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摘要:本文采用座滴法在真空下系統(tǒng)研究了硼含量對TiZrNiCu/Ti60潤濕性的影響,且在940°C保溫10分鐘條件下實現了與的釬焊。通過SEM、XRD以及剪切實驗研究了界面顯微組織及剪切力學性能。添加B元素可以與Ti原位合成TiBw,從而細化界面的顯微組織。當B含量為0.3 wt %時,TiBw-TC4 /TiZrNiCu-B/Ti60接頭的最大剪切強度為177 MPa,比無B含量的接頭強度高65%。然而,過量的B含量使TiZrNiCu-B在Ti60合金基體上產生大量的TiBw,導致潤濕性惡化,在釬焊接頭形成微孔和未焊合區(qū)域,從而使剪切強度下降。

摘要:采用堆焊熔敷成形技術進行了FV520B沉淀硬化不銹鋼再制造實驗，在此基礎上，對FV520B不銹鋼MAG堆焊再制造成形組織特點進行了分析，并研究了機械振動對再制造成形組織的影響。結果顯示：FV520B不銹鋼MAG堆焊再制造成形組織由馬氏體+碳化物沉淀硬化相組成，且沿成形高度方向組織呈周期性變化特點，具有一定的自相似分形特性；振動會一定程度上增大孿晶形成幾率，對馬氏體板條具有破斷作用，且馬氏體板條寬度隨振動轉速的不斷增大呈先減小后增加趨勢；受振動的影響，晶格畸變和各晶面擇優(yōu)取向性都將發(fā)生變化，但不同晶面變化規(guī)律不同；振動的加入使得（110）晶面和(211) 晶面的Bragg衍射峰峰位向低衍射角方向發(fā)生偏移，且隨振動轉速的不斷增大，偏移量呈先增大后減小趨勢，（110）晶面衍射峰半高寬寬度呈先減小后增大趨勢，其晶面擇優(yōu)取向性則呈現先增強后減弱趨勢；在0到共振轉速區(qū)間內 (211) 晶面衍射峰半高寬寬度隨振動轉速的不斷增大呈先減小后增大趨勢，當振動轉速大于共振轉速時又呈減小趨勢，但其晶面擇優(yōu)取向性則隨振動轉速的增大呈現持續(xù)增強趨勢；總體上，亞共振頻率振動（振動轉速f=3000 r/min）對FV520B不銹鋼MAG堆焊再制造成形組織結構的影響最顯著。

摘要:采用光學顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、能譜分析（EDS）（點、線）及顯微硬度實驗，對不同焊絲獲得的2219/5A06異種接頭的軟化情況與裂紋萌生機理進行了分析。結果表明：2325焊縫的硬度約為100HV，5B06焊縫的硬度約為80HV，5A06側HAZ晶粒長大不明顯未發(fā)生軟化現象，2219側HAZ發(fā)生較明顯的軟化；通過EDS線掃描分析可知，2325-5A06、5B06-2219的熔合線附近發(fā)生了明顯的Mg、Cu擴散行為， 2325-2219、5B06-5A06的熔合線附近元素擴散行為不明顯；與5B06焊縫相比，2325焊縫裂紋傾向更大，因為5B06焊縫不存在明顯的低熔點共晶相，而2325焊縫存在大量的低熔點共晶Al2CuMg和CuAl2，Al2CuMg共晶的存在是致使其產生裂紋的根本原因。

摘要:作為新型大塑性變形技術，攪拌摩擦焊接技術（FSW）已成功應用于超細晶材料的制備。本文采用FSW對熱軋態(tài)AZ31鎂合金進行連接，對母材和焊接接頭的低周疲勞性能進行了研究。結果表明：在疲勞測試和單軸拉伸測試過程中，焊合區(qū)和前進側熱機械影響區(qū)交界處為性能薄弱區(qū)域。FSW AZ31接頭的低周疲勞壽命，屈服強度，抗力強度以及斷后延伸率均低于母材。AZ31鎂合金疲勞測試過程種的主要變形機制為位錯滑移，疲勞斷口表面呈現出明顯的疲勞紋。最終，我們發(fā)現母材和FSW接頭低周疲勞行為符合Coffin-Manson和 Basquin關系

摘要:鋁合金攪拌摩擦焊拼焊時容易產生孔洞缺陷,降低了拼焊板整體的力學性能,但目前孔洞缺陷對于拼焊接頭服役裂紋擴展的影響規(guī)律尚不清楚,極大限制了拼焊板的應用。本文以不同尺寸孔洞缺陷的2024鋁合金攪拌摩擦焊接頭為研究對象,在對接頭進行分區(qū)建?；A之上,通過試驗和有限元數值模擬研究了接頭孔洞大小對接頭服役裂紋擴展的影響規(guī)律。研究表明接頭在準靜態(tài)服役條件下,力學性能隨孔洞減小而不斷提高；孔洞直徑降低至0.1 mm時,接頭力學性能與無缺陷接頭相同,斷裂于熱影響區(qū)；而當孔洞直徑大于0.1 mm時,接頭均斷裂于含有孔洞缺陷的焊核區(qū)。在交變載荷服役條件下,接頭疲勞力學性能隨孔洞減小而不斷提高,隨孔洞增大對載荷的敏感性逐漸降低；斷裂的瞬間斷口會有溫升現象且均斷裂于有孔洞缺陷的焊核區(qū)。

摘要:針對鎢板軋制過程中，銅/鎢接頭處的連接問題，本文采用TIG對銅/鎢異種金屬進行焊接，分別對涂覆SiO2和未涂覆SiO2活性劑的試件進行搭接點焊，并對焊點形貌、接頭截面及微觀形貌和抗拉強度進行分析。結果表明，未涂覆SiO2的焊點呈凸起狀，且不規(guī)則，界面結合處存在較多的孔洞缺陷，涂覆SiO2的焊點中心出現圓形凹坑，界面處孔洞等缺陷減少；接頭界面處均發(fā)生了銅/鎢的互擴散，涂覆SiO2的試件比未涂覆的界面更加致密；相同電流下，涂覆SiO2的接頭強度比未涂覆SiO2的高，并且接頭斷裂位置明顯不同

摘要:超級電容器是一類電化學能量儲存裝置,被廣泛應用于混合動力汽車、新能源收集轉換、大功率工程機械和移動電子設備等領域。超級電容器的電極材料要求具備有效可控的多孔結構和比表面積,合理的孔徑分布以及良好的導電性和易成型。納米多孔銅是一類具有高導電性、高比表面積、孔徑可控以及良好電容特性的多孔材料,可作為超級電容器的集流體負載更多的活性物質,進而大大提高超級電容器的能量密度。此外,改性納米多孔銅可增強多孔銅基底的物化穩(wěn)定性并且保留了更多活性位點,為超級電容器的電極可控設計提供了一定的思路。

摘要:基于ANSYS有限元軟件建立了釩合金電子束熔煉過程的數理模型,對V-4Cr-4Ti合金電子束熔煉過程進行了數值模擬,研究了不同熔煉工藝參數下的熔煉過程溫度場分布規(guī)律以及熔池形狀。研究結果表明：熔煉過程溫度場分布及熔池形狀受到熔煉功率及掃描半徑的影響。隨著熔煉功率的增大,熔池最高溫度將會線性增大,熔池寬度和深度將會逐漸增大。隨著掃描半徑的增大,熔池最高溫度將會先增大后減小,通過分析獲得了V-4Cr-4Ti合金電子束熔煉的最佳工藝參數。實驗結果表明,在優(yōu)化后的工藝條件下,釩合金電子束熔煉鑄錠質量得到一定提升。

摘要:本文通過SEM、EBSD和DIC相結合的方法對2060-T8鋁合金在彎曲變形過程中微觀組織結構進行表征并對其損傷機制進行了研究。文章基于DIC和EBSD準原位技術,發(fā)展了一種以彌散分布的銅粉末為標記點的同一區(qū)域應變測量和微觀結構表征技術。實驗結果顯示合金在彎曲過程中形成了宏觀剪切帶且裂紋的擴展也是沿著宏觀剪切帶進行,造成這種現象的原因是由于在形變過程中在宏觀剪切帶上由于產生了大量的小角晶界,而裂紋沿此方向進行擴展所需的能量是最小的。

摘要:通過分級淬火技術得到Al-9.0Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.15Zr-0.2Sc鋁合金的時間-溫度-轉變（TTT）曲線和時間-溫度-性能（TTP）曲線，采用透射電子顯微鏡（TEM）、差示掃描量熱儀（DSC）和X射線衍射（XRD）進行相變分析。結果表明：在一定的溫度下延長保溫時間會導致試樣的電導率增加，硬度降低。顯微組織觀察表明，隨著保溫時間的增加，許多大型桿狀平衡相η（MgZn2）會在基體中析出并快速生長，導致淬火過程中溶質損失，削弱了隨后的時效強化效果。η粒子沉淀析出的主要原因是溶質原子的快速擴散和強大的相變驅動力。淬火敏感溫度范圍為270～390℃。因此，在淬火敏感溫度范圍內，需適當提高冷卻速度以獲得較高的力學性能。其他溫度范圍內應考慮適當降低冷卻速度以控制殘余應力。

摘要:在觸變擠壓過程中，通過施加靜水壓力（即背壓）可以有效地控制纖維取向，從而改善短纖維增強復合材料的機械性能。本文試驗研究了有、無背壓情況下Csf/AZ91D復合材料觸變擠壓過程中變形場及纖維取向變化規(guī)律?；诹骱瘮捣ǐ@得了Csf/AZ91D復合材料觸變擠壓過程中的等效應變速率，結合圖像處理技術，對擠壓后纖維取向角度度進行了統(tǒng)計分析，探討了背壓對塑性變形區(qū)尺寸，塑性變形區(qū)內應變速率的分布以及纖維取向角度的影響。結果表明，不施加背壓情況下，從坯料外壁到心部存在明顯的等效應變速率梯度，在相同位置，纖維取向角度與等效應變速率幾乎成正比關系，而施加背壓提高了坯料充填模具外側拐角的能力，使得坯料橫截面上等效應變速率梯度變小，分布更加均勻，纖維取向角度也更加一致。研究結果對于調控Csf/AZ91D復合材料的塑性變形具有重要的指導意義。

摘要:利用納米壓痕技術對高熵非晶合金Cu₂₉Zr₃₂Ti₁₅Al₅Ni₁₉分別在載荷控制模式、連續(xù)剛度模式和循環(huán)加載模式下進行了研究。該合金在納米壓入過程中會發(fā)生Pop-in現象,且載荷大小比加載速率對Pop-in現象的影響更大。當載荷超過40mN時,即使采用高達5mN/s的加載速率仍然可以觀察到Pop-in現象。該合金存在壓痕尺寸效應,其測試納米硬度隨載荷的增大而下降,其Meyer指數(n)小于2。壓入過程中的能量耗散分數(E_d)在54%-60%之間變化。循環(huán)加載測試結果顯示該合金加工硬化效應明顯。

摘要:W-ZrC材料是核聚變面向等離子體部件用很具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧现?。本文采用“溶膠-非均相沉淀-噴霧干燥-熱還原-常壓氫氣燒結”方法制備了W-ZrC材料,研究了ZrC添加對材料的強韌化作用機理以及W與ZrC的界面結合情況。結果表面：ZrC粒子能夠提高鎢的強度和韌性,其中W-0.5wt.%ZrC在1920℃燒結時其相對密度和拉伸強度分別達到了99.2%和460MPa。瞬態(tài)高熱負荷沖擊顯示W-ZrC材料在承受200 MW/m₂(5 ms)的高熱流沖擊時材料表面沒有裂紋,ZrC粒子能夠消耗裂紋擴展中的能量并且阻礙裂紋擴展。通過W和ZrC的界面結合研究發(fā)現,ZrC在燒結過程中存在長大和球化的過程,并且在1600℃燒結1h時轉變?yōu)榻蛐瘟Ｗ?。ZrC和W界面結合區(qū)域中的W、Zr、C含量呈現光滑過渡,并且顯微硬度顯示W、ZrC和界面結合區(qū)域的硬度分別為12Gpa、22GPa和18Gpa。線掃描和納米壓痕結果表明在W和ZrC粒子界面處形成了(W,Zr)C固溶相。

摘要:利用光學顯微鏡、掃描電鏡及Gleeble 1500熱模擬機,分析70mm厚鍛造及軋制鎳基合金690板材的熱塑性及熱裂紋敏感性。試驗結果顯示：鍛造和軋制板材均有優(yōu)異的熱塑性,同種材料表層試樣的熱塑性高于中心位置試樣的熱塑性。模擬加熱過程發(fā)現,較低溫度條件下軋制板材的熱塑性高于鍛造板材的熱塑性,隨著溫度的升高鍛造板材的熱塑性高于軋制板材的熱塑性。模擬冷卻過程發(fā)現,鍛造板材比軋制板材具有更好的熱塑性。熱模擬試樣的斷面較為光滑,部分位置出現熔融現象。橫向可調拘束裂紋敏感性試驗結果顯示,鍛造及軋制鎳基合金690板材具有較高的熱裂紋敏感性。熱裂紋的數量及長度隨著施加應變的增加而增加。

摘要:通過OM、XRD、SEM和力學性能測試等手段研究了Sn元素對AZ80鎂合金鑄態(tài)組織和力學性能的影響。AZ80-xSn（x=1,3,5wt.%）鑄態(tài)顯微組織呈現出典型的等軸樹枝晶形貌，主要有α-Mg，離異共晶Mg17Al12，層片狀Mg17Al12，離異共晶Mg2Sn相組成。添加Sn元素可以有效的抑制層片狀Mg17Al12相的析出，當Sn添加量為5wt%時，層片狀Mg17Al12基本消失。Sn元素添加量少于3wt.%時，具有很好晶粒細化效果。而且，Sn元素具有明顯的強化效果，當Sn添加3wt.%時，具有較好的綜合力學性能。

摘要:本文研究了預時效時間對粗大晶粒β鈦合金組織與力學性能的演變。結果表明：預時效可以輔助次生α相形核,形成細小均勻的次生α,隨著預時效時間延長,次生α相變得越細?。沪骡伜辖饘︻A時效處理很敏感,在粗晶條件下,僅經過550℃的單級時效強度僅為1340MPa,而經350℃預時效處理后,再經550℃的雙級時效處理,強度可達到1760Mpa,和單級時效相比提高了30%；維氏顯微硬度由于次生α相的細化,隨著預時效時間的延長而增加。

摘要:本文運用爆炸壓實去固結鎢錫合金粉末。為了的到鎢錫合金粉末,先研究了鎢與錫之間的可焊接性,檢測結果表明鎢錫的交界面結合緊密,說明在這種方法下鎢錫是可以焊接在一起的。鎢錫的可焊性為鎢錫合金粉末的制備提供了依據。材料的維氏硬度對其粉末的爆炸壓實至關重要,為了得到鎢錫材料的維氏硬度,運用爆炸壓實去固結鎢錫合金粉末。運用連續(xù)壓倒探針測量實驗中所使用的銨油炸藥的爆速,并運用測量的出爆速計算出炸藥的爆壓約為3.24GPa. 爆炸壓實后鎢錫塊體的密度為16.017 g cm-3。實驗得到的鎢錫塊體的維氏硬度在210-247HV之間。

摘要:針對FeCuNbSiB非晶帶材與環(huán)氧樹脂基體不浸潤的難題,本文通過表面化學改性,在FeCuNbSiB非晶帶材兩面分別生成一層厚度5μm~10μm、相結構為Cu_0.75Fe_2.25O₄和Fe₃O₄的界面層。界面層與帶材結合強度高,與環(huán)氧樹脂浸潤性好；以FeCuNbSiB非晶帶材為增強材料,同時按FSS網絡設計的FeCuNbSiB非晶帶材/環(huán)氧樹脂鋪層在13-18GHz頻帶出現R=-5dB~-10dB的吸收峰。增加鋪層數,吸收峰值不變,但吸收峰頻帶往低頻率方向移動。利用此特性可以修正其它復合材料的雷達波吸波特性,拓寬吸收頻帶,增加吸波性能。

摘要:本文對定向凝固單晶高溫合金空心葉片用SiO₂基陶瓷型芯的力學行為進行了研究,得到了燒結樣品S0和熱處理樣品S1、S2和S3的強度、彈性模量、應力-應變關系等實驗結果。基于Weibull分布統(tǒng)計使用M-C(Mohr-Coulomb)判據結合實驗結果,建立了符合定向凝固高溫合金空心單晶葉片用SiO₂基陶瓷型芯的連續(xù)損傷本構模型,并給出了確定相關參數的方法。結果表明,經過1500℃高溫熱處理的SiO₂基陶瓷型芯樣品力學性能、燒結程度均有所提高。使用損傷量D結合連續(xù)損傷本構模型公式和微觀裂紋形貌,闡述了SiO₂基陶瓷型芯裂紋擴展與宏觀斷裂的演變關系。

摘要:通過融熔-淬冷法制備了 Ge₄Se₉₆硫系玻璃塊狀試樣,利用等溫步階方法(stepwise method)測定其DSC曲線,并采用新算法對Ge₄Se₉₆玻璃的比熱進行了分析計算。通過比熱算出Gibbs自由能變化ΔG和熵變ΔS,得到了ΔG和ΔS隨溫度變化的曲線,確定了Kauzmann 溫度T_k。采用熱機械分析(TMA)確定了Ge₄Se₉₆玻璃的應變點、退火點、玻璃轉變點、屈服點和軟化點的特征溫度。結果表明,Ge₄Se₉₆的玻璃化轉變溫度T_g是81.5 ℃,平均熱膨脹系數是ΔL/L=(0.0557*T-1.7576)/1000,Kauzmann 溫度T_k=239K。

摘要:本文分別研究了超細晶工業(yè)純鋯在 0.875 Rp0.2、0.9 Rp0.2、0.9125 Rp0.2、0.925 Rp0.2、0.9375 Rp0.2、0.95 Rp0.2蠕變應力下的室溫蠕變性能,計算了超細晶工業(yè)純鋯的穩(wěn)態(tài)蠕變速率,并分析了其蠕變斷裂機理。實驗結果表明：超細晶工業(yè)純鋯在蠕變應力為0.875 Rp0.2時,出現了蠕變飽和現象,穩(wěn)態(tài)蠕變速率隨著蠕變應力的增加而增大,穩(wěn)態(tài)蠕變階段縮短；當蠕變應力為0.95 Rp0.2時,穩(wěn)態(tài)蠕變速率達到最大值3.140×10-6s-1。通過計算蠕變應力指數,得到超細晶工業(yè)純鋯的室溫蠕變機理為位錯運動。超細晶工業(yè)純鋯室溫蠕變斷裂為韌性斷裂。

摘要:采用Gleeble-1500熱模擬試驗機對熱等靜壓態(tài)Ti-6Al-4V鈦合金在溫度950~1050℃、應變速率0.01~1s_-1條件下進行了熱模擬壓縮實驗,研究了變形溫度、應變速率對其顯微組織的影響規(guī)律。結果表明：熱等靜壓態(tài)Ti-6Al-4V鈦合金在950℃以上變形后淬火組織以粗大的β晶粒與針狀及板條馬氏體組成,具有典型的β相區(qū)變形組織特征。β轉變組織形成交錯的網籃結構并具有特定的取向關系。變形過程中,發(fā)生了動態(tài)再結晶,并伴隨著動態(tài)回復現象。在950℃、0.01s_?1條件下,以動態(tài)再結晶占據主導,得到均勻等軸β轉變組織。隨應變速率增大,以動態(tài)回復為主,β晶粒沿金屬流動方向拉長,β轉變組織得到細化。隨溫度升高,β晶粒變粗大,并仍然存在拉長變形帶。同時,β轉變組織有一定程度的粗化。

摘要:為了研究TA32鈦合金的高溫流變行為,建立該材料本構模型,本文對TA32鈦合金進行了溫度范圍為650℃~850℃,應變速率為10_-1~10_-4 s_-1條件下的高溫拉伸試驗。從實驗結果可得,TA32型鈦合金較高的溫度(650℃)依然能保持較好的綜合性能,在650℃~750℃區(qū)間內應變速率為10_-1~10_-3s_-1條件下,變形呈現出明顯的加工硬化和再結晶現象,當溫度升至800℃及以上時其塑性延伸率顯著提高而強度發(fā)生下降,同時出現了穩(wěn)態(tài)流動應力。隨后,本文基于統(tǒng)計學和正則化原理,提出一種修正本構模型參數的方法,并建立了T32新型鈦合金的Arrhenius-type型應力流變本構模型。對比實驗結果可知,相對于傳統(tǒng)的最小二乘法得到的模型,該修正方法得到的模型能有效地提高模型的精度。

摘要:多種微結構因素作用的相互交織使納米晶合金中是否存在與純金屬類似的反Hall-Petch現象難以得到實驗證實。本文選用Al-TiB₂體系,采用二維結構納米多層膜的方法,實現了對晶粒尺寸因素的孤立和使其獨立地改變,研究了晶粒尺寸對薄膜力學性能的作用規(guī)律。結果表明：Al-TiB₂過飽和固溶納米晶薄膜也與納米晶純金屬Al一樣,存在硬度隨晶粒尺寸減小從遵從Hall-Petch關系提高轉變?yōu)槠xHall-Petch關系,并進一步出現反Hall-Petch效應的三個階段,實驗得到了偏離Hall-Petch關系為32nm,產生反Hall-Petch現象的臨界晶粒尺寸為8nm,這兩個臨界晶粒尺寸與分子動力學方法對納米晶純金屬Al計算的結果相當。

摘要:本文針對TiAl合金進行激光沖擊強化,研究多晶體在強化過程中表面微觀形貌演變,發(fā)現經過單點激光沖擊的試樣表面形成的凹坑中存在一些分布不均勻的凸起結構,凸起結構相對高度范圍為100nm~300 nm,凸起邊緣為環(huán)狀凸臺；研究不同能量密度對表面凸起結構的影響,發(fā)現凸起結構的數量明顯增加,凸起相對高度有增加的趨勢,同時凹坑中心平均表面粗糙度明顯增加；研究搭接率為50%的多次沖擊形貌變化,發(fā)現相比于單次沖擊,多次沖擊凸起數量明顯減少,表面粗糙度略有增加,這是因為隨著沖擊次數增加彈性變形和塑性變形趨于一種飽和狀態(tài),彈性變形部分發(fā)生回彈。分析表面凸起結構形成機制,建立不均勻塑性變形流模型和沖擊波疊加模型,激光沖擊強化形成的表面形貌是兩種模型相互耦合作用的結果。

摘要:利用電子萬能試驗機和分離式Hopkinson壓桿得到準靜態(tài)拉伸曲線及高應變率下動態(tài)應力-應變曲線,并觀察變形后試樣的微觀組織,研究Ti2AlNb合金高應變率下的流動應力特征。結果表明：在應變率2500~7500S_-1范圍內,Ti2AlNb合金的流動應力對應變率有較強的敏感性,且具有應變強化、應變率增強及增塑效應；高應變率下絕熱剪切帶的出現是流動應力急劇下降的主要原因。改進Johnson-Cook本構模型,擬合實驗數據得到Ti2AlNb合金室溫下的動態(tài)塑性本構關系,與實驗對比,改進后的模型能夠較好地預測Ti2AlNb合金在高應變率下的流動應力。

摘要:利用SEM原位拉伸實驗，研究了Ti555211合金片層組織的拉伸變形和斷裂行為。結果表明：在拉伸載荷作用下，片層組織試樣中滑移帶優(yōu)先出現在與加載方向大于45°的片層組織上。在裂紋擴展過程中，合金內滑移帶的密度均隨著載荷的增加逐漸增加，片層組織試樣為沿片層和跨片層交叉斷裂。原位拉伸試樣斷口分析表明，韌性斷裂是片層組織試樣的主要斷裂方式。試樣斷口存在明顯剪切唇和大量斷裂韌窩。SEM原位拉伸實驗分析方法能夠對新型Ti555211近β鈦合金的變形和斷裂行為進行實時跟蹤，該方法的研究結果更加具有科學價值和參考意義。

摘要:對射頻等離子體球化中鉬粉顆粒的加熱過程進行研究可以為優(yōu)化等離子體制備球形鉬粉的工藝過程提供參考。本文采用了數值模擬的方法研究了線圈電流頻率、粉槍位置及送粉速率等參數對鉬粉顆粒在射頻等離子體中的運動軌跡及加熱過程的影響效應。研究結果表明：線圈電流頻率較低時,等離子體炬軸線附近的溫度更高,鉬粉顆粒在等離子體中運動時能夠達到的溫度也更高；改變粉槍位置僅對粒徑較小顆粒的運動和加熱有較大的影響；降低送粉速率可以提高顆粒從等離子體中獲得的能量,從而在一定程度上提升鉬粉的球化率。

摘要:617B是一種固溶強化型鎳基高溫合金,是700℃先進超超臨界火電站的候選材料之一,通常使用狀態(tài)為固溶態(tài),使用溫度為700℃左右,因此研究其在近服役溫度范圍內的長期時效組織演變對其在實際應用中具有重要的意義。本文對617B合金在650℃、700℃、750℃分別時效至3000h并通過光學顯微鏡、場發(fā)射掃描電鏡以及能譜分析其在時效過程中的組織演變規(guī)律。經研究發(fā)現,在時效過程中617B合金中主要的析出相為γ"相、富Cr、Mo的M23C6。650℃,600h后開始析出γ"相,且隨著時效時間的延長以及溫度的提高發(fā)生一定程度的粗化。低于700℃時效,γ"相的粗化滿足傳統(tǒng)的LSW理論,而大于750℃長期時效則轉變?yōu)橐詧F聚為主的粗化方式。晶界碳化由細小不連續(xù)分布的鋸齒狀逐漸粗化轉化為連續(xù)的網狀結構,晶內碳化物析出增多。750℃高溫長期時效,碳化物可能存在與基體、γ"相之間的反應。

摘要:本文系統(tǒng)研究鐵在三種低共熔溶劑中的電沉積行為以及過電位和氫鍵給體對鐵沉積物形貌的影響。研究結果表明,在DES1和DES2中,過電位對鐵沉積物形貌沒有明顯影響,但在DES3中過電位對鐵納米粒子的形貌有顯著影響。此外,研究結果還證實了氫鍵給體的種類對鐵沉積物的形成有著密切的聯(lián)系：尿素氫鍵給體有助于片狀網絡結構鐵膜的形成；乙二醇氫鍵給體有助于準球形鐵納米粒子的形成；而乙二醇和丙二酸氫鍵給體的協(xié)同作用有助于空心球和類毛線球狀等納米粒子的形成。

摘要:本文采用亞晶格模型,輔助以第一性原理總能計算,研究了L1₂型Al₃Sc基金屬間化合物中元素的占位有序化行為和力學性能。結果表明：Al₃Sc合金呈現完全有序化,其中Al占據3c亞晶格位置,Sc占據1a亞晶格位置；L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金屬間化合物(M=Y、Ti、Zr和Hf)也呈現完全有序化,第三組元M均只占據1a亞晶格位置,這些元素的占位行為均不受溫度的影響。L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金屬間化合物均滿足力學穩(wěn)定性條件。M為Y時,L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金屬間化合物的剪切模量、體彈模量和楊氏模量和硬度下降；M為Ti、Zr或Hf時,隨著原子半徑增大,剪切模量、體彈模量、楊氏模量和硬度逐漸降低,其中Ti的加入可使L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金屬間化合物的塑性和韌性達到最好。

摘要:利用不連續(xù)增重法,研究了不同Si含量的Hastelloy N合金850℃恒溫氧化行為。結果表明隨Si含量的增加,氧化動力學曲線保持拋物線規(guī)律。氧化100h后,氧化膜出現分層現象,最外層均為NiO、NiFe₂O₄等復合氧化物,中間層為Cr₂O₃、MoO₂等氧化物。由于在氧化層與基體界面處形成連續(xù)致密的SiO₂層,有效阻止Cr離子向外擴散進入氧化層,促進Hastelloy N合金中間層形成較為致密的Cr₂O₃氧化層,提高了合金的抗氧化性能。

摘要:本文采用模擬沖擊法研究了鐵磁材料在300K和77K環(huán)境下的磁性能。以電工領域常用的鐵磁材料DT4、1J22、2Cr13和非晶FeSiB為研究對象,研究結果表明,在液氮環(huán)境下,DT4、1J22、2Cr13和非晶FeSiB的飽和磁感應強度均略有增加,其中非晶FeSiB的飽和磁感應強度增幅最大為5.3%；DT4、非晶FeSiB和2Cr13的矯頑力增幅較大,DT4的矯頑力增幅為106%,而1J22的矯頑力減小了1.7%；頻率為50Hz時,在液氮環(huán)境下DT4的損耗相比常溫急劇增加,增幅達263.2%,非晶FeSiB和2Cr13的損耗相比常溫略有增加,而1J22的損耗相比常溫變化不大。最后,以超導線圈激磁的強磁場磁控濺射陰極的磁場計算為例,在鐵芯結構相同的情況下,采用1J22作鐵芯的磁控陰極靶面磁場水平分量的最大值為2343.8Gs,相比2Cr13作鐵芯磁場水平分量最大值增加了14.8%。本文有關鐵磁材料的低溫磁性能研究可以為超導電磁裝置的鐵芯磁路設計提供依據。

摘要:本工作采用壓力-體積-溫度系統(tǒng)(PVT)與熱臺顯微鏡(Hot-stage microscope, HSM)相結合的方法，研究了鈰(Ce)在過量氘(D2)氣氛下的腐蝕行為；采用X射線衍射(XRD)和熱脫附譜(TDS)方法分別考察了鈰-氘反應產物的相組成及熱穩(wěn)定性。結果表明，鈰在室溫、初始壓力43 kPa的氘氣氛下，可快速與氘發(fā)生反應，形成飽和的鈰氘化物CeD3，樣品發(fā)生嚴重粉化；對飽和鈰氘化物在不同溫度下加熱，可得到一系列不同氘含量的鈰氘化物；所制備的鈰氘化物在室溫下均具有與金屬鈰類似的面心立方(fcc)結構，鈰形成CeD2的體脹約為24.3%，但隨著氘含量的增加，鈰氘化物會發(fā)生反常的體積收縮現象；熱脫附譜測試表明CeD3在120 ℃附近即可發(fā)生分解，而CeD2則可穩(wěn)定至600 ℃以上。

摘要:通過激光沉積制造技術制備了不同過渡層數的TC4/TC11雙合金試樣,研究不同過渡層數和不同熱處理制度對TC4/TC11雙合金連接界面的顯微組織、拉伸性能和顯微硬度的影響。結果表明,過渡層數對組織的形貌影響較大,過渡層數的增加,減少了TC4/TC11雙合金試樣連接界面的差異,使顯微硬度分布均勻；沉積態(tài)TC4/TC11雙合金過渡處網籃組織差異大,去應力退火后的組織均勻,經固溶時效處理后組織粗大且差異明顯；對去應力退火后的試樣進行了室溫拉伸,隨著過渡層數的增多TC4/TC11雙合金試樣抗拉強度上升,塑性增強,斷口均斷在TC4鈦合金一側,證明了TC4/TC11雙合金過渡界面性能良好。

摘要:采用大功率脈沖濺射離子鍍技術在不同脈寬條件下制備了一組TiN離子鍍層,并通過XRD、SEM、AFM等手段對膜層的微觀形貌、生長模式及相關力學性能進行了分析研究。研究結果表明：隨著脈寬的增大,TiN膜層的瞬時沉積速率提高,膜層內部的晶化程度逐漸增強,薄膜晶粒尺寸有所增大,微觀形貌顯示為較典型的TiN(111)三角錐形以及柱狀生長,顆粒尺寸及表面粗糙度均隨脈寬的延長而增大,膜層整體無明顯孔隙等缺陷存在。力學性能方面,通過對H/E值的分析可以看出,較小脈寬條件下制備的膜層綜合性能較好、可以獲得較高的膜層硬度以及較大的硬度-模量比。

摘要:本文針對累積疊軋5道次制備的Ti/Ni多層結構復合材料試樣進行熱處理，采用光學顯微鏡和掃描電鏡分析方法，對復合材料的顯微組織、界面結構和擴散反應層厚度等進行觀察分析，結合動力學理論研究了Ti/Ni界面的擴散行為。研究結果表明：試樣經過累積疊軋5道次軋制后，Ti/Ni界面未發(fā)生擴散；在(550 ℃-750 ℃)×(0.5 h-8 h)熱處理后，Ti/Ni界面發(fā)生擴散，擴散層厚度與保溫時間呈冪函數關系，與加熱溫度呈指數關系；隨著熱處理溫度的升高，Ti-Ni擴散層的生長方式由650 ℃以下的體擴散控制逐漸轉變?yōu)榫Ы鐢U散控制。通過計算和驗證得到采用累積疊軋5道次制備的Ti/Ni多層復合材料的Ti/Ni界面固相反應層生長動力學方程為：y=1.7043*104*exp(-78202/RT) *t1.2009-0.0008T。

摘要:利用真空高溫燒結的方法,在803K~923K的溫度范圍內快速合成了單相的合金化合物FeTe<sub>2</sub>。在制備溫度為863.15K時,考查了不同保溫時間對制備單相樣品FeTe<sub>2</sub>的影響規(guī)律。制備出的樣品進行了XRD和SEM分析,并在室溫下對樣品進行了電阻率和Seebeck系數的測試分析。研究結果表明：在溫度803K~923K的溫度范圍內,采用高溫燒結反應能夠快速制備出單相的多晶體化合物FeTe<sub>2</sub>；制備出的樣品內部均勻存在許多微米級孔洞。經室溫電學性質測試,樣品在制備溫度為863.15K保溫時間60min時獲得最大Seebeck系數88.21μV/k。當制備溫度為803.15K保溫時間30min時,獲得最小電阻率為7.86 mΩ.cm。樣品在制備溫度923.15K保溫30min時,獲得最大功率因子53.82 μW/(m.k<sub>2</sub>)。

摘要:本文采用粉末套管工藝,結合集束拉拔技術制備出了石墨烯包覆鈮粉末增強Cu-Nb的多芯復合線材(3#)、石墨烯未包覆鈮粉末增強Cu-Nb多芯復合線材(4#)、及純鈮粉增強Cu-Nb多芯復合線材(5#)三種結構復合材料。通過優(yōu)化熱處理工藝發(fā)現,線材在750 °C/60 h熱處理后,線材的Nb (110)衍射峰強度相比加工態(tài)樣品發(fā)生了明顯的增強,微觀結構及EDS能譜分析說明,高溫熱處理有利于Cu/Nb界面之間的輕微擴散,增加了界面的結合強度,線材的塑性和韌性得到了明顯改善。通過對三種線材微觀結構、力學性能及電學性能的分析,結果表明石墨烯包覆鈮粉末的Cu-Nb-C-Nb線材導電性能優(yōu)于其它兩種線材,最后分析了三種不同線材的塑性變形機制及引起性能變化的微觀機理。提出了進一步優(yōu)化工藝的思路,為高強高導多元結構復合線材的制備開創(chuàng)了一種全新的方向。

摘要:采用流變相法合成得到Li1.2+xNi0.1Co0.2Mn0.5O2(x=0, 0.036, 0.060, 0.096)，探討過鋰量對結構和電化學性能的影響。X射線衍射(XRD)對樣品進行結構分析，所有樣品具有典型的α-NaFeO2結構和較小的陽離子混排度。掃描電鏡(SEM)對樣品進行表征，不同過鋰量的材料，顆粒相對均勻，表面光滑。電化學性能測試結果表明：最佳過鋰量為x=0.036時，正極材料Li1.236Ni0.1Co0.2Mn0.5O2在0.05C、2~4.8V測試條件下進行電化學性能測試，25℃和55℃下該材料初始放電容量分別為215.3mAh?g-1和297.1mAh?g-1，首次庫倫效率分別為69.7%和84.6%，0.2C下循環(huán)50次后容量保持率分別為89.0%和87.8%，且x=0.036時該材料具有最佳的倍率性能。

摘要:采用超音速等離子噴涂技術在45CrNiMoVA鋼表面制備了MoW合金涂層,測試了涂層結合強度。利用電阻儀測試了涂層的導電性,用高壓電弧裝置對MoW涂層進行了大氣環(huán)境不同放電電流的電弧燒蝕試驗。通過場發(fā)射掃描顯微鏡(SEM)、電子能譜儀(EDS)分析了涂層組織,使用X射線衍射儀測試了涂層相組成。結果表明：MoW涂層與基體結合良好,導電率為6.12%IACS。W使涂層導電率有所降低；孔隙率是涂層導電性能較低的主要原因之一。隨著放電電流增大,MoW涂層電弧燒蝕面積增大明顯,呈現出兩種燒蝕形貌；孔隙率越大、表面粗糙度越小,涂層耐電弧燒蝕性能越差。MoW噴涂層抗電弧燒蝕性能優(yōu)于純Mo噴涂層。

摘要:利用熱重分析法、XRD和SEM(EDS)對比研究了700 ℃超超臨界發(fā)電機組用K317和K325鑄造合金在900℃和1000℃大氣環(huán)境下氧化行為。結果表明,K317的氧化性能要優(yōu)于K325。在900℃氧化時,兩種合金的氧化增重遵循拋物線規(guī)律,而在1000℃氧化時,氧化增重均分段遵循拋物線規(guī)律。K317的氧化膜分三層,外層是NiO、TiO₂和NiCr₂O₄,中間層是致密的Cr₂O₃,內層是內氧化產物Al₂O₃。而K325的氧化膜分兩層,外層是NiO,NiCr₂O₄和Nb₂O₅,內層是致密的Cr₂O₃和嵌入的Nb₂O₅顆粒,沒有內氧化現象發(fā)生。在1000℃氧化時,K325中的Mo嚴重被氧化形成揮發(fā)性MoO₃；同時氧化膜發(fā)生了局部剝落現象,氧化膜的附著性相對較差。

摘要:采用水熱電沉積法在泡沫鎳基體上原位沉積Co₉S₈薄膜,并對其形貌、組成、結構和電化學性能進行表征和測試。結果表明,鎳基Co₉S₈薄膜呈花瓣片狀,并具有優(yōu)異的電化學性能,其在電流密度為10 mA/cm₂時,比電容高達為2538.7 F/g。即使電流密度擴大至50 mA/cm₂時,比電容依然可達1930.7 F/g。經過1000次循環(huán)(電流密度為20 mA/cm₂ ),比電容仍可達為1825.2 F/g,電容保有率72.8%,經過1500次循環(huán)后,電容保有率61.4%。

摘要:利用真空氣霧化技術制備激光選區(qū)熔化成形用CoCrMoW合金粉末，檢測分析了粉末的特性，引入橢圓延伸度、ISO圓度、贅生物指數來定量表征粉末的粒形和衛(wèi)星粉，并研究了該粉末的SLM成形性能和電化學性能。結果表明：粉末的D10、D50、D90分別為：12.50μm、28.71μm、58.05μm；大部分粉末在形狀上為球形和近球形，粉末平均橢圓延伸度為0.212，平均ISO圓度為0.607，表面沒有粘連微粒的粉末占總體積的74.89%；粉末的松裝密度為4.82g/cm3，振實密度為5.71g/cm3，壓縮度為15.6%。粉末適用于激光選區(qū)熔化成形，成形試樣致密度達到98.7%，表面粗糙度為8.3μm；顯微硬度為396HV，抗拉強度為1154MPa，屈服強度為852 MPa，延伸率為8.5%，且耐腐蝕性能優(yōu)于鑄造CoCr合金。

摘要:以汽化五羰基鐵為鐵源,采用乙炔為可燃氣氛,用氣相爆轟法成功合成了超細碳包鐵納米顆粒。利用TEM和XRD對合成產物進行分析表明,爆轟產物是由碳殼層、α-Fe和γ-Fe組成的球狀包覆型結構,產物分散性好,顆粒大小均勻、形態(tài)規(guī)則的球形超細納米碳包鐵顆粒,鐵核的平均粒徑為4.5nm；Raman光譜分析也證實該納米粒子表面由為石墨和無定型碳構成包覆。進一步將該納米碳包鐵顆粒在低真空溫度673K下進行熱處理發(fā)現,鐵核顆粒尺寸略有長大,XRD譜線上γ-Fe相消失,轉化為α-Fe相,熱處理后磁飽和強度提高一倍以上。

摘要:采用自主設計的帶有氣氛保護、冒口保溫、磁力攪拌和強制冷卻功能高頻熔煉-鑄造-攪拌一體化設備制備銀基合金靶材坯料。研究了Au、Ge協(xié)同作用對銀基合金靶材坯料的組織和性能的影響。結果表明，隨著Au、Ge添加量的增加，銀基合金靶材微觀組織細化，二次枝晶變短，抗硫化性提高，且在Au、Ge添加量均為1.0wt%時，銀基合金靶材坯料的耐硫化性能最佳。隨著Au、Ge添加量增高，元素偏析現象加劇，在Ag1.5Cu0.1Y1.5Au靶材的晶界處出現少量的富集區(qū)，使靶材的抗硫化和耐蝕性有所下降。

摘要:本文通過分析乙基纖維素和聚酰胺蠟在不同溶劑和載體中的粘度及觸變性能的作用規(guī)律,以研究其對太陽電池正銀漿料的絲印特性和電池電極形貌、致密度及電學性能等的關系。發(fā)現乙基纖維素和聚酰胺蠟在溶劑中對溶液的粘度分別起到了不同的作用,從而影響著正銀漿料的觸變和流變性能。其中,乙基纖維素在溶液中的主要作用是提高漿料的整體粘度,而聚酰胺蠟在溶液中的主要起著增強漿料剪切變稀的能力。由于漿料的絲印特性主要是通過調節(jié)漿料的觸變性能來優(yōu)化的,因此乙基纖維素和聚酰胺蠟在漿料中的比例對漿料的絲印特性起著十分關鍵的作用。通過對比乙基纖維素和聚酰胺蠟在漿料中的不同比例對其觸變性能及對電池正面電極形貌、致密度和電阻率的影響,結果表明當乙基纖維素與聚酰胺蠟在漿料中的比例為1:5時,正銀漿料能達到一個較好的印刷性能。

摘要:本文通過常規(guī)鑄造與快速凝固法成功制得兩類Mg-4Al-2Zn-xY(AZ42,x: 0.5, 1.0 wt.%)鎂合金,并系統(tǒng)研究了快速凝固對微量Y添加后AZ42合金組織和性能的影響。研究結果表明,快速凝固工藝較傳統(tǒng)鑄造相比可顯著細化AZ42合金的微觀組織并提高合金的力學性能和耐腐蝕特性。AZ42合金加入Y元素后組織主要由α-Mg基體、β-Mg₁₇Al₁₂相和Al₂Y相構成。此外,微量Y添加可顯著細化AZ42合金的組織并改善網狀β相分布,從而提高合金的力學與耐腐蝕性能；其中,當Y添加量為0.5%時可獲得最佳綜合性能。

摘要:針對過共晶鋁硅合金經過P變質后初生硅仍然粗大的問題,采用Cu-9%P合金變質處理Al-15%Si、Al-18%Si、Al-20%Si合金,變質處理后對熔體進行攪拌,研究了攪拌工藝對變質處理效果的影響,分析了熔體攪拌提高變質效果機理。結果表明,Cu-P合金變質過共晶鋁硅合金時,對熔體進行攪拌可顯著提高變質效果,初生硅最高可細化85%；在最佳攪拌時間內,攪拌強度越大、硅含量越高,變質效果越好；攪拌熔體迫使富P區(qū)域內AlP停止生長,熔體流動速度越快,對富P區(qū)域內AlP的沖刷越強烈,越容易得到細小的AlP；攪拌熔體能夠增加組織中初生α相的數量,攪拌工藝合適時,典型的共晶組織基本消失,可獲得連續(xù)的α基體上均勻分布細小初生硅的凝固組織。

摘要:采用機械合金化+熱壓工藝制備了TaCr<sub>2</sub>-xNd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(x=0, 0.125, 0.25, 0.5和0.75at%),研究了Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>對TaCr<sub>2</sub>合金組織及抗氧化性能的影響。結果表明：Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>主要存在于Ta固溶體中,對合金的物相和晶型不產生顯著影響,合金仍以TaCr<sub>2</sub>相為主,并含有少量富Ta相和Cr固溶體。Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的添加使得TaCr<sub>2</sub>合金1200℃氧化100h的增重減少(僅為純合金的47.9 %)；使氧化膜呈不連續(xù)的多層分布,且Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>促進氧化層物相分層。