低;RE及Ni對釬料合金的潤濕性能及顯微硬度有明顯的影響,當(dāng)RE為0.1wt.%、Ni為0.4wt.%時,釬料合金的潤濕性能最好、顯微硬度最高;隨著RE及Ni的添加,在釬料合金中形成了含Ni金屬間化合物,且隨著Ni含量的提高,金屬間化合物的形狀、釬料合金的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。
2018, 47(6):1866-1871.
摘要:本文采用等離子體反應(yīng)氣相沉積和飛秒激光技術(shù)分別對低表面能薄膜和方柱形微結(jié)構(gòu)在鈦合金上進(jìn)行了制備,采用SEM對樣品的表面形貌進(jìn)行了表征,采用滴定角法對樣品的疏水性能進(jìn)行了評估,同時也對薄膜材料的力學(xué)性能進(jìn)行了檢測,獲得了最佳工藝,并將上述兩種技術(shù)復(fù)合,在鈦合金上制備了仿生超疏水表面,檢測結(jié)果表明:采用低表面能薄膜與微結(jié)構(gòu)復(fù)合的方法,可以獲得超疏水性能優(yōu)異的鈦合金表面,帶有Cu薄膜的方柱形微結(jié)構(gòu)水接觸角可以達(dá)到156°,滾動角可達(dá)到8°。
2018, 47(6):1872-1877.
摘要:本文研究了冷卻速率對多相V55Ti30Ni15合金的顯微組織、硬度和氫滲透性能的影響。V55Ti30Ni15合金顯微組織由V(Ti, Ni)固溶體、NiTi和NiTi2化合物組成。凝固時冷卻速率對合金的組織和性能有很大的影響。合金鑄錠凝固過程中V(Ti,Ni)固溶體的體積分?jǐn)?shù)隨冷卻速率的增大而減小,二次枝晶臂間距和寬度也呈現(xiàn)出同樣的變化趨勢。合金硬度隨著冷卻速率的升高不斷增大,氫滲透率卻隨之降低。V-Ti-Ni多相合金400℃的氫滲透率與V(Ti, Ni)固溶體體積分?jǐn)?shù)成線性關(guān)系。合金鑄錠氫滲透率不僅與V(Ti, Ni)固溶體的相對含量有關(guān),而且與固溶體中Ti、Ni合金元素含量和相界的體積有關(guān)。
閆學(xué)偉 , 王潤楠 , 唐寧 , 郭雄 , 馬德新 , 許慶彥 , 柳百成
2018, 47(6):1878-1883.
摘要:通過模擬和實(shí)驗(yàn)的方法對比研究了重燃葉片定向凝固過程宏觀溫度場及微觀組織的變化規(guī)律。建立了非均勻網(wǎng)格的求解模型, 提高了計(jì)算效率, 基于溫度場的模擬結(jié)果分析了糊狀區(qū)的演化規(guī)律。采用線性插值算法結(jié)合CAFD (Cellular Automaton Finite Difference)模型模擬了葉片的微觀組織, 并和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對比, 模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。討論了幾種常見晶粒缺陷產(chǎn)生的原因, 提出了預(yù)防措施。采用EBSD (Electron Backscattered Diffraction)技術(shù)進(jìn)一步探討了晶粒的競爭生長行為。建立了枝晶臂間距的計(jì)算模型, 模擬了葉片的枝晶臂間距分布, 并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察, 分析了枝晶臂間距的變化規(guī)律。從宏、微觀的角度解釋了葉片的凝固特征, 為實(shí)際生產(chǎn)提供幫助。
2018, 47(6):1884-1889.
摘要:本文通過國產(chǎn)高效能超音速等離子噴涂(SAPS)制備WC-Co及WC-NiCr金屬陶瓷涂層,對比研究兩種涂層的抗沖蝕性能及在熱腐蝕條件下的結(jié)構(gòu)及性能演變,結(jié)果表明:兩種涂層在噴涂過程中均會發(fā)生一定程度的脫碳,表現(xiàn)為 W2C相的形成。同時在WC-Co涂層中有少量的 Co3W3C和Co6W6C相生成,且該涂層在熱腐蝕后表層的WC相出現(xiàn)了分解與氧化,形成了 W3C、W6C2.54等脫碳相與CoWO4、WO3等氧化物相。在普通沖蝕條件下,WC-Co涂層的抗沖蝕性能更為優(yōu)異,但熱腐蝕會極大降低WC-Co涂層的抗沖蝕性能;與之相反,WC-NiCr涂層中的 NiCr相在熱腐蝕環(huán)境下生成的 Cr2O3可以有效阻擋涂層內(nèi)部與外部之間的物質(zhì)擴(kuò)散,從而降低了熱腐蝕對涂層結(jié)構(gòu)的破壞,在熱腐蝕條件下表現(xiàn)出了優(yōu)良的抗沖蝕性能。
2018, 47(6):1890-1895.
摘要:本文采用Ti-6Al-4V線材為原料,以電弧為熱源將鈦合金絲材進(jìn)行熔融,逐層進(jìn)行堆積的快速增材制造,并對合金的凝固過程、組織形貌和力學(xué)性能等進(jìn)行分析。結(jié)果表明,在絲材電弧增材制造過程中,在開始堆積的1~2層為柱狀晶,隨后的堆積則以等軸晶的方式生長。而且電弧高的熱量輸出,使得每個堆積區(qū)-熔合區(qū)-堆積區(qū)得到了有效的冶金結(jié)合,沒有明顯的界面和鈦馬氏體,各區(qū)域的顯微組織均為穩(wěn)定的α+β片層組織以及接近的顯微硬度值。與鑄態(tài)Ti-6Al-4V相比,電弧增材制造的鈦合金不僅初始β晶粒細(xì)小,而且α+β片層間距也較小,其抗拉強(qiáng)度相比鑄態(tài)提高3.6%,延伸率提高37%,拉伸斷口為韌窩狀的韌性斷裂,與鑄態(tài)合金存在一定撕裂棱的準(zhǔn)解理斷口形貌差異明顯。
2018, 47(6):1896-1900.
摘要:高能加速器純鈮超導(dǎo)腔內(nèi)導(dǎo)體,要求加工后的外表面光滑平整,以保證其特殊性能的要求。在電子束平焊全熔透情況下,超導(dǎo)腔焊縫正面在反沖壓力作用下易發(fā)生未焊滿及塌陷等缺陷。本文采用合適的電子束橫焊工藝參數(shù),得到了符合工藝要求的正面余高焊縫。并且建立了3mm厚的高純鈮板橫焊過程的二維模型,針對不同的焊接參數(shù)分別設(shè)計(jì)了不同尺寸和形狀的熔池,結(jié)合VOF算法,模擬焊接熔池里液態(tài)金屬自由表面存在狀態(tài),得到了不同焊接參數(shù)下熔池的演變過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,焊接熔寬隨焊接線能量的升高而增大,數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較吻合。
2018, 47(6):1901-1905.
摘要:采用新型等通道球形轉(zhuǎn)角膨脹擠壓(Equal channel angular expansion extrusion with spherical cavity,ECAEE-SC)工藝,對工業(yè)純鋁進(jìn)行室溫1道次擠壓變形。借助光學(xué)顯微鏡(OM)、電子背散射衍射(EBSD)研究變形過程中工業(yè)純鋁顯微組織的變化規(guī)律,并進(jìn)行了硬度測試和拉伸試驗(yàn)。結(jié)果表明:ECAEE-SC工藝具有復(fù)合成形效果和較高的擠壓效率,坯料成功實(shí)現(xiàn)了單道次連續(xù)變形。工業(yè)純鋁經(jīng)1道次ECAEE-SC變形后,在機(jī)械剪切、應(yīng)變累積和靜水壓力的共同作用下,晶粒顯著破碎和細(xì)化,內(nèi)部形成了大量細(xì)小、均勻的等軸亞晶,平均晶粒尺寸約為4.6mm;材料表現(xiàn)出優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,顯微硬度由未變形時的36.6 HV增加至70.2 HV,增幅為91.8%且分布趨于均勻;抗拉強(qiáng)度高達(dá)183.8 MPa,而伸長率降低至12.7%,拉伸斷口表現(xiàn)出明顯的韌性斷裂特征。
2018, 47(6):1906-1910.
摘要:為改善鎂合金塑性變形能力,在AZ31鎂合金的拉伸變形中引入高密度脈沖電流,研究了脈沖電流對合金顯微組織及拉伸變形行為的影響規(guī)律,并探討了其機(jī)理。結(jié)果表明,與未加脈沖電流拉伸相比,施加脈沖電流的AZ31鎂合金的變形抗力顯著降低,并且隨脈沖電流密度的提高,其變形抗力下降的幅度增大。施加脈沖電流的合金在拉伸過程中發(fā)生了明顯的動態(tài)再結(jié)晶,再結(jié)晶晶粒細(xì)小均勻,從而降低了合金的變形抗力。這是由于脈沖電流可以提高原子通量、促進(jìn)原子擴(kuò)散、加快小角亞晶向大角度亞晶轉(zhuǎn)變,從而促進(jìn)了合金的動態(tài)再結(jié)晶。另一方面,脈沖電流產(chǎn)生的電效應(yīng)能夠改變位錯的激活能,使其容易克服滑移面上的障礙,增加位錯可動性,從而提高合金塑性變形能力。
郭振福 , 侯占忠 , 高貴軍 , 高曉娜 , 郭洋洋 , 楊桂玲
2018, 47(6):1911-1915.
摘要:為改善Mg2Ni儲氫合金電化學(xué)性能,采用機(jī)械合金化法(Mechanical Alloying,MA),分別制備出改性合金Mg1.8 Zr Ni以及MgTi3,按一定比例和Ni混合球磨,制備出納米晶或非晶化的Mg1.8Zr0.2Ni- (1.2-x)Ni -xMgTi3復(fù)合儲氫合金。研究結(jié)果表明,經(jīng)部分取代改性和包覆修飾后的復(fù)合儲氫合金,其表面和內(nèi)部形成較多的納米級褶皺、空隙層狀和多相結(jié)構(gòu)缺陷。隨著MgTi3含量增加,Mg1.8Zr0.2Ni- (1.2-x)Ni -xMgTi3復(fù)合儲氫合金初始放電比容量也逐漸增加,當(dāng)MgTi3含量為x=0.5時,合金初始放電比容量為973.3 mAh.g-1。但MgTi3含量超過x=0.5時,其初始放電比容量又有所下降,研究表明添加MgTi3卻不利于復(fù)合儲氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性和高倍率放電性能。通過對Mg1.8Zr0.2Ni- (1.0-x)Ni -xMgTi3復(fù)合儲氫合金進(jìn)行線性極化、陽極極化和交流阻抗測試,進(jìn)一步研究了系列合金電極的表面電化學(xué)反應(yīng)、電荷轉(zhuǎn)移過程、氫在合金中的擴(kuò)散情況以及它們的電化學(xué)性能。
2018, 47(6):1916-1920.
摘要:為了提高以鋯金屬鍍層封閉聚氨酯泡沫塑料表面對水汽的阻隔性,采用了結(jié)合等離子體循環(huán)刻蝕和中頻磁控濺射鍍膜的方法改變鋯膜晶粒的生長模式。等離子體循環(huán)刻蝕以后,鋯膜表面的晶粒呈現(xiàn)出非晶化趨勢,無等離子體循環(huán)刻蝕時橫截面SEM薄膜晶粒的生長方式是法向柱狀晶模式,而刻蝕后薄膜呈現(xiàn)的是一種柱狀晶和細(xì)小球晶團(tuán)的混合生長模式。最終的水汽阻隔實(shí)驗(yàn)表明等離子體循環(huán)刻蝕的方法可明顯提高鋯膜的水汽阻隔性。研究結(jié)果表明等離子體循環(huán)刻蝕抑制了鋯膜的法向柱狀晶生長,使晶粒更加細(xì)化,膜呈現(xiàn)非晶化趨勢,這是膜致密性、水汽阻隔性增加的根本原因。
李冬云 , 王凡 , 孫玉坤 , 徐揚(yáng) , 葛洪良 , 周玄
2018, 47(6):1921-1925.
摘要:采用高溫固相反應(yīng)制備了CaO-Bi2O3-MoO3-xNb2O5(x= 0.000-0.075wt%,步長:0.015)復(fù)合摻雜的高磁導(dǎo)率Mn-Zn鐵氧體材料,利用XRD、SEM、四探針電阻測試儀、阻抗分析儀、和軟磁測試儀等分析測試手段對材料結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征,研究了復(fù)合摻雜劑對高磁導(dǎo)率Mn-Zn鐵氧體材料的結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)Nb2O5少量摻雜時,Nb2O5可以改善材料的微觀結(jié)構(gòu),提高其密度、頻率穩(wěn)定性和品質(zhì)因數(shù),提高其電阻率,降低其體積功耗;當(dāng)Nb2O5過量摻雜時,Nb2O5將惡化材料的微觀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致材料的電磁性能變差。當(dāng)Nb2O5摻雜量為0.030wt%時材料的綜合電磁性能最佳。
黃慶學(xué) , 韋建春 , 黃志權(quán) , 馬立峰 , 朱艷春 , 吳冬祖
2018, 47(6):1926-1930.
摘要:本研究在400℃溫度下,分別以壓下量10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%和45%對初始厚度為7mm的AZ31鎂合金板材進(jìn)行了軋制過程數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究,并觀察軋制后的顯微組織。研究結(jié)果表明,在當(dāng)前軋制條件下,當(dāng)單道次壓下量達(dá)到20%時,板材邊部將有裂紋萌生,并且邊部裂紋深度隨著壓下量的增大而不斷增大,由20%時5240μm的邊部裂紋深度增加到壓下量45%的14056μm;根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,得到了沿板寬方向的損傷值分布情況,建立了邊部裂紋深度預(yù)判模型;對于裂紋深度,軋制實(shí)驗(yàn)實(shí)測值和所建立的裂紋深度預(yù)判模型的計(jì)算值之間的平均誤差為9.23%; SEM觀察結(jié)果表明邊部裂紋附近的顯微組織中含有大量孿晶。
2018, 47(6):1931-1935.
摘要:通過在(Ti+B4C)體系中引入(WO3+Al)燃燒體系,進(jìn)而調(diào)整兩體系的比例,采用自蔓延離心熔鑄工藝成功制備出W系列含量的TiB2-TiC-(Ti, W)C復(fù)合陶瓷。XRD、FESEM和XRD結(jié)果顯示:陶瓷基體主要由TiB2、TiC和(Ti, W)C固溶體組成,且隨著W含量的增加,(Ti, W)C固溶體體積分?jǐn)?shù)增加,而TiB2和TiC體積分?jǐn)?shù)減少且晶粒逐漸細(xì)化,同時,組織分布趨于均勻。力學(xué)性能測試表明,隨著W含量的增加,TiB2-TiC-(Ti, W)C復(fù)合陶瓷的相對密度和維氏硬度呈上升趨勢,而陶瓷的彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性先增大后減小,在W含量65%時達(dá)到最大值,這是TiB2作為唯一的增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)逐漸減少的結(jié)果。
韓桂海 , 趙洪運(yùn) , 宋曉國 , 龍偉民 , 沈元勛 , 王美榮 , 馮吉才
2018, 47(6):1936-1940.
摘要:采用Ti-50Ni(at%)釬料實(shí)現(xiàn)了TZM合金與ZrCp-W復(fù)合材料的真空釬焊連接,通過SEM、EDS、XRD等方法分析了接頭界面的微觀組織結(jié)構(gòu),研究了釬焊溫度對TZM/Ti-50Ni/ZrCp-W接頭界面組織及性能的影響。結(jié)果表明:釬焊接頭的典型界面結(jié)構(gòu)為TZM/Ti-Mo+TiNi3+Mo-Ti-W/TiNi+TiNi3+W(s,s)+TiC/ZrCp-W。隨著釬焊溫度的升高,Ti-Mo固溶體層寬度逐漸增大,線狀條紋增多、增寬,組織逐漸粗大,晶界變圓滑;接頭的抗剪強(qiáng)度隨釬焊溫度升高先升高后降低,當(dāng)釬焊溫度為1340 °C,保溫10 min時,接頭獲得最大抗剪強(qiáng)度為146 MPa。
杜剛 , 孫小平 , 高玉社 , 王瑋東 , 侯峰起 , 付寶全 , 劉向宏
2018, 47(6):1941-1944.
摘要:兩相鈦合金中,針對亞穩(wěn)β相在加工及處理過程中的轉(zhuǎn)變及對性能的影響研究較為鮮見,本文研究了TC4鈦合金棒材經(jīng)650℃和700℃固溶處理后的組織和性能變化。結(jié)果表明:對熱加工態(tài)的TC4鈦合金進(jìn)行低于650℃的固溶熱處理,材料的拉伸性能和顯微組織變化不大。 經(jīng)過700℃固溶熱處理,TC4鈦合金棒材強(qiáng)度明顯降低,屈服強(qiáng)度相對于熱處理前降低77MPa且屈強(qiáng)比明顯低于普通退火。時效熱處理后,合金的強(qiáng)度顯著提高,400℃時效后抗拉強(qiáng)度達(dá)到1020MPa,相對于熱處理前提高53MPa。顯微組織分析結(jié)果表明,熱加工后的TC4棒材顯微組織由初生α相、次生α相以及殘余β相組成。熱處理過程中,殘余β相的轉(zhuǎn)變是影響合金拉伸性能變化的主要原因。
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