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摘要:本文通過高溫拉伸試驗(yàn)研究了Ti-22Al-24.5Nb-0.5Mo合金在溫度范圍為910~1040℃、應(yīng)變速率為0.0001~0.1-1條件下的高溫變形行為。建立了B2/β+O、α2+B2/β+O和α2+B2/β三個(gè)不同相區(qū)的Arrhenius方程，并通過多種微觀組織觀察技術(shù)研究了微觀組織演化機(jī)理。結(jié)果表明：在B2/β+O、α2+B2/β+O和α2+B2/β三個(gè)相區(qū)的激活能分別為759.43kJ/mol，516.71kJ/mol和438.59kJ/mol。微觀組織演化主要是O相晶粒的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和B2/β相晶粒的動(dòng)態(tài)回復(fù)，在B2/β+O相區(qū)的軟化機(jī)制是片層O相晶粒的球化，而在α2+B2/β+O相區(qū)的軟化機(jī)制是B2/β相晶粒的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及局部剪切帶的形成。

摘要:鋁被認(rèn)為是下一代電池最有前途的負(fù)極材料之一, 本文中采用導(dǎo)電的Ti₃O₅作為外殼包覆納米鋁粉來制備Al@Ti₃O₅核殼結(jié)構(gòu)材料, 并將其作為負(fù)極材料應(yīng)用到雙離子電池(DIB)中。使用中間相炭微球(MCMB)作為正極材料,Al@Ti₃O₅作為負(fù)極材料制作Al@Ti₃O₅-MCMB雙離子電池。電池的放電平臺(tái)可達(dá)4.5V, 在電流倍率0.5C下(電流基于正極石墨的理論比容量計(jì)算,1C=372mAhg^_-1)放電比容量達(dá)到130.6mAhg^_-1,比能量密度為278.8Whkg^_-1。并且在高倍率5C下循環(huán)1000次過程中容量基本保持110mAhg^_-1不變,循環(huán)后容量保持率達(dá)到92.9%。

摘要:6061鋁合金作為一種熱可強(qiáng)化鋁合金，具有良好的成形性能，但是其塑性流變應(yīng)力受最終熱處理工藝的加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻方式等參數(shù)的影響很大。因此，為了獲得最終熱處理工藝參數(shù)對6061鋁合金板材的塑性性能及流變行為的影響，試驗(yàn)中以6061-T6鋁合金板材為研究對象，通過單向拉伸試驗(yàn)、金相實(shí)驗(yàn)和硬度測試等方法研究不同熱處理工藝參數(shù)(加熱溫度為500、530、560和590℃、保溫時(shí)間2小時(shí)、冷卻方式為空冷)對6061鋁合金塑性性能和硬度的影響。通過單向拉伸試驗(yàn)獲取不同熱處理工藝參數(shù)條件下6061鋁合金的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線；借助BP、GA-BP和PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建不同熱處理溫度條件下6061鋁合金的本構(gòu)關(guān)系模型。研究結(jié)果表明BP、GA-BP和PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型均能較好的擬合不同熱處理溫度條件下6061鋁合金的流變行為，但是PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對6061鋁合金流變應(yīng)力的預(yù)測精度更高，網(wǎng)絡(luò)預(yù)測性能更優(yōu)越，其平均絕對誤差(MAE),平均相對誤差(AARE)和相關(guān)系數(shù)(R2)分別為1.89，1.56%和0.9965。

摘要:為了研究晶體取向?qū)︽嚮鶈尉Ц邷睾辖鸺{米壓痕行為的影響，采用帶原子力顯微鏡的Berkovich壓頭對[001], [011]和[111]取向的鎳基單晶高溫合金開展了納米壓痕試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示晶體取向?qū)汉圯d荷-深度曲線、硬度和彈性模量有顯著影響。晶體取向會(huì)影響γ^"強(qiáng)化相形狀和體積分?jǐn)?shù)，進(jìn)而會(huì)影響其力學(xué)性能。采用晶體塑性理論對三種典型晶體取向下的納米壓痕響應(yīng)和分解切應(yīng)力分布開展有限元模擬，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合得較好。

摘要:本文研究了Fe含量對WAAM Al-7Si-0.6Mg合金組織與性能的影響,并觀察了合金中富Fe相形貌和分布。結(jié)果表明,WAAM成形試樣中富Fe相為細(xì)小針狀,為亞穩(wěn)態(tài)鎂硅相和π-Fe相的混合相。經(jīng)T6熱處理后,富Fe相中Mg₂Si脫溶而形成π-Fe相。隨著Fe含量的增加,合金中的富Fe相的尺寸增大、數(shù)量增多。Fe含量在較小的范圍內(nèi)變化即可對WAAM成形合金的延伸率產(chǎn)生較大影響,而對強(qiáng)度作用不明顯,當(dāng)Fe含量由0.11%增加到0.18%,合金的斷裂延伸率降低了47.1%。

摘要:在溫度為250~450 ℃、應(yīng)變速率為1×10-4-1 s-1的條件下，對超細(xì)晶工業(yè)純鈦進(jìn)行變速率壓縮實(shí)驗(yàn)，計(jì)算超細(xì)晶工業(yè)純鈦的應(yīng)變速率敏感性因子和激活體積，并研究超細(xì)晶工業(yè)純鈦的變形行為。研究結(jié)果表明：超細(xì)晶工業(yè)純鈦在穩(wěn)態(tài)變形階段存在流變軟化效應(yīng)，這是受變形過程中大角度晶界和位錯(cuò)活動(dòng)所控制的。超細(xì)晶工業(yè)純鈦的應(yīng)變速率敏感性因子和激活體積在數(shù)值上都相對較低，應(yīng)變速率敏感性隨著變形溫度的升高而增加，但激活體積獨(dú)立于變形溫度。應(yīng)變速率敏感性和激活體積的數(shù)值表明晶粒內(nèi)部位錯(cuò)之間的交互作用幾乎不發(fā)生，而位錯(cuò)與晶界之間的交互作用顯著影響超細(xì)晶工業(yè)純鈦的塑性變形。

摘要:摘要： 本文以5wt%Al3Zr/鋁基復(fù)合材料為研究對象，以Ar氣體為離子氣體，Al-Ti-B為絲材進(jìn)行等離子焊接。用電化學(xué)綜合測試儀測定了焊接區(qū)在3.5%NaCl溶液中的腐蝕極化曲線。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）對復(fù)合材料及其焊縫的組織和相組成進(jìn)行了分析和表征，研究了Al3Zr/Al基復(fù)合材料等離子焊接后在3.5%NaCl溶液中的腐蝕行為和腐蝕機(jī)理。SEM分析結(jié)果表明，等離子弧焊接可獲得較好的焊縫組織，焊縫組織主要由Al3Ti相和Al基體組成，Al3Ti相呈條狀和球形。電化學(xué)極化曲線表明，材料在熔核處的耐蝕性略低于母材，焊縫處浸泡腐蝕機(jī)理為Al3Ti相和基體相的電極電位不同形成原電池反應(yīng)造成。

摘要:為了提高Ti-6Al-4V合金零部件的表面強(qiáng)度及耐熱性能，在利用激光熔化后的Ti-6Al-4V材料表面上植入ZrO2陶瓷顆粒。本文基于CFD計(jì)算方法建立了三維瞬態(tài)激光植入工藝過程數(shù)值分析模型并對部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。該模型根據(jù)等效熱效應(yīng)對移動(dòng)激光熱源進(jìn)行計(jì)算，利用VOF方法追蹤流體的自由表面?？紤]浮力、慣性力、粘性阻力對顆粒運(yùn)動(dòng)的影響分析了顆粒在熔池內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程，對比分析了是否添加顆粒兩種工況下熔池內(nèi)的溫度場與流場分布。結(jié)果表明顆粒的進(jìn)入使得熔池內(nèi)溫度場與流場重新分布，流體的流動(dòng)和熔池的凝固使顆粒分布于不同位置。通過對100μm深度上熔池不同位置處的顆粒數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，隨著激光掃描速率的增加，顆粒在基板上表面的分布更加密集。

摘要:通過對BSTMUF601高溫合金在1253 K和1368 K不同載荷下蠕變試驗(yàn)及基于恒應(yīng)力條件的θ映射法蠕變本構(gòu)模型,研究馬弗爐真實(shí)服役環(huán)境下的蠕變行為。為了解決蠕變過程試件截面積減小的問題,提出一種直徑修正法近似獲得試件的真實(shí)應(yīng)力和應(yīng)變?？紤]在恒載條件下,非線性多元擬合方法不能準(zhǔn)確標(biāo)定蠕變本構(gòu)模型的參數(shù),本文基于上述修正的應(yīng)力和應(yīng)變通過誤差反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法逆向標(biāo)定θ映射法模型參數(shù)。結(jié)果表明,預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,最大相對誤差小于12 %。此外,模型計(jì)算的表觀蠕變應(yīng)力指數(shù)和TEM圖像表明位錯(cuò)攀爬是蠕變變形主導(dǎo)機(jī)制,說明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對BSTMUF601高溫合金蠕變本構(gòu)模型參數(shù)識(shí)別和預(yù)測方面的優(yōu)勢。

摘要:激光-電弧復(fù)合焊接鎂合金過程中氣孔是一種重要缺陷。本文針對復(fù)合熱源焊接過程中熔池行為和激光匙孔引起的氣孔之間的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究中重點(diǎn)考查了激光脈沖對熔池的沖擊作用，匙孔的動(dòng)態(tài)行為以及氣孔的形成規(guī)律。研究結(jié)果表明激光脈沖的參數(shù)決定其對液態(tài)熔池的沖擊作用，較強(qiáng)的激光脈沖作用可以有效抑制氣孔的形成；液態(tài)金屬的行為主要有匙孔行為主導(dǎo)；匙孔的尺寸和開-閉狀態(tài)直接影響焊后氣孔的形成；過高的激光脈沖功率會(huì)導(dǎo)致焊后氣孔的形成；匙孔開口維持時(shí)間越長，焊后氣孔數(shù)量越少。

摘要:采用熱脫氫分析裝置 (TDS) 研究了含復(fù)合 (Ti,Mo)C析出相的馬氏體鋼的氫的捕獲與解吸附行為。結(jié)果表明,36-60 nm的未溶球形(Ti,Mo)復(fù)合析出相在室溫電化學(xué)充氫過程中不能捕獲氫,而回火析出的1-5 nm的復(fù)合 (Ti,Mo)C析出相是有效的氫陷阱,盡管其氫陷阱激活能相對較低,為16.4-22.1 kJ/mol,與晶界、位錯(cuò)處的氫陷阱激活能相近,同時(shí)遠(yuǎn)低于純的共格TiC析出相的氫陷阱激活能,但在大氣中放置時(shí),被回火析出的1-5 nm的復(fù)合 (Ti,Mo)C析出相捕獲的氫無法解吸。

摘要:本文使用靜滴法研究了不同Mg含量(3.2, 4.5, 6.5, 8.5, 10, 13, 17 wt.% Mg)的Al-Mg合金在M40石墨纖維網(wǎng)上的潤濕行為，重點(diǎn)討論了Mg元素含量對潤濕性及鋪展速率的影響。 隨著Al-Mg合金中的Mg含量從3.2 wt.%增加至17 wt.%，初始潤濕角從115o降低到88.5o，而最終潤濕角則由 96.7o降低到71o。由于M40石墨纖維的表面組織性質(zhì)與普通石墨有較大的區(qū)別，因此與高密度碳平板相比，Al-Mg合金在石墨纖維網(wǎng)上的初始潤濕角更小。而潤濕角隨Mg含量的增加而減小主要是源于Mg含量的增加可以顯著降低Al-Mg合金的表面張力?；贒ezellus方程，進(jìn)一步計(jì)算了Al-Mg合金在石墨纖維網(wǎng)上的鋪展速率，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合?；贛iedema模型計(jì)算得到的鋪展速率系數(shù)k也與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合，此結(jié)果證明了Miedema模型在鋪展速率計(jì)算方面應(yīng)用的合理性。計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明Mg元素含量的增加雖然可以顯著降低潤濕角，但對鋪展速率影響不大。

摘要:采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子探針,研究了不同比例的稀土Yb和Al-5Ti-B復(fù)合變質(zhì)劑對過共晶Al-20Si合金顯微組織與性能的影響。結(jié)果表明,Al-20Si合金中添加0.5% Yb和0.3% Al-5Ti-1B復(fù)合變質(zhì)劑使得粗大的多邊形狀、塊狀和五瓣星狀初生Si變質(zhì)為細(xì)小塊狀,共晶Si由粗大的片狀或針狀結(jié)構(gòu)變質(zhì)為細(xì)小顆?；蛘呃w維結(jié)構(gòu),而且粗大的α-Al枝晶被細(xì)化為等軸枝晶。然而,當(dāng)Al-5Ti-B變質(zhì)劑含量達(dá)到0.4%時(shí),初生Si和共晶Si出現(xiàn)粗化現(xiàn)象。力學(xué)性能測試結(jié)果表明,合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率分別增加了83.7%和92.1%。

摘要:通過激光熔化沉積制造技術(shù)成功制備了X×Y×Z（40 mm×5 mm×60 mm）的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金沉積樣品。利用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）和背散射衍射（EBSD）分析了沉積樣品的顯微組織、相組成、晶粒取向及斷口形貌；利用維氏硬度計(jì)測量了沉積樣品不同位置上的硬度分布；利用拉伸機(jī)測量了沉積樣品在Z向的拉伸性能。 結(jié)果表明，在最佳工藝參數(shù)條件下獲得了成形良好的沉積樣品，經(jīng)過滲透檢測后發(fā)現(xiàn)表面無裂紋。沉積樣品的顯微組織由γ+α2組成的層片狀晶團(tuán)及少量塊狀γ-TiAl相組成。在沉積狀態(tài)下，沿試樣Z方向的室溫拉伸強(qiáng)度為425MPa，延伸率為3.3%。拉伸試樣的斷口形貌為準(zhǔn)解理斷口。

摘要:在本文，通過分子動(dòng)力學(xué)模擬方法建立了單晶γ-TiAl合金的納米切削模型和拉伸模型，其主要分析不同的切削深度對工件拉伸性能的影響。一方面，詳細(xì)的研究了晶格轉(zhuǎn)變和微觀缺陷演化之間的關(guān)系；另一方面，系統(tǒng)的探討了不同的切削深度對應(yīng)力-應(yīng)變曲線、位錯(cuò)形核位置和工件斷口位置的影響。研究結(jié)果表明：在納米切削階段，晶格轉(zhuǎn)變的數(shù)量會(huì)隨著切削深度的增加而增多并且與微觀缺陷演化具有一致性。在一定的切削深度范圍內(nèi)工件的屈服應(yīng)力和彈性模量會(huì)相應(yīng)的提高。另外，切削深度對工件的位錯(cuò)形核位置和斷口位置有較大影響，經(jīng)過加工的工件位錯(cuò)形核于工件的亞表面，而未經(jīng)過加工的位錯(cuò)形核于工件的邊界處，工件的斷口位置隨著切削深度的增加越靠近拉伸端。

摘要:利用納米壓痕試驗(yàn)研究了不同厚度鈦薄膜的力學(xué)行為和疲勞性能。在納米級(jí)動(dòng)態(tài)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)儲(chǔ)存剛度的變化定量計(jì)算了薄膜的疲勞壽命。結(jié)果表明，薄膜的疲勞壽命與殘余應(yīng)力有顯著的關(guān)系。壓痕原位掃描圖像顯示，薄膜出現(xiàn)明顯堆積分層，長裂紋從壓頭中心向壓頭邊緣垂直延伸。而且，壓痕周圍積累了大量的應(yīng)力，納米級(jí)動(dòng)態(tài)加載過程產(chǎn)生了高度局域化的塑性變形和應(yīng)力釋放。薄膜內(nèi)部的殘余壓應(yīng)力將抵消部分載荷應(yīng)力，提高薄膜的疲勞壽命。

摘要:本文采用等溫壓縮試驗(yàn)研究了在變形溫度為573K-723K，應(yīng)變速率范圍為0.01s-1-10s-1，壓下量30%-50%的條件下TA1/AZ31B多層復(fù)合材料的塑性變形行為并利用光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織的變化。研究表明：TA1和AZ31B在壓縮復(fù)合過程中均發(fā)生塑性變形，但是鈦鎂多層復(fù)合材料各層的變形不同時(shí)且不均勻，AZ31B層的變形程度大于TA1層，且在變形過程中AZ31B層發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。當(dāng)應(yīng)變速率為10s-1時(shí)，中間TA1層出現(xiàn)頸縮和斷裂。計(jì)算結(jié)果證明Arrhenius本構(gòu)方程可以準(zhǔn)確預(yù)測TA1/AZ31B多層復(fù)合材料的流動(dòng)應(yīng)力行為，得到平均絕對相對誤差為3.976%，相關(guān)系數(shù)為0.991。此外，基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)理論建立了TA1/AZ31B多層復(fù)合材料在真應(yīng)變0.5下的加工圖，確定最佳工藝條件在723K溫度下，應(yīng)變速率為0.01s-1，此時(shí)最大功率耗散值為28%。同時(shí)，TA1/AZ31B多層復(fù)合材料的加工圖中存在一個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域，即變形溫度范圍為573K ~ 692K時(shí)應(yīng)變速率范圍為0.6-10s-1。

摘要:本文采用拉伸試驗(yàn)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等手段,研究了7B04鋁合金在施加和不施加直流電條件下,經(jīng)470℃固溶和100-140℃時(shí)效處理后的組織和力學(xué)性能。與傳統(tǒng)的T6處理(470 oC/30 min+120 oC/24h)相比,固溶和/或時(shí)效處理時(shí)施加500A的電流,可顯著提高GPII區(qū)的析出密度,進(jìn)而提高峰時(shí)效狀態(tài)下的拉伸強(qiáng)度和延伸率。固溶過程中施加直流電可將隨后時(shí)效合金達(dá)到峰值強(qiáng)度的時(shí)間明顯縮短12h。

摘要:突破傳統(tǒng)ECAP變形全過程通道等截面思路，提出一種耦合剪切應(yīng)變和正應(yīng)變于一體的新型等通道球形轉(zhuǎn)角擠壓（Equal channel angular extrusion with spherical cavity，ECAE-SC）工藝。在自行研制的模具上對工業(yè)純鋁進(jìn)行室溫單道次ECAE-SC擠壓實(shí)驗(yàn)，采用OM、EBSD和TEM等技術(shù)手段，研究了ECAE-SC變形過程中工業(yè)純鋁微觀組織的演變規(guī)律，并測試了變形后試樣的顯微硬度。結(jié)果表明，在ECAE-SC工藝劇烈簡單剪切變形誘導(dǎo)下，工業(yè)純鋁僅需1道次擠壓變形即可獲得等軸、細(xì)小、均勻的超細(xì)晶組織，平均晶粒尺寸約為400 nm；工業(yè)純鋁室溫ECAE-SC變形以位錯(cuò)滑移為主并伴有不完全連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，其微觀組織經(jīng)歷了剪切帶→位錯(cuò)胞→小角度亞晶→大角度等軸晶粒這一動(dòng)態(tài)演化過程。1道次ECAE-SC變形后，工業(yè)純鋁組織以{110}<001>高斯織構(gòu)為主，同時(shí)存在部分{111}<112>銅型織構(gòu)；材料顯微硬度值大幅提升，由初始28.94 HV提高到56.53 HV，增幅高達(dá)95.33%，且分布均勻性良好。

摘要:為了避免微弧氧化過程中的持續(xù)電弧放電對膜層的破壞,本文使用高速攝像機(jī)拍攝放電現(xiàn)象,結(jié)合負(fù)載的電流、電壓波形探究持續(xù)電弧放電的實(shí)質(zhì),并研究了被破壞區(qū)域的表面、截面形貌及相組成相對于正常膜層的變化,最后搭配不同的占空比和頻率,探索出電參數(shù)對持續(xù)電弧放電現(xiàn)象的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：在微弧氧化過程中,試樣表面呈現(xiàn)出燃弧—熄弧—冷卻的往復(fù)過程,而局部破壞區(qū)域則表現(xiàn)為連續(xù)的電弧放電現(xiàn)象。局部持續(xù)電弧放電區(qū)域的組分結(jié)構(gòu)、表面形貌、截面形貌及元素分布均與正常微弧氧化膜層有很大差異,該膜層的均勻性、致密性和完整性均被破壞,導(dǎo)致膜層整體的均一性被破壞,甚至造成試樣的外形尺寸發(fā)生嚴(yán)重的破壞。負(fù)載的電容特性導(dǎo)致電弧持續(xù)時(shí)間過長而熔融金屬氧化物的冷卻時(shí)間不足,局部熱交換不充分和熱量集中,這是造成持續(xù)電弧破壞根本原因。該破壞發(fā)生后無法修復(fù),因此可以通過對頻率和占空比的合理搭配,在不同的處理電壓下避免持續(xù)電弧破壞現(xiàn)象的發(fā)生。

摘要:為了研究在爆炸焊接過程中波狀界面的形成機(jī)理，本文采用對不同強(qiáng)度基板爆炸焊接實(shí)驗(yàn)與SPH數(shù)值模擬相結(jié)合的方式對試樣界面形貌及其焊接過程進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)焊接參數(shù)在可焊窗口以內(nèi)時(shí)，強(qiáng)度較低的材料界面比較容易形成周期性波紋，而且數(shù)值模擬結(jié)果顯示在碰撞點(diǎn)后兩個(gè)周期的范圍內(nèi)，界面粒子仍然具有較高的運(yùn)動(dòng)速度并沿界面持續(xù)運(yùn)動(dòng)形成界面波；而強(qiáng)度較高且表面光滑的材料則難以形成波狀界面。結(jié)果表明：爆炸焊接波狀界面的形成需要擾動(dòng)的積累進(jìn)而觸發(fā)Bahrani刻入機(jī)理，而當(dāng)界面缺少擾動(dòng)時(shí)則難以形成波狀界面；在碰撞點(diǎn)離開后的兩個(gè)周期范圍內(nèi)，波狀界面的熔融金屬將沿界面持續(xù)運(yùn)動(dòng)最終形成穩(wěn)定的界面波。

摘要:鈾鈮合金具有優(yōu)異的抗腐蝕性能和良好的綜合力學(xué)性能，是核工程中重要的結(jié)構(gòu)與功能材料。通過直接真空感應(yīng)熔煉的方式實(shí)現(xiàn)鈾鈮合金的合金化，可大幅度提高鈾鈮合金的生產(chǎn)效率。然而，鈾鈮合金的真空感應(yīng)熔煉合金化過程易出現(xiàn)合金化不充分的現(xiàn)象，該問題主要與固態(tài)鈮在鈾熔體中的溶解擴(kuò)散過程有關(guān)。為了提高對固態(tài)鈮在鈾熔體中的溶解擴(kuò)散的認(rèn)識(shí)，精確優(yōu)化鈾鈮合金的真空感應(yīng)熔煉工藝，提升鈾鈮合金材料質(zhì)量，本文對固態(tài)鈮在鈾熔體中的溶解擴(kuò)散行為進(jìn)行了研究。通過溶解擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)獲得鈮在鈾熔體中的溶解速率v與熔體溫度T存在v=0.3651exp(-21150[K]/T)[m/s]關(guān)系；對U/Nb溶解擴(kuò)散界面進(jìn)行了表征，結(jié)果顯示鈮溶解于鈾熔體的過程中，U/Nb溶解擴(kuò)散界面形成了與固態(tài)Nb存在位向關(guān)系的片狀結(jié)構(gòu)；對比有無電磁攪拌情況下鈮在鈾熔體中的溶解行為及U/Nb界面結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明電磁攪拌提高了鈮在鈾中的溶解速率并改變了U/Nb界面的片狀結(jié)構(gòu)。

摘要:六方馬氏體α′具有特殊金相腐蝕行為，即：部分晶粒內(nèi)部組織經(jīng)腐蝕后無明顯對比度，而部分晶粒腐蝕特征較明顯，其內(nèi)部細(xì)長的α′相呈十字正交排列。本文基于OM、AFM、EBSD等手段，分析了α′金相腐蝕行為的內(nèi)在機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)：原始β相淬火析出α′時(shí)具有三組正交析出方向，若金相觀察面同某一晶粒中三組正交析出方向的任意一組平行或近似平行，則該組α′片必為十字正交排列或平行排列。此時(shí)，α′片同金相觀察面垂直，界面縱深大，腐蝕深度大，故呈現(xiàn)深腐蝕特征。對于給定晶粒，兩種排列方式可同時(shí)存在，故整體呈現(xiàn)正交排列方式。

摘要:采用EBSD和OIM技術(shù)研究了GH3625合金管材短流程制備過程中(熱擠壓、固溶處理、冷軋及退火處理)的晶界特征分布和織構(gòu)演變規(guī)律,進(jìn)一步通過分析Schmid因子和Taylor因子研究合金管材的冷熱塑性變形能力。結(jié)果表明,GH3625合金管材的晶界特征分布主要是以退火孿晶相關(guān)的Σ3_ⁿ晶界優(yōu)化的,而不是形變孿晶；GH3625合金管材在熱擠壓/冷軋變形過程中主要形成Brass織構(gòu){110}<112>和Fiber織構(gòu)<111>//RD,而在固溶/退火處理過程中主要形成{110}<110>織構(gòu)和Brass-R織構(gòu){111}<112>；GH3625合金管材在熱擠壓變形時(shí)優(yōu)先在擠壓方向(RD)發(fā)生塑性變形,而在冷軋變形時(shí)優(yōu)先在垂直于軋向的方向發(fā)生塑性變形；同時(shí),對比熱擠壓和冷軋變形過程中GH3625合金管材平均的Schmid因子值m_s和Taylor因子值M_T發(fā)現(xiàn)冷軋變形比熱擠壓變形的塑性變形能力差,需要更高的形變功。

摘要:利用SQS超晶胞模型及第一性原理計(jì)算研究了Zr1-xTix合金中Ti含量及相結(jié)構(gòu)（hcp與bcc結(jié)構(gòu)，α相與β相）對合金相穩(wěn)定性及彈性性質(zhì)的影響。研究表明：從彈性性質(zhì)上看， Ti含量增加會(huì)使Zr-Ti合金的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定， Zr-Ti合金α相的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性普遍高于β相；Zr-Ti合金普遍具有延展性， Zr-Ti合金的α相具有更高的硬度并且其硬度和韌性都與Ti元素濃度成正比，Zr-Ti合金的β相具有更高的韌性；從電子結(jié)構(gòu)上看， Ti不會(huì)顯著改變hcp結(jié)構(gòu)和bcc結(jié)構(gòu)Zr-Ti合金系統(tǒng)的DOS，Zr-Ti合金系統(tǒng)的DOS分布中的費(fèi)米能級(jí)與純Zr系統(tǒng)的相似， Ti含量對Zr-Ti合金的相穩(wěn)定性影響不大。

摘要:利用織構(gòu)增強(qiáng)原理，開發(fā)出了TA18(Ti-3Al-2.5V)鈦合金860 MPa級(jí)高強(qiáng)度管材，保證了管材的工藝性能，同時(shí)又具有優(yōu)異的力學(xué)服役性能。標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定反映徑向織構(gòu)的管材收縮應(yīng)變比(CSR)大于1.3，但對上限值未作規(guī)定。本文設(shè)計(jì)出小管徑的環(huán)向拉伸夾具，測試了不同CSR管材的環(huán)向拉伸力學(xué)性能，分析織構(gòu)對環(huán)向拉伸強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)最有利的CSR值為1.75，強(qiáng)于或弱于該CSR值時(shí)都會(huì)導(dǎo)致管材環(huán)向屈服強(qiáng)度下降。進(jìn)一步測定了對應(yīng)管材的極圖和ODF，從微觀結(jié)構(gòu)上可以解釋這一規(guī)律和本質(zhì)。環(huán)向拉伸強(qiáng)度下降會(huì)引起液壓系統(tǒng)工作時(shí)疲勞強(qiáng)度降低，CSR值的上限在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)加以控制。本研究將對發(fā)展安全可靠的航空液壓系統(tǒng)具有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

摘要:本文對電極感應(yīng)熔化氣霧化(Electrode induction melting gas atomization,縮寫EIGA)工藝制備的鎳基高溫合金粉末的物理特性,凝固組織以及內(nèi)部元素分布進(jìn)行研究分析；理論分析了EIGA制粉一次霧化過程中液滴尺寸的影響因數(shù)；根據(jù)對流換熱原理計(jì)算了該工藝中不同尺寸粉末的冷卻速率。結(jié)果表明：EIGA粉末以近球形為主,霍爾流速為(13.4s/50g),D90=121.5μm。粉末表面和內(nèi)部凝固組織顯示,隨著粉末尺寸的增大組織均由微晶向胞狀晶和樹枝晶轉(zhuǎn)變。同時(shí)顆粒表面組織之間的間隙不斷加深,粉末光滑度下降。在霧化氣壓為4MPa條件下時(shí),粉末尺寸與冷卻速率的關(guān)系為：。粉末內(nèi)部沒有明顯的成分偏析現(xiàn)象,但晶軸和晶間的元素分布略有差別。晶軸上Ni、Al、Co、C元素含量較晶間高,晶間的Ti、Mo、Cr、Nb元素含量更高。

摘要:以增材制造GH3625金屬粉末為研究對象,采用掃描電鏡觀察了粉末樣品的二維微觀結(jié)構(gòu),通過顯微CT表征了粉末樣品的三維結(jié)構(gòu),定量分析了粉末的粒度、體積、球度等幾何特征參數(shù)。通過三維分割成功提取了空心粉內(nèi)部所有孔隙,分別以體積孔隙率、空心粉概率、球度等多種參數(shù)表征了3D打印的粉末質(zhì)量。最后研究了空心粉內(nèi)部孔隙的直徑對粉末顆粒球度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,顯微CT是一種表征增材制造金屬粉末質(zhì)量的理想工具,CT實(shí)驗(yàn)共探測到20576個(gè)GH3625粉末顆粒,粉末的平均粒度為28.16μm,其中空心粉顆粒數(shù)量為1440個(gè),內(nèi)部孔隙數(shù)量1515個(gè),少數(shù)粉末顆粒存在多個(gè)孔隙,發(fā)現(xiàn)空心粉顆粒的球度隨著空心粉內(nèi)部孔隙直徑增大而降低。

摘要:本文使用低壓冷噴涂技術(shù)，分別在45#鋼基體與45#鋼加鍍鉻層基體上制備銅鋅涂層試樣。通過靜態(tài)浸泡與銅加速醋酸鹽霧腐蝕試驗(yàn)（CASS）對涂層和涂層加鍍鉻層試樣的腐蝕性能進(jìn)行研究；采用SEM、XPS對腐蝕前后涂層與鍍鉻層的微觀形貌與元素進(jìn)行表征。結(jié)果表明：靜態(tài)腐蝕過程中，銅鋅涂層的耐腐蝕性優(yōu)于銅鋅涂層加鍍鉻層；CASS實(shí)驗(yàn)中，隨著原始粉體中鋅含量的增加，涂層試樣與涂層加鍍鉻層試樣的耐腐蝕性能提高，當(dāng)銅鋅比為6:4時(shí)，對應(yīng)涂層試樣、涂層加鍍鉻層試樣與純鍍鉻層的耐腐性能達(dá)到六級(jí)。銅鋅涂層在腐蝕液中由于電化學(xué)腐蝕及氯化作用，導(dǎo)致銅鋅均發(fā)生了腐蝕，其腐蝕產(chǎn)物主要為Zn(OH)2、Cu2O與CuCl2。銅鋅涂層加鍍鉻層試樣在腐蝕過程中，鋅的腐蝕在一定成上可以起到減緩鍍鉻層腐蝕的作用，這種減緩的作用與鍍鉻層上析出的銅膜共同保護(hù)鍍鉻層，增強(qiáng)其耐腐蝕性能。

摘要:在DZ125鑄造基體上進(jìn)行激光沉積修復(fù)實(shí)驗(yàn)，研究了激光沉積修復(fù)顯微組織、硬度及摩擦磨損性能。結(jié)果表明：沉積區(qū)底部為寬度約8μm的平面晶、沿沉積高度方向外延生長排列緊密的柱狀晶、中部為樹枝晶、頂部為雜亂無章的等軸晶；沉積區(qū)層與層交界處γ"相尺寸大于層內(nèi)，晶界處γ"相尺寸大于晶內(nèi)；γ+γ"共晶相和MC碳化物沿晶界分布現(xiàn)象明顯，沉積區(qū)中下部多為短棒狀MC碳化物，沉積區(qū)頂部多現(xiàn)小塊狀以及八面體狀MC碳化物。基體顯微硬度為410～420HV0.3，沉積區(qū)顯微硬度高于基體，為455～475 HV0.3。沉積區(qū)磨損機(jī)理主要是輕微的磨粒磨損，耐磨性能優(yōu)于基體。

摘要:本文對比研究了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金雙時(shí)效和單時(shí)效對α相析出行為及力學(xué)性能的影響。組織觀察顯示,合金固溶淬火后得到等軸β晶粒。經(jīng)過低溫預(yù)時(shí)效后,在β晶內(nèi)獲得均勻彌散的α相團(tuán)簇組織,但在β晶界出現(xiàn)無析出區(qū)(PFZ)。這種β晶內(nèi)/晶界分區(qū)析出特征直接影響后續(xù)高溫時(shí)效形貌。雙時(shí)效后,在β晶內(nèi)析出細(xì)小均勻的α相,但在β晶界,α相呈粗大片狀。與之相比,單時(shí)效后,α相分布較為均勻,都為粗大層片。拉伸結(jié)果表明,與單時(shí)效試樣相比,雙時(shí)效試樣抗拉強(qiáng)度高達(dá)~1630MPa,但延性較差(~2%)。這種高強(qiáng)度歸結(jié)為組織中亞微米、納米量級(jí)α粒子強(qiáng)烈的析出強(qiáng)化效應(yīng),而急劇的延性損失主要源于β晶界處粗大α片誘發(fā)的形變局域化進(jìn)而導(dǎo)致早期沿晶脆性斷裂。

摘要:采用研制的CuMn基釬料對TZM與Kovar合金進(jìn)行了高頻真空釬焊研究。采用DTA、氦質(zhì)譜撿漏儀、激光共聚焦顯微鏡、SEM、EDS等分析測試手段,測試了釬料的熔點(diǎn)、對TZM與Kovar合金潤濕性,測試了釬縫的氣密性、微觀組織形貌、界面組織成份等。結(jié)果表明：在965℃時(shí),CuMn基釬料在TZM與Kovar合金樣品上的潤濕角θ分別為30.77°和12.30°,在最大釬焊感應(yīng)電流為430A時(shí),焊料對釬縫鋪展均勻,釬縫區(qū)域無裂紋、無氣泡等缺陷,焊件氣密性測試漏率優(yōu)于6×10_^-11 Pa.m_³/s,釬縫中間層區(qū)域?yàn)镃uMn基釬料凝固組織,釬料與TZM反應(yīng)界面區(qū)域較窄,與Kovar合金的界面反應(yīng)區(qū)域較寬,釬料中的Mn、Cu元素與Kovar合金中的Fe元素更容易相互擴(kuò)散遷移發(fā)生冶金熔合反應(yīng)。

摘要:本文采用XRD、SEM和TEM等方法表征了Mg-Al-Zn-Nd合金微觀組織演變，研究了合金中稀土相的強(qiáng)化行為。結(jié)果表明：添加Nd元素后的試驗(yàn)合金主要由α-Mg、Mg17Al12、Al2Nd和 Al11Nd3組成。隨著Nd含量的增加，Mg17Al12相尺寸變小，數(shù)量減少，彌散分布的Al2Nd和 Al11Nd3相增多，Al11Nd3相由針狀趨于棒狀轉(zhuǎn)變，且Al11Nd3相與基體存在結(jié)合能力較強(qiáng)的半共格界面。稀土相強(qiáng)化行為表現(xiàn)為：（1）在拉伸過程中稀土相周圍應(yīng)力集中的增大，可能誘發(fā)其周圍基體形成孿晶結(jié)構(gòu)，可以協(xié)調(diào)部分外界應(yīng)變能的增加；（2）相比Mg17Al12而言，具有較好結(jié)合能力的硬質(zhì)稀土相不易萌生裂紋，且呈彌散分布的稀土相釘扎位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)；（3）稀土相的增加導(dǎo)致基體與α+β共晶組織（M/E）界面、島狀Mg17Al12相微裂紋源的數(shù)量減少。最后，計(jì)算并簡要討論了Mg17Al12、Al2Nd和 Al11Nd3相的力學(xué)特性。

摘要:通過增材制造成型復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)航空航天結(jié)構(gòu)件的輕量化設(shè)計(jì)得到越來越多的應(yīng)用,然而點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其性能評價(jià)仍欠缺。本研究采用金剛石結(jié)構(gòu)為基體,以點(diǎn)陣密度、結(jié)構(gòu)形式為目標(biāo),設(shè)計(jì)不同幾何參數(shù)試樣,并以TC4鈦合金為對象進(jìn)行成型。對成型試樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn),研究這種結(jié)構(gòu)不同尺寸試樣壓縮性能的差異,結(jié)果表明：金剛石點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)試樣受到載荷后應(yīng)力在連接節(jié)點(diǎn)位置集中,產(chǎn)生斷裂。提高晶胞密度可以緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高比強(qiáng)度,減少晶胞尺寸和添加外殼都可以使應(yīng)力均勻化,提高性能穩(wěn)定性。小晶胞尺寸試樣對球化現(xiàn)象、孔隙等冶金缺陷較為敏感,造成強(qiáng)度的下降。

摘要:以不規(guī)則狀鈉還原鉭粉為原料,采用射頻等離子體球化技術(shù)制備高純致密球形鉭粉,實(shí)現(xiàn)了還原鉭粉的球化、致密化和純化。研究了送粉速率、載氣流量、反應(yīng)室壓力等工藝參數(shù)對鉭粉球化率及粉體特性的影響,并探索了球化鉭粉的選區(qū)激光熔化成形適用性。結(jié)果表明：不規(guī)則狀鈉還原鉭粉,經(jīng)射頻等離子體球化處理后可得到表面光滑、內(nèi)部致密、高純低氧、球化率可達(dá)100%的球形鉭粉。球化處理后,鉭粉粒度分布變窄。鉭粉的球化率隨送粉速率的增大而降低,隨載氣流量的增加先升高后減小。弱負(fù)壓更有利于獲得較高球化率的鉭粉。隨著球化率的提高,鉭粉的流動(dòng)性能顯著改善,松裝密度與振實(shí)密度明顯提高。當(dāng)送粉速率為30g/min,載氣流量為5.0slpm,反應(yīng)室壓力為12.0Psi時(shí),球形鉭粉霍爾流速提高到5.98s/50g,松裝密度由3.503g/cm_³提高到9.463g/cm_³,振實(shí)密度由5.344g/cm_³提高到10.433g/cm_³,且氧含量由0.076%降低至0.0481%。另外,射頻等離子體球化鉭粉具有良好的選區(qū)激光熔化成形適用性,其試樣致密度ρ≥99.5%,抗拉強(qiáng)度σ_b=693MPa,屈服強(qiáng)度σ_0.2=616MPa,延伸率δ=28.5%。

摘要:受生物材料的韌脆復(fù)合結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，本文將Al箔、Ti箔和Ti2AlNb箔材堆疊排列，采真空熱壓燒結(jié)技術(shù)制備了層級(jí)結(jié)構(gòu)的Al-Ti-Ti2AlNb層狀復(fù)合材料。利用SEM、XRD等技術(shù)表征了材料的微觀結(jié)構(gòu)，并測試了抗彎與抗壓性能。研究發(fā)現(xiàn)，本文設(shè)計(jì)的層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合了Ti、TiAl系列間化合物、Ti2AlNb等多種材料，層級(jí)結(jié)構(gòu)明顯，界面清晰。抗彎強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度分別為1231±71MPa和1341±63MPa，相比同類材料具有顯著的優(yōu)勢。分析認(rèn)為，多層級(jí)結(jié)構(gòu)的存在對裂紋的擴(kuò)展有顯著地阻礙作用；相比常規(guī)的二元TiAl層狀材料，Ti2AlNb層的存在顯著提高了力學(xué)性能。

摘要:本研究采用原位反應(yīng)法對不同鎢含量的鉬鎢合金表面進(jìn)行滲氮-滲硅處理，制備得到高溫抗氧化涂層。采用掃描電子顯微鏡及X射線衍射分析了鉬鎢合金中鎢含量對涂層形貌和結(jié)構(gòu)的影響，并評價(jià)了涂層在1600℃的抗氧化性能，簡要分析了涂層的抗氧化機(jī)理。研究表明，隨著鉬鎢合金中鎢含量的增加，涂層表面硅滲出量減少，說明鎢含量的增加可以有效地減緩Si元素的向外擴(kuò)散；1600℃的高溫氧化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了Mo-30%W表面涂層的抗氧化性能最為優(yōu)異，抗氧化時(shí)間長達(dá)327 h。實(shí)驗(yàn)表明，鎢含量的增加在一定程度上提升了涂層的抗氧化性能。

摘要:利用噴射電沉積技術(shù)制備了Ni-Fe-Co-P-CeO₂復(fù)合鍍層。通過SEM、XRD、EDS等測試了復(fù)合鍍層的表面形貌、截面形貌、組織結(jié)構(gòu)和組成成分,同時(shí),表征了復(fù)合鍍層的硬度、耐磨和耐蝕性能,探究和分析了納米稀土CeO₂顆粒濃度對鍍層性能的影響。結(jié)果表明：該多元復(fù)合鍍層為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)；隨著鍍液中CeO₂顆粒濃度的增加,復(fù)合鍍層的顯微硬度、耐磨性和耐蝕性均呈先增強(qiáng)后減弱的趨勢；鍍液中CeO₂顆粒濃度為1g/L時(shí),復(fù)合鍍層的表面均勻致密,其顯微硬度達(dá)到最大值(598.21HV),且具有最優(yōu)的耐磨和耐蝕性能。

摘要:本文采用溶劑熱法制備出摻鋁的銅銦鎵硒Cu(InGaAl)Se₂(簡稱CIGAS)納米粉末,并直接將此納米粉末作為蒸鍍材料制備銅銦鎵鋁硒CIGAS薄膜,再將其放置在裝有高純硒粉的自制密封法蘭內(nèi)在真空下進(jìn)行硒化和退火處理,從而得到符合化學(xué)計(jì)量比的銅銦鎵鋁硒CIGAS薄膜。采用X射線衍射(XRD)和拉曼光譜(Raman)以及掃描電鏡(STM)觀測和能譜(ED)對樣品結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行測量,確認(rèn)CIGAS薄膜樣品是黃銅礦結(jié)構(gòu)和銅銦鎵硒成分。采用橢圓偏振光譜測量術(shù)對銅銦鎵鋁硒CIGAS薄膜進(jìn)行橢偏光譜測量,進(jìn)而得出薄膜光學(xué)參數(shù)如折射率n(λ)、消光系數(shù)k(λ)、吸收系數(shù)以及薄膜光能隙Eg, 并發(fā)現(xiàn)Al元素的摻雜明顯增加了薄膜光能隙,并進(jìn)行了相關(guān)物理分析。

摘要:采用真空感應(yīng)爐制備了不同B含量的U720Li合金鑄錠并對其進(jìn)行了均勻化處理，研究了B對均勻化態(tài)U720Li合金1100 ℃恒溫氧化行為的影響。結(jié)果表明，經(jīng)高溫均勻化處理后不同B含量合金基體中的B均發(fā)生了嚴(yán)重?fù)p耗，表明在1100 ℃以上空氣中熱暴露時(shí)B會(huì)向氧化皮中迅速擴(kuò)散；增加B含量降低了合金的氧化速率，減小了氧化膜附近基體中孔洞的體積分?jǐn)?shù)及γ′分解區(qū)的厚度；高B和低B合金的氧化膜均分為3層：最外層主要由疏松的(Ni/Co)O、TiO2和復(fù)雜尖晶石化合物構(gòu)成，中間層主要為Cr2O3，最內(nèi)層是不連續(xù)的Al2O3+TiO2層。B提高均勻化態(tài)U720Li合金抗氧化性的主要原因是，增加B含量顯著增加了Cr2O3層的厚度并改善其連續(xù)性，使其具有更強(qiáng)的保護(hù)性。

摘要:鋯合金是核反應(yīng)堆中用作核燃料包殼的重要結(jié)構(gòu)材料，研究其在低真空環(huán)境下的初期氧化行為有助于認(rèn)識(shí)鋯合金的氧化機(jī)制。本文將Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）、Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.15Nb和Zr-1.5Sn-0.35Fe-0.15Cr 三種合金制成大晶粒樣品，再用電解雙噴制成透射電子顯微鏡（TEM）薄樣品，并通過TEM大晶粒薄樣品在真空度為3 Pa的真空管式爐中進(jìn)行280 ℃和290 ℃的氧化試驗(yàn)來研究Sn和Nb對鋯合金初期氧化行為的影響。結(jié)果表明：添加Nb或提高Sn含量均促進(jìn)Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金在低真空條件下280 ℃和290 ℃氧化初期ZrO2晶粒的形核和長大。低真空條件下280 ℃/30 min氧化試驗(yàn)時(shí)，添加Nb會(huì)促進(jìn)ZrO2晶粒尺寸增大，而提高Sn含量使ZrO2晶粒由球狀變?yōu)槎贪魻?。隨著氧化溫度升高（290 ℃/30 min），Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr和Zr-1.5Sn-0.35Fe-0.15Cr合金表面ZrO2晶粒出現(xiàn)長大現(xiàn)象，而Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.15Nb合金表面ZrO2晶粒形核速率較快。

摘要:采用電泳沉積（EPD）方法在燒結(jié)NdFeB磁體表面沉積Al膜，研究了不同電泳電壓和沉積時(shí)間對沉積Al膜的影響，在此研究基礎(chǔ)之上，探究了不同晶界擴(kuò)散工藝對磁體微觀組織和磁性能的影響。研究結(jié)果表明：最佳的電泳工藝為90 V/30 s，此時(shí)膜層與磁體結(jié)合情況良好，且厚度均勻適中。晶界擴(kuò)散工藝為500 ℃/1 h時(shí)，磁體獲得了最佳的綜合磁性能，其矯頑力、剩磁和最大磁能積為953 kA/m、1.41 T和342 kJ/m3，分別提升了30.2%、0.7%和11.4%。微觀結(jié)構(gòu)和成分分析發(fā)現(xiàn)，晶界擴(kuò)散后，晶間形成了更為平直光滑的富稀土相薄層，有助于降低退磁場和增強(qiáng)磁隔離效應(yīng)，最終導(dǎo)致矯頑力的提高。

摘要:利用大氣等離子噴涂(Air Plasma Spraying,APS)技術(shù)在鎳基高溫合金表面制備CoCrAlY涂層，在此基礎(chǔ)上采用電子束真空蒸鍍(Electric Beam Vacuum Deposition,EBVD)技術(shù)在涂層表面進(jìn)一步沉積鋁膜，以提高涂層表面Al元素含量。采用激光噴丸(Laser Peening,LP)技術(shù)分別對以上兩種涂層進(jìn)行強(qiáng)化處理。采用X射線衍射(X-Ray Diffraction,XRD)和掃描電子顯微鏡(Scanning Election Microscope,SEM)對比分析LP沖擊前后CoCrAlY涂層表面相結(jié)構(gòu)、微觀形貌及成分變化。微觀結(jié)構(gòu)分析表明，LP處理后APS-CoCrAlY涂層表面粗糙度降低，組織致密性增加；鍍鋁CoCrAlY涂層經(jīng)LP處理后，表面Al含量明顯增加，β-CoAl相含量提高，且涂層表面晶粒得到細(xì)化。1050 ℃抗高溫氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，LP處理涂層表面形成的氧化膜較原始涂層更加平整、致密，且氧化膜厚度明顯變?。淮送?，鍍鋁CoCrAlY涂層經(jīng)LP處理后的抗高溫氧化性能最優(yōu)。

摘要:采用超聲波焊接技術(shù)對Mg/Ti異種金屬進(jìn)行了焊接,研究了不同焊接能量對接頭界面峰值溫度、界面形貌、界面原子擴(kuò)散程度以及力學(xué)性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：Mg/Ti超聲波焊接接頭整體界面較平直,局部界面有較小起伏,沒有發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷,也沒有看到明顯的反應(yīng)層；隨著焊接能量的增大,界面峰值溫度升高,原子擴(kuò)散層厚度增大,連接區(qū)面積逐漸增大,接頭力學(xué)性能得到提高,而能量達(dá)到2000J時(shí)鎂側(cè)母材出現(xiàn)裂紋；接頭斷裂模式分為界面斷裂和紐扣斷裂,界面斷裂時(shí)斷裂發(fā)生在鎂側(cè)擴(kuò)散層區(qū)域和鎂側(cè)非擴(kuò)散層區(qū)域。掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀分析表明,Mg/Ti連接界面區(qū)域沒有明顯的金屬間化合物生成。

摘要:為了研究固溶冷卻速度對粉末高溫合金FGH97的γ′相析出行為,利用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)以及模擬熱處理爐獲得了15~240°C/min的冷卻速度,主要分析了不同冷卻速度對二次γ′相尺寸、形貌以及力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),二次γ′相在冷卻過程中發(fā)生析出、長大,甚至是粗化,并且其形貌、尺寸以及析出溫度、析出范圍主要取決于冷卻速度,而時(shí)效處理幾乎沒有影響。在15°C/min的較低冷速下,二次γ′相發(fā)生粗化并分裂,形成0.38μm左右的方形顆粒,這些二次相周圍還會(huì)析出三次γ′相；而當(dāng)冷卻速度達(dá)到60°C/min時(shí),二次γ′相尺寸降至0.22μm左右,三次γ′相析出則被完全抑制。在析出相含量、尺寸以及γ/γ′錯(cuò)配度的共同作用下,合金強(qiáng)度隨著冷卻速度的增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢。

摘要:金屬熔體沉積成形涉及金屬熔體的產(chǎn)生,形態(tài)演變,流動(dòng),凝固等熱物理過程。根據(jù)金屬液流斷續(xù)特性要求,設(shè)計(jì)開發(fā)了金屬熔體沉積裝置。通過研究金屬熔體沉積實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及軟件控制系統(tǒng)的研制過程,實(shí)現(xiàn)了金屬熔體液流沉積過程關(guān)鍵參數(shù)(脈沖壓力、熔體溫度、基板溫度等)的控制與監(jiān)測。結(jié)果表明：通過此實(shí)驗(yàn)裝置研究實(shí)現(xiàn)了金屬熔體沉積過程關(guān)鍵參數(shù)(掃描速度、熔體溫度、基板溫度等)的監(jiān)測與控制,為后續(xù)深入研究熔體沉積成形技術(shù)提供了必要的試驗(yàn)軟硬件基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞: 金屬熔體；實(shí)驗(yàn)裝置；脈沖壓力；脈沖頻率。

摘要:鎂合金表面鍍鎳被廣泛運(yùn)用于鎂合金工件防腐,而鍍層的起泡和脫落嚴(yán)重影響工件的使用壽命。本文以ZK60鎂合金為對象,研究了不同工件基底表面質(zhì)量對鍍鎳層的影響機(jī)制。研究表明：基底表面存在的劃痕和點(diǎn)蝕坑會(huì)顯著降低鍍鎳層質(zhì)量,引起鍍層的起泡和脫落?；妆砻娴膭澓蹠?huì)被保留到鍍鎳層中,引發(fā)鍍層變薄,應(yīng)力集中等問題,增加鍍層開裂的幾率。點(diǎn)蝕坑中的雜質(zhì)與鎂基底有不同的電化學(xué)特性,會(huì)導(dǎo)致鍍層減薄和結(jié)合不牢。因此,提高鎂合金工件基底表面光潔度、清除基底表面點(diǎn)蝕坑是提高鎂合金鍍鎳層性能的必要措施。

摘要:目的：通過陽極氧化及退火處理對鎂表面氧化膜層進(jìn)行優(yōu)化并探索其對鎂表面氧化層結(jié)構(gòu)、耐腐蝕性能以及生物相容性的影響。方法：對純鎂進(jìn)行不同電壓參數(shù)的陽極氧化（5V、10V、20V、40V），后進(jìn)行450℃高溫退火處理。通過掃描電子顯微鏡分析膜層表面及截面形貌，原子力顯微鏡分析三維結(jié)構(gòu)與粗糙度，電化學(xué)極化實(shí)驗(yàn)與體外浸泡實(shí)驗(yàn)評估耐腐蝕性能，CCK-8實(shí)驗(yàn)評估對小鼠成骨細(xì)胞MC3T3-E1的增殖活性影響。結(jié)果:電壓的升高可以使表面膜層從層板狀變得多孔，繼續(xù)升高又變得光滑均勻。退火處理維持了基本形貌特征，膜層厚度有所增加，粗糙度有所下降。未退火膜層由于微孔的存在以及氫氧化鎂的不穩(wěn)定導(dǎo)致耐腐蝕性能并未增高，退火所形成的致密氧化鎂結(jié)晶膜層有一定的保護(hù)作用，其中40V氧化后退火組擁有相對較好的耐腐蝕性能，且對細(xì)胞增殖無明顯抑制作用。結(jié)論：陽極氧化電壓對純鎂陽極氧化膜層結(jié)構(gòu)有影響，退火可以進(jìn)一步穩(wěn)定膜層，提高其耐腐蝕性能，40V氧化退火組耐腐蝕性能較好，且生物相容性良好。

摘要:以金屬鋁為基體，以鈦纖維為反應(yīng)源獲得鑄態(tài)的鈦鋁預(yù)制復(fù)合體，通過對其施加不同頻率的交變電流，在外場作用下促進(jìn)鋁、鈦原子間的反應(yīng)，以期獲得Al3Ti顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。通過差熱分析(DTA)預(yù)判斷鈦鋁間反應(yīng)溫度為800℃左右，通過XRD、SEM和磨損測試對所得復(fù)合材料進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明：原位反應(yīng)最佳參數(shù)為：頻率7KHz、電流8A、反應(yīng)時(shí)間5min。此參數(shù)下，鈦纖維完全反應(yīng)，主要相Al3Ti分散性較好，顆粒尺寸細(xì)化至3μm左右；在10N載荷條件下，隨著頻率的增大，摩擦系數(shù)先降后升，頻率7KHz時(shí)的摩擦系數(shù)為最低值0.2，磨損量較最少，耐磨性能較優(yōu)。

摘要:Pd-Ag合金膜作為分離高純H2的金屬膜目前已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用,但由于Pd-Ag合金膜的材料成本高,限制其大規(guī)模應(yīng)用。 單相V基合金膜擁有比鈀銀合金膜更高的H滲透率、機(jī)械強(qiáng)度和較低的成本,且氫脆抗力較純V得到很大提高,塑性和H滲透率也比多相V基合金膜高,因此成為替代Pd-Ag合金膜的潛在材料之一。 本文綜述了氫分離單相V基合金膜的研究進(jìn)展,包括V基合金膜種類及H滲透性能、微觀結(jié)構(gòu)對H滲透性能的影響、合金膜失效機(jī)制等,并對氫分離單相V基合金膜未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡單的展望。