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摘要:本文采用旋轉(zhuǎn)結(jié)晶工藝制備高鎂含量的Al-10Mg合金坯料、并對其進行673K/24h固溶處理及單軸熱壓縮變形。通過流變應力行為及微觀組織表征來分析合金動態(tài)再結(jié)晶過程中項鏈組織的形核及擴展行為,特別地,分析了變形溫度和應變率對項鏈組織擴展行為的不同影響。研究表明：大角度晶界的凸出是項鏈組織首層再結(jié)晶晶粒的形核方式, Al-10Mg合金變形組織中有微帶、應變誘發(fā)的小角度晶界和回復形成的小角度晶界等三種亞晶界。隨變形溫度升高,微帶和回復形成的小角度晶界逐漸消失,應變誘發(fā)的小角度晶界形核及由大角度晶界遷移造成的再結(jié)晶晶粒粗化是項鏈組織擴展的主要方式；隨應變率的降低,未再結(jié)晶的變形晶粒被劃分為低取向差中心區(qū)、外層再結(jié)晶晶粒區(qū)和處于中間層的富集小角度晶界的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)區(qū)等三部分,應變率從6.94×10_-1/s降至6.94×10_-2/s時再結(jié)晶晶粒面積占比減小,而當應變率從6.94×10_-2/s進一步降至6.94×10_-3/s時,再結(jié)晶晶粒面積占比顯著提高。

摘要:通過亞快速凝固技術(shù)鑄造2A97Al-Li合金,借助密度和拉伸測試對合金性能進行分析。同時,利用差熱分析(DSC),光學電鏡(OM),掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)對合金顯微組織演變進行研究。結(jié)果表明：通過亞快速凝固技術(shù)和合理的熱處理工藝可以有效減少2A97 Al-Li合金中存在的粗大第二相,這對于超低密度Al-Li合金的實現(xiàn)具有十分重要的意義。隨著合金中Li含量的增加,Cu原子更傾向于捕獲Li原子而形成Al2CuLi相；同時,Al2Cu相相對減少,并出現(xiàn)花瓣狀共晶相Al2CuMg；另外,亞快速凝固Al-Li合金的鑄態(tài)顯微組織由樹枝晶向胞狀晶轉(zhuǎn)變,并促進晶粒細化。然而,隨著Li含量由1.5 wt. %升到3.5wt. %過程中,熱處理的效果逐漸降低,導致粗大共晶相殘留于合金的三角叉晶界處,合金力學性能降低。

摘要:建立含孔洞的Al₂Cu分子動力學模擬模型,采用嵌入原子法模擬Al₂Cu模型在常溫、恒定工程應變速率的拉伸環(huán)境下孔洞大小、數(shù)量及孔洞分布對Al₂Cu力學性能的影響。研究結(jié)果表明：孔洞的出現(xiàn)使模型內(nèi)部出現(xiàn)了自由表面并在孔洞內(nèi)邊緣產(chǎn)生了應力集中,從而大大降低材料的抗拉強度以及變形能力；孔洞增大,Al₂Cu的塑性和抗拉強度均明顯下降；不同孔洞數(shù)量對應的應力應變曲線在彈性變形階段基本重合,孔洞增多,Al₂Cu的塑性以及抗拉強度都有不同程度的下降；改變孔洞分布,孔洞連線方向與拉伸方向的夾角越小,Al₂Cu表現(xiàn)出越強的塑性和抗拉強度。

摘要:本文對Al-9.39Zn-1.92Mg-1.98Cu合金做等溫熱模擬壓縮實驗，變形溫度為300 ℃~460 ℃，應變速率為0.001 s-1~10 s-1，變形量為60%。結(jié)果表明：變形時,合金的流變應力力隨著變形溫度的降低或應變速率的增大而增大。由于熱變形時存在摩擦影響，對流變應力曲線進行修正.結(jié)果發(fā)現(xiàn)摩擦修正后的應力值低于實驗值，摩擦力對流變應力的影響程度隨著溫度的降低和應變速率的增大而增大?；诮?jīng)典的Arrhenius方程，考慮應變量對材料常數(shù)(α，n，Q和A)的影響，構(gòu)建該合金在熱變形時的本構(gòu)方程。評價改進的本構(gòu)方程預測能力發(fā)現(xiàn)流變應力值與實測值吻合度較高，其相關(guān)度高達93.5%。

摘要:本文采用考慮了浮游晶運動的拓展連續(xù)模型計算大尺寸2024鋁合金半連鑄鑄錠的宏觀偏析。模型中宏觀的傳質(zhì)、傳熱、動量傳輸方程與Scheil-Gulliver微觀凝固模型相互耦合。通過九個算列計算鑄造參數(shù)（鑄錠尺寸、鑄造速度、澆注溫度以及二冷區(qū)冷卻強度）對宏觀偏析的影響，并詳細討論了鑄造參數(shù)對形成宏觀偏析傳輸機制的影響。研究結(jié)果表明，鑄造參數(shù)直接影響熔池的形狀和尺寸進而影響最終偏析形態(tài)。其中，鑄錠尺寸和鑄造速度是最主要的影響因素。更大的鑄錠尺寸通常意味著更慢的冷卻速度，以及更深和更寬的熔池，從而導致鑄錠中心更嚴重的宏觀偏析。增加鑄造速度則將顯著地增加熔池的深度，因而更大的鑄造速度將導致更嚴重的宏觀偏析。而熔池的深度隨澆注溫度的增加僅輕微增加，故澆注溫度對宏觀偏析的影響不如前二者敏感。

摘要:通過電子背散射衍射技術(shù),測定了一種5083鋁合金中的熱軋織構(gòu)。結(jié)果表明：在結(jié)構(gòu)中的不同位置,織構(gòu)組分呈現(xiàn)非均勻發(fā)展的特點,特別地,晶界面亦呈現(xiàn)取向織構(gòu)。在樣品的中心位置,晶界面趨向于{111}取向,且其數(shù)量高出隨機晶界50%；同時,在樣品的邊緣位置,晶界面趨向于{110}與{112} 取向,且其數(shù)量高出隨機晶界28%。更具體地,小角和大角晶界中均呈現(xiàn)這種晶界面的各向異性分布。

摘要:通過研究鋁合金熔滴的垂直搭接過程中不同工藝參數(shù)下的對成形表面形貌和內(nèi)部質(zhì)量的影響規(guī)律。通過對單一金屬液滴沉積行為研究,建立了垂直搭接沉積數(shù)值模型,并對多個熔融液滴垂直重疊形態(tài)的進化和溫度變化過程進行分析和實驗驗證。實驗表明：數(shù)值模擬與實驗結(jié)果有良好的一致性,從而得到了最優(yōu)參數(shù)。該研究對實現(xiàn)金屬微液滴垂直搭接生產(chǎn)的有效過程控制至關(guān)重要,為制造復雜金屬提供了技術(shù)支持和參考。

摘要:基于包含固相擴散系數(shù)的Karma薄界面相場模型,采用三維自適應網(wǎng)格劃分法,研究了界面寬度、熱噪聲幅值對Al-Si合金過冷熔體中枝晶生長行為的影響。模擬結(jié)果表明：隨著界面寬度的增加,枝晶形貌的復雜度下降,枝晶尖端速度下降,尖端液相處溶質(zhì)的富集程度下降；隨著熱噪聲幅值的增加,枝晶尖端變化較小,位于枝晶主干兩側(cè)的二次枝晶的數(shù)量和不對稱度增加。

摘要:利用電子背散射衍射(EBSD)和透射電子顯微鏡(TEM)研究了Al-10Mg及Al-10Mg-0.1Sc-0.1Zr合金在熱壓縮過程中的組織演變及動態(tài)再結(jié)晶機制。結(jié)果表明：同時添加Sc、Zr能夠明顯細化Al-10Mg合金的鑄態(tài)晶粒,熱處理后,Sc、Zr能夠形成與α-Al基體共格的Al₃(Sc,Zr) 相,這些沉淀相能夠提高合金的熱變形抗力；在變形過程中,Al₃(Sc,Zr)相能夠釘扎位錯運動、降低晶界及變形帶處的位錯密度,使位錯在沉淀相周圍聚集,因而改變了Al-10Mg合金內(nèi)部位錯增殖與湮滅的過程、進而使Al-10Mg合金動態(tài)再結(jié)晶方式由不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶(DDRX)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)動態(tài)再結(jié)晶(CDRX)。

摘要:采用鐵模鑄造制備Al-Zn-Mg-Cu及Al-Zn-Mg-Cu-0.15% Er兩種合金鑄錠。利用光學顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）及能譜分析（EDS）、差熱分析（DSC）、透射電鏡（TEM）、X射線衍射分析（XRD）和常溫拉伸等方法研究了Er元素在Al-Zn-Mg-Cu合金鑄態(tài)組織、均勻化態(tài)組織、變形組織以及時效態(tài)組織中的存在形式、作用機理以及其對合金室溫拉伸性能的影響。研究結(jié)果表明： 微量Er元素對Al-Zn-Mg-Cu合金鑄態(tài)組織有一定細化作用，但這種作用較為有限。Er在合金中主要以三元Al8Cu4Er相的形式存在，該相在合金凝固過程中形成并偏聚在晶界附近，常出現(xiàn)在共晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間。此外，還有少量的Er生成了細小Al3Er粒子。Al8Cu4Er相熔點約為573.8°C，為難溶硬脆第二相，在合金變形過程中易破碎從而會導致裂紋萌生或成為粒子誘發(fā)再結(jié)晶形核的核心，最終會對合金的綜合力學性能產(chǎn)生不利的影響。

摘要:本文通過常規(guī)軋制與退火工藝制備了具有高抗拉強度(~502MPa)和高斷后延伸率(~22%)的高鎂低鈧Al-Mg-Sc-Zr合金,退火工藝為673K/1h。通過X射線衍射儀(XRD)、電子背散射衍射儀(EBSD)和透射電子顯微鏡(TEM)等手段,研究了合金退火后的組織及其強化機制。結(jié)果表明：Al-Mg-Sc-Zr合金在退火后獲得了具有尺寸為0.42 μm的小晶粒和尺寸為16.2μm的大晶粒的雙峰晶粒組織,固溶鎂原子與Al₃(Sc,Zr)相的存在與共同作用促進了具有較大晶格畸變、存在大量亞晶及均勻彌散分布析出相的雙峰晶粒組織的形成；合金主要強化方式為鎂原子的固溶強化、亞晶界阻礙位錯引起的亞晶界強化、細晶強化和Al₃(Sc,Zr)相的彌散強化,且合金計算與實測屈服強度相吻合；高鎂固溶度、Al₃(Sc,Zr)相、雙峰晶粒及再結(jié)晶織構(gòu)的存在為位錯增殖提供了空間,提高了合金加工硬化率,進而提高了合金的延伸率。

摘要:用電弧熔絲增材制造技術(shù)(WAAM)進行ZL205A鋁合金的堆積實驗。通過金相、SEM、EDS及拉伸試驗,考察堆積體的微觀組織和力學性能等,并與金屬型鑄造試樣進行對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),堆積體厚度均勻,表面平整,堆積體中元素B和Cd的燒損率分別達到60%和50%。與金屬型鑄造鑄態(tài)試樣相比較,WAAM直接堆積態(tài)晶粒大小更均勻,晶粒尺寸更小,析出相在晶內(nèi)和晶界上均勻分布。T6熱處理后,θ相完全固溶到Al基體中,在晶界上均勻分布著復熔T相,堆積體T6的力學性能達到抗拉強度500Mpa,屈服強度450Mpa,延伸率10%,均高于金屬型鑄造試樣的水平,且試樣在橫縱兩個方向上力學性能一致。

摘要:采用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子萬能試驗機等分析測試手段，研究了電弧增材制造工藝方法對ZL114A鋁合金組織與性能的影響。與傳統(tǒng)鑄造成形方法相比，鑄態(tài)組織具有更小的枝晶間距、Si相細小分布均勻；化學成分可有效控制；T6熱處理后，Si相球化充分，第二相彌散分布在α-Al基體上，力學性能顯著提升，抗拉強度、屈服強度及延伸率分為360MPa、315MPa、7.5%，延伸率是砂型鑄造試樣的2.1倍，拉伸斷口呈現(xiàn)韌性斷裂特征。WAAM成形試樣缺陷主要為小于30μm的氣孔，經(jīng)過熱處理后氣孔數(shù)量減少，尺寸有變大趨勢。

摘要:本文采用等離子放電燒結(jié)+異步錯距旋壓方法制備了不同旋壓變形量的B₄C顆粒含量為10wt.%的鋁基復合材料管材,研究了變形量對復合管材微觀組織和力學性能的影響。 研究結(jié)果表明:隨著旋壓變形量的增加,B₄C鋁基復合管材內(nèi)部B₄C顆粒分布由類似網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫鶆蚍植?B₄C顆粒與基體鋁合金之間界面形成了冶金結(jié)合；等離子放電燒結(jié)過程中的顆粒之間的“尖端放電”效應使得顆粒之間的界面處產(chǎn)生局部高溫,促進了界面之間的結(jié)合,在界面處產(chǎn)生了AlB₂和Al₃BC金屬間化合物；旋壓變形量的增加,細化了鋁合金的晶粒尺寸,減小了B₄C的顆粒尺寸,但旋壓過程中導致的大尺寸B₄C顆粒的斷裂弱化了細晶強化和顆粒強化對抗拉強度的作用。

摘要:采用極化曲線、電化學阻抗譜、掃描電鏡和能譜分析,研究合成的3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮席夫堿及其復配物硝酸鈰在質(zhì)量分數(shù)為3.5%NaCl溶液中對1060純鋁的緩蝕作用。結(jié)果表明：在293 K時席夫堿可有效抑制純鋁在3.5%NaCl溶液中的腐蝕,當席夫堿濃度為0.4 g.L_-1時緩蝕率最高,可達76.0%。席夫堿為混合型緩蝕劑,其在1060純鋁表面的吸附符合Langmuir吸附模型,且同時存在物理吸附和化學吸附。0.2 g.L_-1席夫堿與0.03 g.L_-1硝酸鈰復配緩蝕率可達88.2%,二者具有協(xié)同緩蝕作用。

摘要:對7A99超高強鋁合金反向擠壓板材采用T6峰值時效處理與-180℃冷熱循環(huán)時效熱處理(簡稱T6-DCT),通過XRD、TEM、HRTEM與3DAP研究-180℃深冷處理對7A99鋁合金反向擠壓板材強韌性能以及析出行為的影響。結(jié)果表明,-180℃冷熱循環(huán)時效處理使得鋁基體的晶格常數(shù)由由0.40551 nm 增至0.40626 nm,起到了一定的固溶強化作用；-180℃冷熱循環(huán)時效處理后晶粒內(nèi)部生成大量與基體非共格的η相,晶界處η相呈現(xiàn)斷續(xù)分布并形成晶界無析出帶,降低材料的拉伸強度；-180℃冷熱循環(huán)時效處理促進基體中Zn和Mg元素原子的微觀偏聚,導致了Zn和Mg元素的非均勻析出；-180℃深冷處理可以減小時效終態(tài)析出相的平均等效半徑與析出密度,將等效半徑由1.2 nm減小至1.14 nm,將析出密度由4.53×10₂₄/m₃降低至3.87×10₂₄ /m₃,削弱析出強化效果； -180℃冷熱循環(huán)時效處理后合金的強韌匹配性能得到顯著改善,強度略有降低,韌性顯著提高。

摘要:通過恒載荷應力腐蝕實驗、掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）等測試方法，研究了時效處理中析出行為的變化對AA2024鋁合金應力腐蝕行為的影響。結(jié)果表明，合金在T3態(tài)時對應力腐蝕較為敏感，進行T8時效處理后，合金的應力腐蝕敏感性顯著降低。利用高角環(huán)形暗場成像掃描透射電鏡技術(shù)（HAADF-STEM）對合金進行準原位腐蝕實驗觀察，研究了合金T3和T8時效狀態(tài)下的腐蝕過程和析出行為的變化情況，直觀地展示了不同時效狀態(tài)合金的腐蝕形態(tài)：T3態(tài)的合金為晶間腐蝕形貌，T8態(tài)的合金為晶間腐蝕和晶粒腐蝕相結(jié)合。由于析出行為和腐蝕機制的改變，不同時效狀態(tài)的AA2024鋁合金的應力腐蝕敏感性不同。

摘要:本文研究了30 mm厚5A06鋁合金激光焊接接頭的顯微組織和力學性能。結(jié)果表明焊縫區(qū)存在一定數(shù)量的氣孔缺陷，缺陷主要位于晶界處，統(tǒng)計表明尺寸小于100 μm的焊接缺陷占比超過50%；焊縫區(qū)顯微組織由枝狀晶組成，單個晶粒內(nèi)包含多支枝狀晶團簇，枝晶間累積取向差小于5o，枝晶間襯度的差異由Mg元素偏析造成；焊縫區(qū)與熱影響區(qū)之間界面明顯，熱影響區(qū)晶粒內(nèi)小角晶界的含量明顯高于焊縫區(qū)，且兩區(qū)域晶粒形貌、尺寸存在明顯差異。顯微硬度測試表明焊縫內(nèi)顯微硬度值存在一定波動，總體上可達到基材顯微硬度值的90%以上。

摘要:采用拉伸試驗、金相觀察、X射線衍射、掃描電鏡及透射電鏡等,研究了180 ℃/1 h欠時效+50~80%壓下量冷軋+100 ℃/48 h再時效的6156鋁合金組織和力學性能。拉伸測試表明,合金抗拉強度、屈服強度和斷裂延伸率分別為515~564 MPa、472~551 MPa和5.7~11.1%,獲得高強度和良好塑性。微觀分析表明,合金強度源于形變強化和析出強化共同作用,并隨壓下量增加而增大；合金塑性改善源于位錯密度下降和析出強化增強；拉伸斷口上沿晶與穿晶斷裂并存,增大壓下量,韌窩變淺、數(shù)量增加。

摘要:采用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（EDS）研究了Al-Ti-C-Ce母合金顯微組織。結(jié)果表明：該母合金由α（Al）、（AlTi）、（TiC）、（Ti2Al20Ce）相組成；合金中分布具有復合結(jié)構(gòu)的第二相。線分析表明：合金中C分布均勻，粒子內(nèi)部Al含量偏低，粒子與基體間界面區(qū)域Ce含量最高，粒子內(nèi)部鈰含量略低，第二相粒子內(nèi)部是元素Ti含量分布最集中的區(qū)域。母合金的凝固過程為：合金熔體中Ti、Al、C首先形成高熔點TiC、（TiAl）質(zhì)點相；以TiC相為一次晶核，（TiAl）相偏聚在TiC相表面，形成TiC-（TiAl）復合晶核，Al通過包晶反應形成微細TiC-（TiAl）-α（Al）一級復合晶核；以某一能量較高、團簇尺寸較大的一級復合晶核為核心，其它一級復合晶核偏聚在其表面，形成二級復合晶核。二級復合晶核形成三級復合晶核，依次類推，形成復合粒子的鈦富集區(qū)。鈦富集區(qū)作為超級“晶核”，并作為Ti2Al20Ce和（Al4Ce）形核的“基底”，在其表面形成富鈰的殼層，α（Al）通過富鈰的殼層成核。

摘要:研究了不同壓鑄條件下Al-5Mg-2Si-Mn鋁合金壓鑄坯錠的等溫半固態(tài)組織演變過程。與重力鑄造相比，鑄態(tài)壓鑄實驗合金的α-Al初始晶粒尺寸細??；且壓射壓力越大，晶粒尺寸越小，組織中的畸變能越多。研究表明，重力鑄造與壓鑄實驗合金的半固態(tài)等溫組織演變過程相似，但壓鑄合金的演變進程更快。不同壓射壓力壓鑄實驗合金坯錠的半固態(tài)等溫熱處理過程中，α-Al晶粒直徑與等溫時間之間符合關(guān)系式 r ?^3=Kt+〖r ?_0〗^3，粗化速率常數(shù) K 隨壓射壓力的增大而減小。對于相同壓射壓力的壓鑄合金坯錠，隨等溫溫度的升高，半固態(tài)組織的α-Al的晶粒尺寸增大，粗化速率常數(shù) K 減小。在相同等溫時間條件下，壓鑄合金比重力鑄造合金等溫半固態(tài)組織的固相體積分數(shù)小，晶粒的粗化速率低。研究確定了實驗合金的優(yōu)化半固態(tài)等溫處理工藝為620 ℃等溫20 min。

摘要:在400 ℃下對鑄態(tài)Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金進行壓強為1GPa的高壓扭轉(zhuǎn)和熱處理實驗，并利用金相顯微鏡、電化學工作站、慢應變速率拉伸機測試初始及變形試樣的顯微組織、電化學腐蝕性能及抗應力腐蝕性能。結(jié)果表明，高壓扭轉(zhuǎn)通過調(diào)控晶粒和第二相的尺寸與分布，可以同時提升7系鋁合金的抗拉強度和抗應力腐蝕性能。鑄態(tài)合金由于晶界處團聚的粗大第二相持續(xù)腐蝕，導致明顯的晶間腐蝕及較差的抗應力腐蝕性能。0.5圈變形后第二相破碎及含量減少導致試樣腐蝕敏感性降低，同時晶粒細化能減小面滑移而增大均值滑移模式，使HPT變形后試樣的抗應力腐蝕性能顯著提升。2圈變形后試樣為尺寸更加細小的均勻細晶組織，其均值滑移模式相比于0.5圈變形試樣進一步增強，但在劇烈點蝕與應力集中的共同作用下，抗應力腐蝕性能略有降低。

摘要:本文針對鋁合金板料電磁翻邊工藝過程,采用數(shù)值模擬方法,研究板料上的電磁力分布特性以及幾何參數(shù)對電磁力分布的影響規(guī)律,并揭示電磁力分布對翻邊件成形質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,鋁合金板料電磁翻邊中,預制孔的存在使板料上形成電磁力邊緣積聚效應,板料預制孔徑和成形線圈內(nèi)徑參數(shù)通過改變線圈投影面積比影響電磁力分布；隨著線圈投影面積比的減小,電磁力邊緣積聚效應更加顯著,邊緣電磁力密度增大；電磁力分布較均勻時,圓角區(qū)材料塑性流動更顯著,成形件能獲得更高的成形高度與更小的邊緣減薄率,變形區(qū)厚度分布較均勻,成形質(zhì)量更好。

摘要:采用Zn-5Sn-2Cu-1.5Bi(ZSCB)釬料實現(xiàn)了燒結(jié)NdFeB永磁材料(NdFeB)與DP1180鋼的釬焊連接。在惰性氣氛控制的高頻感應爐中進行釬焊，采用OM、SEM、EDS、微區(qū)XRD和NIM-2000H磁性測試儀等手段分析了接頭界面的微觀組織結(jié)構(gòu)、NdFeB的磁性能和接頭剪切強度。結(jié)果表明，NdFeB與ZSCB釬料形成Nd-Fe-Zn和Fe-Zn冶金結(jié)合，F(xiàn)eZn13和Fe3Zn10相在DP1180鋼側(cè)的界面處形成。焊接溫度對NdFeB的磁性能影響較小。與傳統(tǒng)方法的粘接相比，接頭的剪切強度從32.50MPa提高到44.00MPa，提高了35.38%。由于NdFeB和ZSCB釬料之間的熱膨脹系數(shù)差異很大，在接近NdFeB的反應層處產(chǎn)生較高的殘余應力，導致接頭從NdFeB界面處斷裂。

摘要:多組元的Zr基非晶合金成分的復雜性對開發(fā)具有優(yōu)異玻璃形成能力的Zr基非晶合金提出巨大的挑戰(zhàn)。另外，大部分Zr基非晶合金含有有毒元素Be或者貴金屬。因此，采用一種簡單有效的方法開發(fā)無毒無貴金屬元素的多組元Zr基非晶合金十分必要。本文中采用二元共晶比例法和部分元素替代法快速的開發(fā)出了一種新的臨界尺寸大于10mm的 Zr50Ti5Cu27Ni10Al8非晶合金。這個非晶合金的熱穩(wěn)定性和硬度也通過原位高溫X射線衍射和納米壓痕方法測量得出。

摘要:本文利用金相顯微鏡、掃描電鏡、EBSD技術(shù)、透射電鏡和X射線衍射研究了鑄態(tài)和鍛態(tài)Ti–46Al–2V–1Cr–0.3Ni合金退火過程中氫對γ相120o<111>孿晶界的影響規(guī)律。結(jié)果表明，氫可以促進鑄態(tài)和鍛態(tài)合金γ相的靜態(tài)再結(jié)晶，并且再結(jié)晶程度隨氫含量的增加而增大；大量再結(jié)晶晶粒具有120o<111> 孿晶界，并揭示了120o<111> 孿晶界含量與氫含量的關(guān)系。氫致120o<111> 孿晶界增多的原因是氫減弱了γ相的彈性各向異性。

摘要:本文采用光學顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡以及壓縮力學試驗機系統(tǒng)的研究了釩元素對(Ni56Mn25Ga19)100-xVx (x = 0, 1, 3) (at.%)高溫形狀記憶合金性能的影響。結(jié)果表明，由于釩取代方法的不同，我們所研究合金的組織結(jié)構(gòu)和某些性能與已報到的Ni56Mn25Ga19-xVx合金差異較大。未摻雜釩元素時，試驗合金由單相非調(diào)制四方結(jié)構(gòu)馬氏體構(gòu)成，當釩含量為1at.%和3at.%時，合金由四方結(jié)構(gòu)馬氏體和竹葉狀γ相構(gòu)成。隨著釩含量的增加，γ相的數(shù)量增多，但其尺寸和形狀保持不變。釩摻雜改善合金的力學性能和形狀記憶效應。 (Ni56Mn25Ga19)99V1合金變形10%后加熱，可以得到6.7%的可逆應變。

摘要:本研究結(jié)合實驗和相場法研究了反相Co-19.7Ti合金中無序γ析出相的組織演變和粗化行為。實驗和模擬結(jié)果皆表明γ析出相的形貌隨時效時間增加由近球形轉(zhuǎn)變成條狀。γ析出相平均粒徑的粗化動力學遵循r₃ = kt,可獲得如下 。γ析出相平均粒徑隨時效時間的變化分為兩個階段,階段I增長快速而階段II增長速度減緩。時效溫度由700_oC增至750_oC,γ相粒徑分布的峰值變大以及粒徑分布的寬度變窄,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果取得良好的一致性。

摘要:通過共晶復合陶瓷的細觀強度和動態(tài)破壞準則建立起微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與抗沖擊強度間的內(nèi)在關(guān)系。首先,根據(jù)共晶復合陶瓷的微觀特征,用相互作用直推法和有效簡化算法獲得復合陶瓷的有效應力場。然后,應有等效夾雜法和Griffith 微裂紋擴展理論預報了共晶復合陶瓷的細觀力學強度。進而,應用統(tǒng)一壓剪理論建立沖擊區(qū)的動態(tài)破壞準則。最后,應用與微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)的動態(tài)破壞準則建立沖擊強度計算模型。定量分析了微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對沖擊強度的影響,結(jié)果表明：共晶體間界面缺陷尺寸越小及共晶體剛度越大,抗沖擊強度越大。

摘要:通過水熱法制備了一系列的石墨烯-鎵酸鋅復合物。所制備的材料用XRD，SEM，TEM，拉曼和XPS進行表征。同時，探究了復合物的氣敏性能。結(jié)果表明，石墨烯的含量對復合材料的氣敏響應值和選擇性有著很大的影響，并且當石墨烯的含量在0.1%時，復合材料的性能最好。當操作溫度在203攝氏度時，0.1%石墨烯-鎵酸鋅復合材料對1000ppm的甲醛的響應值達32.2倍，最低檢測限度為1ppm。同時，該材料的選擇性也比較優(yōu)越，對1000ppm甲醛和1000ppm丙酮的響應值的比值為26.8。該材料對1000ppm甲醛的響應和恢復時間分別為11秒和5秒，對1ppm甲醛的響應和恢復時間分別為6秒和5秒.

摘要:本文主要研究了鎳基變形高溫合金在不同熱處理過程中g(shù)′相的析出、形貌、尺寸及分布行為。通過掃描電鏡觀察分析高溫固溶熱處理后連續(xù)冷卻、中斷固溶冷卻以及等溫時效淬火后的組織構(gòu)成。研究結(jié)果表明，固溶處理后連續(xù)冷去過程中，當冷卻速率較高時，二次g′尺寸大小均勻，呈現(xiàn)單峰分布，隨著冷卻速率降低，二次g′尺寸增加，逐漸聚集長大并呈現(xiàn)花狀形貌；當?shù)葴貢r效過程中二次g′周圍過冷度重新建立，隨后淬火過程中會產(chǎn)生三次g′，三次g′與二次g′構(gòu)成雙峰分布。在此基礎(chǔ)上，探討了g′相析出及演化對合金熱變形行為的影響。

摘要:采用網(wǎng)狀式樣法制備包埋料型殼，對比研究了B、Y、Mn和Er等微合金元素對Ti-46Al-8Nb合金熔體鑄造充型性能的影響。研究結(jié)果表明：添加微量元素B、Y、Mn、Er等均會對Ti-46Al-8Nb合金熔體鑄造充型性能產(chǎn)生一定程度的改善作用。其中，0.5Y和1Mn改善作用十分明顯，其加入使充填率分別增加了54.5%和48.5%。0.1Er、0.5B和1B對該合金充型性能的改善作用較為一般，其加入使充填率分別增加了3.0%、4.5%和5.3%。

摘要:晶界作為溶質(zhì)的快速擴散通道，在擴散控制的相變過程中起著重要作用。為了探索晶界擴散作用下的相變過程，本文將晶界擴散耦合到定量的擴散控制相場模型，研究了Ti-6Al-4V合金多晶體系中的晶界數(shù)量、α相的空間分布和尺寸分布等對α相溶解的影響。研究結(jié)果表明：晶界是溶質(zhì)擴散的快速通道，晶界邊數(shù)越多，α相溶解速度越快，即當α相位于三岔點時，α相溶解最快。而α相位于晶界上和α相均勻分布基體中時，兩種情況下的α相溶解速度差別較小。與二維條件下α相溶解速度相比，三維條件下的晶界擴散對α相溶解的影響更加顯著；當相變以溶質(zhì)的體擴散為主時，α相的空間分布是影響α 相溶解的主要因素之一；但當相變以溶質(zhì)的晶界擴散為主時，除了均勻尺寸分布外，其它尺寸分布對α 相溶解影響不顯著。

摘要:基于計算相圖方法(CALPHAD方法),借鑒經(jīng)典熱容模型,通過增加額外的磁性項參數(shù),構(gòu)建了包含鐵磁-順磁轉(zhuǎn)變的金屬固溶體熱膨脹系數(shù)的CALPHAD計算模型。結(jié)合Ni-Fe二元合金的實驗結(jié)果,采用Levenberg-Marquardt法對模型參數(shù)進行了評估,優(yōu)化得到了300～1200K范圍內(nèi)Ni-Fe二元金屬固溶體熱膨脹系數(shù)的相互作用參數(shù)。采用得到的模型參數(shù),對Ni-Fe二元金屬固溶體的熱膨脹系數(shù)進行了計算,計算結(jié)果準確地描述了Ni-Fe二元金屬固溶體在居里溫度附近的尖銳峰。隨著Fe含量的增加,居里溫度處的峰值減小,熱膨脹曲線由峰狀變成谷狀,與實驗值吻合。該計算模型可以準確計算任意Fe含量<50wt.%的Ni-Fe二元金屬固溶體的熱膨脹系數(shù)。

摘要:改進Brust法,我們合成了1-己硫醇修飾的原子組成為Ag_0.66Au_0.33的合金納米顆粒。以該合金納米顆粒為構(gòu)建單元我們采用溶液法成功組裝了波導耦合一維合金光子晶體結(jié)構(gòu)。利用該結(jié)構(gòu)搭建的生物傳感器的靈敏度是相同條件下純金結(jié)構(gòu)的2.5倍。金-銀合金納米顆粒組裝的波導耦合金屬光子晶體傳感器以其低成本的制備工藝和簡單的測試光路表現(xiàn)出潛在的應用前景。

摘要:采用合金內(nèi)氧化法制備了不同NiO含量的AgSnO₂NiO電觸頭材料,在JF04C觸點材料測試機上對材料進行電接觸實驗,研究了該材料的接觸電阻、抗熔焊性、材料轉(zhuǎn)移特性,并通過掃描電鏡對試樣陰/陽極表面電侵蝕下的微觀形貌進行了分析。結(jié)果表明,NiO的加入有利于減小并穩(wěn)定接觸電阻,電壓不高于18 V時,接觸電阻隨開閉次數(shù)的增加呈現(xiàn)出緩慢下降最后趨于穩(wěn)定的趨勢,而當測試電壓增大到25 V時,各試樣的接觸電阻隨之增大,且各試樣接觸電阻的增幅不同；材料的熔焊力和燃弧能量均隨電壓的增加而增大,NiO含量的增加并不會明顯降低熔焊力,但起到了減小燃弧能量的作用。電接觸過程材料為陽極轉(zhuǎn)移,材料總損耗量隨NiO的加入量增多而降低,陰極觸頭表面明顯附有一層凝固后的熔融金屬液形貌,材料轉(zhuǎn)移主要以熔橋方式進行,且凸峰表面呈現(xiàn)漿糊狀尖峰的形貌特征。

摘要:Co-Cr-W-Ni合金中碳化物的類型和析出機制對合金的力學性能影響顯著,因此,本文用XRD、SEM-EBSD和TEM技術(shù)研究了Co-Cr-W-Ni合金時效后碳化物的析出類型、分布特征和析出機制。實驗結(jié)果表明,Co-Cr-W-Ni合金中碳化物的主要類型為M₇C₃、M₆C和M₂₃C₆；M₂₃C₆型碳化物主要分布于孿晶與g相晶粒的三叉交界處,與基體g相是立方-立方的取向關(guān)系；M₆C型碳化物退化分解并原位析出M₇C₃型碳化物是Co-Cr-W-Ni合金中一種重要的碳化物析出機制。

摘要:本文研究了一種納米硅合金鋰離子電池負極材料的微觀組織和電化學性能。研究結(jié)果表明：該負極顆粒的輪廓基本呈圓形,其內(nèi)部存在著兩個含硅量不同的富銅相,在顆粒表層中兩相均為納米結(jié)構(gòu)。該納米硅合金負極材料需與石墨負極材料、粘結(jié)劑和導電劑按一定比例配合使用,攪拌工藝對其電化學性能也有重要影響。在較理想的情況下,所得負極材料的首效率提高到了90%上下,比容量在100周之后仍高于500mAh/g。電池制作工藝與石墨負極相似,便于應用。

摘要:通過調(diào)整電沉積時間，控制其它電解工藝參數(shù)恒定不變，制備了不同厚度的電解銅箔。利用SEM、XRD、EBSD、萬能試驗機等研究了不同厚度電解銅箔表面形貌、織構(gòu)、尺寸效應及斷裂機制對其拉伸性能的影響，結(jié)果表明，隨著電沉積時間的增加，銅箔厚度增加，銅箔表面顆粒增大，晶面取向由{111}、{220}、{311}等織構(gòu)逐漸演變?yōu)闉閧220}強擇優(yōu)取向。銅箔厚度小于18μm時，極薄銅箔由于尺寸效應，抗拉強度和延伸率隨銅箔厚度增加而增加。銅箔厚度大于18μm時，隨著銅箔厚度增加，晶粒尺寸變大和晶面取向的高擇優(yōu)程度會降低銅箔抗拉強度。

摘要:以等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化球形Ti47Al2Cr2Nb0.2W預合金粉末為原料，采用SPS技術(shù)在不同燒結(jié)溫度下（1100℃、1200℃、1250℃、1300℃）制備TiAl基合金，結(jié)合XRD、SEM及TEM等檢測手段，對預合金粉末致密化過程中顯微組織演變進行了系統(tǒng)研究以及不同燒結(jié)溫度對力學性能的影響。結(jié)果表明：當燒結(jié)溫度超過1200℃時，組織內(nèi)存在少量高溫殘留B2相，且隨著燒結(jié)溫度的升高，β相（B2相）含量有所增加；燒結(jié)溫度在1100℃時合金具有最高的壓縮斷裂強度、拉伸斷裂強度和斷裂應變，分別為2367MPa、600MPa和2.25%；α2相、β相和γ相存在如下晶體學關(guān)系： ∥ ∥ ， ∥ ∥ ；1300℃燒結(jié)樣品中有形變誘導α2→γ相變以及形變孿晶產(chǎn)生。

摘要:采用OM、SEM、TEM等分析方法，結(jié)合不同的熱處理工藝，系統(tǒng)分析了雙重時效處理對含有初生α相TC29鈦合金的顯微組織的影響。結(jié)果表明：經(jīng)兩相區(qū)固溶及時效后，TC29鈦合金中析出的次生α相尺寸可達到亞微米級。對于895℃固溶處理的TC29鈦合金，單重時效后析出的主要是尺寸約100~300nm的彌散α相；雙重時效后β轉(zhuǎn)變組織中存在取向近似的 “α叢簇”，“α叢簇”中的次生α相呈細板條狀；與單重時效相比，雙重時效處理后TC29鈦合金的顯微硬度并未得到提高，相反存在小幅度的降低；β相基體在預時效過程中析出了大量ω相，同時在靠近初生α/β相界面處由于合金元素擴散導致局部元素分布不均勻，因此隨后的二次時效過程中在相應位置形成了“α叢簇”。

摘要:通過對激光沉積TC4鈦合金沉積態(tài)和熱處理態(tài)的顯微組織、靜載力學性能及顯微硬度進行對比研究，探索改善激光沉積TC4鈦合金組織，進而提高綜合力學性能的途徑。研究結(jié)果表明，沉積態(tài)試樣在970 ℃熱處理后初始連續(xù)的晶界α相已經(jīng)徹底破碎；隨著固溶時間的延長，球狀α相進一步長大且增多，α板條充分生長且顯著增大；在970℃固溶2h后再進行時效熱處理后，組織是一種由等軸α，網(wǎng)籃α和轉(zhuǎn)變β相構(gòu)成的三重混合組織，使得組織參數(shù)達到最優(yōu)化。與沉積態(tài)和退火態(tài)相比，固溶時效處理后的試樣，由于組織中的等軸組織起著變形協(xié)調(diào)的作用，網(wǎng)籃組織可以降低位錯的塞積作用進而提高塑性，使得塑性有很大的提高且強度又降低不多，綜合力學性能得到顯著的提高。激光沉積制造TC4鈦合金的沉積態(tài)、退火態(tài)、固溶時效態(tài)和固溶態(tài)（固溶溫度相同）的顯微硬度依次升高，但是當固溶溫度進一步提高至相變點以上進行熱處理時，由于再結(jié)晶后的晶內(nèi)組織發(fā)生了重排，試樣的顯微硬度將會明顯下降。

摘要:將Ti–6Al–4V雙相鈦合金加熱至α+β相區(qū),利用墩拔方式進行大塑性熱變形,然后將其置于不同的溫度下進行再結(jié)晶保溫熱處理。結(jié)果表明：材料經(jīng)形變熱處理后,晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉牡容Sα晶粒以及條狀α+β組織,隨再結(jié)晶溫度的升高,等軸α晶粒逐漸長大,條狀α+β組織也逐漸變大,發(fā)生再結(jié)晶晶粒的體積分數(shù)在增加,小角度晶界所占比例減小。800℃再結(jié)晶后延伸率和斷面收縮率高達19.9%及42.5%,材料的綜合力學性能則隨再結(jié)晶溫度的升高呈下降趨勢,原因歸結(jié)于晶粒的粗化及晶粒的均勻性變差所致。

摘要:采用背散射電子衍射（EBSD）和X射線衍射（XRD）技術(shù)對比分析了兩種應變方式（單向軋制和交叉軋制）對大變形量（厚度方向壓下量90%）純鎳形變組織和織構(gòu)以及隨后熱處理過程中組織和織構(gòu)演變的影響。結(jié)果表明：單向與交叉軋制純鎳的形變微觀組織均以層片狀組織為主，但前者儲存能高于后者；單向軋制純鎳的宏觀織構(gòu)是典型的銅型冷軋織構(gòu)，而交叉軋制純鎳的主要織構(gòu)組分是黃銅和旋轉(zhuǎn)型黃銅織構(gòu)，且前者的織構(gòu)強度明顯高于后者。對兩種方式形變樣品在不同溫度下進行退火處理，發(fā)現(xiàn)單向軋制樣品中形成了以立方織構(gòu)為主的再結(jié)晶織構(gòu)，且隨著退火溫度的升高，立方織構(gòu)的強度逐漸增強；而交叉軋制樣品則形成了弱的再結(jié)晶纖維織構(gòu)，其強度遠小于單向軋制樣品的再結(jié)晶織構(gòu)強度。另外，單向軋制樣品在高溫800°C保溫處理后，出現(xiàn)了少量異常長大晶粒，這是由于取向相近的立方取向晶粒聚集形成團簇，使得微觀取向分布不均勻造成的；而交叉軋制方式可以抑制熱處理過程中的晶粒異常長大。

摘要:本實驗研究不同熱處理工藝對哈氏合金X焊接接頭組織和力學性能的影響,分析焊后熱處理對哈氏合金X焊接接頭性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：焊縫中心區(qū)域組織主要以等軸晶為主,熔合區(qū)以枝晶為主。經(jīng)1050℃熱處理的焊縫未析出二次相,經(jīng)1100℃處理的焊縫在晶界處與晶粒內(nèi)析出大量二次相,經(jīng)1150℃處理的焊縫析出物發(fā)生重溶。經(jīng)1150℃熱處理工藝后接頭抗拉強度最高達773.49 MPa；經(jīng)1100℃處理的焊接接頭斷裂形式為沿晶脆性斷裂,其他焊縫接頭的斷裂形式為韌性斷裂。

摘要:采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni和 Ag-Cu28兩種釬料分別對TC4鈦合金/30CrMnSiNi2超高強鋼異種材料進行了釬焊,對釬焊界面組織以及接頭的力學性能進行了分析。結(jié)果表明：Ag基釬料釬焊TC4與30CrMnSiNi2A異種材料時,釬縫界面組織為Ag(s,s)+Ti-Cu系化合物組成；因Ag固溶體的存在,釬縫具有一定的韌性,接頭剪切強度較高,剪切斷口呈現(xiàn)出韌性斷裂特征。Ti基釬料釬焊TC4與30CrMnSiNi2A異種材料時,釬縫界面組織為Ti-Zr固溶體+未完全反應凝固釬料,釬縫顯微硬度較高,接頭剪切強度較低,呈現(xiàn)出脆性斷裂特征。Ag基釬料TC4/30CrMnSiNi2A異種材料釬焊接頭力學性能明顯優(yōu)于Ti基釬料結(jié)果,在釬焊溫度830℃,保溫時間15min時,剪切強度為125.52MPa。

摘要:采用接觸反應釬焊,以Ti/Ni/Ti為中間層,實現(xiàn)了Ti3SiC2陶瓷與TC4合金的連接。釬焊接頭的典型界面組織為：TC4/α-Ti + β-Ti + Ti2Ni/Ti2Ni + Ti3AlC + Ti5Si3Cx + TiC/Ti3SiC2。隨著釬焊溫度的升高和保溫時間的延長,釬縫寬度增加,Ti2Ni相含量減少。釬焊溫度為980 ℃時,大量的Ti2Ni相分布于反應區(qū)；連接溫度為1000 ℃時,釬焊接頭抗剪強度最高,達到82 MPa,斷裂主要發(fā)生在陶瓷母材處；隨著釬焊溫度的繼續(xù)提升,在反應區(qū)和TC4合金界面處出現(xiàn)明顯孔洞,接頭力學性能顯著降低。此外,分析了釬焊接頭的形成機制。

摘要:為了研究激光沉積TC4/TC11鈦合金梯度材料的組織與疲勞性能,采用激光沉積制造技術(shù)制備兩種不同過渡方式的TC4/TC11復合材料。觀察不同過渡方式復合材料的顯微組織,測試兩種復合材料分別在550Mpa和800Mpa下的疲勞性能,并對疲勞斷口進行分析。結(jié)果表明,相比直接過渡的復合材料,具有3層過渡層梯度材料的顯微組織過渡界面不明顯,過渡區(qū)組織結(jié)合緊密；具有3層過渡層的梯度材料在兩種應力下的疲勞壽命均比直接過渡的高,低應力下相對提高了129.3%,高應力下相對提高了81.8%；直接過渡復合材料在裂紋擴展時沿著α片層集束開裂,滑移面較大,疲勞壽命較低；具有3層過渡層的梯度材料,裂紋擴展沿著單個α片層滑移開裂,滑移面小,裂紋擴展路徑比較曲折,疲勞壽命高。

摘要:孔隙在熱噴涂制備的涂層中較為常見,孔隙的形貌、大小、分布特征等對涂層的性能有著重要影響。因此,對熱噴涂涂層孔隙結(jié)構(gòu)特征的表征顯得尤為重要。本文對熱噴涂涂層孔隙結(jié)構(gòu)的表征方法進行了綜合評述,常用的圖像分析法包括通過光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡組織圖像中的孔隙結(jié)構(gòu)特征進行分析,浸滲壓入法,氣體吸附與解吸附,原子力探針接觸式測量,射線三維掃描成像(X射線、中子射線等),超聲波成像分析等。分析比較了各類方法的優(yōu)缺點以及適用范圍等,并對熱噴涂涂層孔隙結(jié)構(gòu)表征技術(shù)的發(fā)展進行了展望。

摘要:片層結(jié)構(gòu)是TiAl合金中最重要的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)。綜述了當前TiAl合金片層結(jié)構(gòu)粗化的研究進展，介紹了TiAl合金片層結(jié)構(gòu)的連續(xù)粗化和不連續(xù)粗化類型，分析了粗化行為的熱力學驅(qū)動力來源，包括化學體積自由能、界面能、彈性應變能和晶界能，簡述了粗化的動力學特征，并討論了影響粗化行為的各種因素，包括溫度、時間、組織條件和合金元素等。在此基礎(chǔ)上研究了Ti-4822合金片層結(jié)構(gòu)的粗化行為，描述并分析了片層高溫下連續(xù)粗化與不連續(xù)粗化行為的特征，及其隨溫度與時間的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)在1160 ℃，兩種粗化方式存在明顯的競爭關(guān)系。在共析溫度附近，不連續(xù)粗化占據(jù)優(yōu)勢地位，而在更高的溫度（高于1200 ℃），不連續(xù)粗化被抑制，連續(xù)粗化占據(jù)主導地位。