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摘要:采用準(zhǔn)密封箱沖擊超壓實(shí)驗(yàn),研究了W骨架/Zr基非晶合金復(fù)合材料的在不同沖擊速度下和靶板厚度下的沖擊釋能特性。并根據(jù)溫度控制含能結(jié)構(gòu)材料沖擊誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)的熱動(dòng)力學(xué)理論,擬合了材料反應(yīng)的表觀活化能E_a和反應(yīng)系數(shù)n,分析了材料的熱化學(xué)反應(yīng)特性。結(jié)果表明,材料沖擊超壓峰值與沖擊速度正相關(guān),其激發(fā)反應(yīng)閾值為766m/左右,在相同速度下,有使破片靶后釋能效率最大化的最優(yōu)靶板厚度,但在8mm厚鋼靶范圍內(nèi),前板厚度對(duì)沖擊釋能特性影響不大。材料沖擊激發(fā)化學(xué)反應(yīng)的沖擊壓力閾值P_c=18.37GPa,對(duì)應(yīng)的理論溫度閾值T_c=3736.6K。材料反應(yīng)效率隨著沖擊壓力和擊波溫度的增加而增加,在40GPa沖擊壓力范圍內(nèi),材料并未完全反應(yīng),其理論反應(yīng)效率達(dá)到61.5%。

摘要:微合金化是強(qiáng)化鋁合金的重要手段，Sc作為鋁合金有效的細(xì)化劑而引起廣泛關(guān)注。實(shí)驗(yàn)研究表明，在鋁基體中同時(shí)添加Zr和Sc，在鋁基質(zhì)中形成Al3(Zr,Sc)細(xì)化相，可以實(shí)現(xiàn)更好的晶粒細(xì)化。本文基于密度泛函理論的第一性原理方法，系統(tǒng)地研究了不同Sc/Zr配比下形成的Al3(Zr,Sc)細(xì)化相的能量和彈性性質(zhì)。結(jié)果表明，當(dāng)Sc/Zr不高于1/3時(shí)，Al3(Zr,Sc)相具有較大的形成焓絕對(duì)值，細(xì)化相將優(yōu)先于Al3(Zr,Sc)相析出。同時(shí)，Sc元素的加入有利于界面的形成，提高界面的結(jié)合強(qiáng)度和潤(rùn)濕效果，但高于1/3的Sc/Zr比對(duì)界面性能的提高并無(wú)積極作用。并且，Zr的加入可以有效提高細(xì)化相的彈性性能，并削弱Al3Sc的彈性各向異性特征。此理論研究指出，微合金化Zr和Sc的共同添加時(shí)Sc/Zr不高于1/3時(shí)，可以保證細(xì)化效果并大大降低合金的成本。

摘要:本文系統(tǒng)地研究了粉末冶金態(tài)與鑄態(tài)Ti-5553合金在溫度為700 ℃~1100 ℃、應(yīng)變速率為0.001 s_^-1~10 s_^-1條件下的高溫不連續(xù)屈服行為和絕熱溫升效應(yīng),并對(duì)這兩種同名義成分不同制備工藝的鈦合金進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明：兩種合金不連續(xù)屈服的幅度均與應(yīng)變速率呈正相關(guān)關(guān)系,并與溫度呈近似負(fù)相關(guān)關(guān)系, 兩種合金中出現(xiàn)的不連續(xù)屈服現(xiàn)象符合動(dòng)態(tài)理論。在相同變形條件下,鑄態(tài)合金中不連續(xù)屈服的幅度更大,其原因是相對(duì)于粉末冶金態(tài)合金,鑄態(tài)合金中的起始位錯(cuò)密度低,這更有利于晶界處可動(dòng)位錯(cuò)的突然增殖與擴(kuò)展。兩種合金在熱變形中絕熱溫升的大小均隨應(yīng)變速率的升高而逐漸增大,并隨著變形溫度的升高而逐漸降低。在相同變形條件下,粉末冶金態(tài)合金的絕熱溫升效應(yīng)相比與鑄態(tài)合金較弱,這是因?yàn)榉勰┮苯饝B(tài)合金具有較低的變形抗力和較高的協(xié)調(diào)變形能力。

摘要:利用SEM、EDS、磨損試驗(yàn)機(jī)及硬度測(cè)試儀等設(shè)備對(duì)鋁合金表面激光熔覆層的組織與磨損性能開(kāi)展了研究。結(jié)果表明當(dāng)掃描速度為5mm/s時(shí)，熔覆層氣孔、裂紋等缺陷相對(duì)較少；在熔覆層頂部生成了許多塊狀及網(wǎng)狀的Ni-Al金屬間化合物，中部生成了(Ni, Cr, Fe)XCy金屬間化合物，底部存在大量具有明顯生長(zhǎng)方向性的柱狀α-Al枝晶。熔覆層頂部及中部保持著高硬度值，中部硬度最高值達(dá)820HV，是熔覆層底部硬度值的5倍以上。硬度值在熔覆層中部的末端開(kāi)始顯著下降。熔覆層的摩擦系數(shù)根據(jù)載何不同其值在0.37-0.43間，并隨著載荷增加而有所降低。主要原因是Ni-Al和(Ni, Cr, Fe)XCy金屬間化合物等強(qiáng)化相在熔覆層中生成及其均勻分布在熔覆層的中上層改善了材料的硬度及磨損性能。

摘要:本文通過(guò)在TC11鈦合金上利用電弧離子鍍技術(shù)制備了鉻鋁氮(CrAlN)涂層。采用X射線衍射(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM),能量色散X射線光譜(EDX),納米壓痕儀等對(duì)CrAlN涂層微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能(如硬度和彈性模量)的影響進(jìn)行了分析。為了研究偏壓對(duì)CrAlN涂層固體顆粒抗侵蝕性的影響,還進(jìn)行了一系列固體顆粒侵蝕實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著偏壓從0V增加至200V,CrA1N涂層的擇優(yōu)生長(zhǎng)取向逐漸從(200)轉(zhuǎn)變?yōu)?111)晶面。硬度從15.1 GPa增加至接近20 GPa。同時(shí),表面逐漸平整,大顆粒和針孔的數(shù)量減少,對(duì)CrAlN涂層的抗侵蝕性能均有一定影響。偏壓150V時(shí),CrAlN涂層獲得最小侵蝕速率,其在30°時(shí)為0.032μm/ g,90°時(shí)為1.869μm/ g。這些結(jié)果表明,選擇適當(dāng)?shù)钠珘?CrAlN涂層能夠獲得更優(yōu)異的固體顆粒侵蝕抗性。

摘要:研究了鑄態(tài)Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn鎂合金在應(yīng)變量為50%、溫度350℃~450℃、應(yīng)變速率0.0001s-1~0.1s-1的范圍內(nèi)熱壓縮過(guò)程中的本構(gòu)行為、組織演變和熱加工性能。通過(guò)選用雙曲正弦本構(gòu)方程來(lái)描述合金的流變行為以及變形參數(shù)間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度和應(yīng)變速率對(duì)Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn鎂合金的流變應(yīng)力行為有重要影響，其流變應(yīng)力隨溫度的降低和應(yīng)變速率的增加而增大，并且在溫度高于400℃壓縮時(shí)，合金的真應(yīng)力應(yīng)變曲線具有典型的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶特性。在本實(shí)驗(yàn)條件下，該合金變形期間的活化能（Q）和應(yīng)力指數(shù)（n）分別為359.258 KJ / mol 和5.24，實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值之間的平均誤差（ARE）為3.37％。最后基于動(dòng)態(tài)材料模型加工理論，結(jié)合熱加工圖和壓縮過(guò)程中的組織演變，確定了該合金的最佳熱加工參數(shù)為：加熱溫度400~450℃，應(yīng)變速率為0.0001s-1~0.001s-1。

摘要:鎂及其合金具有作為臨床醫(yī)學(xué)中的可吸收生物材料的巨大潛力，但鎂合金的腐蝕速率過(guò)快，可能導(dǎo)致植入物失效。本研究使用層層自組裝技術(shù)在WE鎂合金表面構(gòu)建具有藥物的聚-β-羥基丁酸酯（PHB）涂層。研究了鎂合金與藥物涂層在模擬體液（SBF）中的腐蝕行為。通過(guò)觀察降解過(guò)程中溶液濃度和微觀結(jié)構(gòu)的變化。從細(xì)胞遷移，細(xì)胞毒性和細(xì)胞凋亡來(lái)研究藥物涂層對(duì)組織細(xì)胞的影響。結(jié)果表明，具有生物活性藥物涂層有效降低了樣品在SBF中的腐蝕速率，細(xì)胞毒性，凋亡，促進(jìn)了細(xì)胞的遷移。

摘要:本文對(duì)Co₆₄V₁₆Si₂₀形狀記憶合金中的硅元素用鍺元素取代進(jìn)行了研究。系統(tǒng)研究了Co₆₄V₁₆Si_20-xGe_x (x = 2,4,6,8, at. %)系列合金在熱循環(huán)過(guò)程中的組織、馬氏體轉(zhuǎn)變、熱循環(huán)穩(wěn)定性和微觀結(jié)構(gòu)演化。當(dāng)x = 2時(shí),合金為具有D0₂₂結(jié)構(gòu)的單相馬氏體組織。隨著Ge含量增加到4 at. %和6 at. %,觀察到(αCo)相和D0₂₂馬氏體相的兩相組織。當(dāng)Ge含量達(dá)到8 at. %時(shí),合金呈現(xiàn)(αCo)相 + D0₂₂馬氏體相+ R相的三相組織。結(jié)果表明,與Co₆₄V₁₆Si₂₀基體合金相比,加入鍺元素進(jìn)行合金化可使可逆馬氏體轉(zhuǎn)變溫度提高近50℃。雖然在熱循環(huán)過(guò)程中伴隨著(αCo)相或R相的析出,但是可逆馬氏體相變峰仍然出現(xiàn)在十次熱循環(huán)中。結(jié)果表明,鍺元素的添加可以改善Co-V-Si高溫形狀記憶合金的熱循環(huán)穩(wěn)定性。

摘要:本文研究了添加細(xì)化劑和不同熱處理工藝（過(guò)熱處理和熱速處理）對(duì)Al-Cu合金的改性。分析了Al-Cu-Ti合金的相組成、凝固微觀組織和力學(xué)性能。此外，采用差示掃描量熱法（DSC）研究了Al-Cu-Ti合金在不同熔體熱處理工藝后的熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱速處理極大地細(xì)化了Al-Cu-Ti合金晶粒，且力學(xué)性能得到有效改善。通過(guò)對(duì)熱力學(xué)相變分析，發(fā)現(xiàn)Al-Cu-Ti合金經(jīng)過(guò)熱處理和熱速處理后的熔化潛熱隨著界面能的增大而變小，從而在一定程度上細(xì)化了合金的微觀組織。

摘要:本文采用直流反應(yīng)磁控濺射方法，通過(guò)濺射（CrMoTaNbV）鑲嵌靶和純Ti靶制備了(CrMoTaNbVTi)N多主元氮化物薄膜。研究了不同氮?dú)饬髁勘萊N對(duì)(CrMoTaNbVTi)N薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)RN=0% 和10%時(shí)薄膜為簡(jiǎn)單的體心立方結(jié)構(gòu)，當(dāng)RN=20%、30% 和40%時(shí)為簡(jiǎn)單的面心立方結(jié)構(gòu)。隨著氮?dú)饬髁勘萊N的增大，表面顆粒逐漸減小，斷面柱狀晶更為致密，同時(shí)(CrMoTaNbVTi)N薄膜的殘余應(yīng)力、膜基結(jié)合力、硬度和彈性模量逐漸增大，且當(dāng)RN=40%時(shí)達(dá)到最大值，分別為-3.3 GPa, 352 mN, 25.6±1.2 GPa 和 278.8±11.2 GP。RN =40%制備的氮化物薄膜具有最小的比磨損率，相較合金薄膜降低了約1個(gè)數(shù)量級(jí)，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨損性能。

摘要:為了制備蒙乃爾合金多孔材料，本文以蒙乃爾粉為原料，以K2CO3為造孔劑，采用燒結(jié)-溶解法制備了不同孔隙率的蒙乃爾合金多孔試樣。研究了造孔劑體積分?jǐn)?shù)、壓坯壓力和燒結(jié)溫度對(duì)試樣孔隙率、孔徑和透氣度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)造孔劑的體積分?jǐn)?shù)在20%~ 40%之間時(shí)，制備的樣品孔隙率為31%~46%。當(dāng)壓坯壓力在200~400MPa范圍時(shí)，隨壓力的增大試樣的孔隙率、孔徑和透氣度均減小；當(dāng)燒結(jié)溫度在850~1000℃范圍時(shí)，隨燒結(jié)溫度升高，孔徑和透氣度先增大后緩慢降低，在950℃達(dá)到峰值。當(dāng)造孔劑體積分?jǐn)?shù)為30%，壓制壓力為200MPa，燒結(jié)溫度950℃時(shí)，所制備的蒙乃爾多孔材料孔隙率為37%，最大孔徑為21.5μm，透氣度為76.77 m3/(h?kPa?m2)。

摘要:鋅,鋁和鋅鋁合金之間的溶解作用常見(jiàn)于釬焊,熱浸鍍和涂覆過(guò)程,如在制備Galfan、Galvalume鍍層鋼的過(guò)程中。工件如要通過(guò)預(yù)制的涂層來(lái)在獲得良好的抗腐蝕性能,需使鍍層材料中的鋅和鋁之間良好的潤(rùn)濕,本研究工作探究了在不同的Zn-Al二元合金體系中,影響鋅和鋁溶解程度的幾個(gè)關(guān)鍵因素。我們研究動(dòng)力學(xué)影響因素融入分子動(dòng)力學(xué)模擬當(dāng)中。原子尺度下的溶解潤(rùn)濕現(xiàn)象通過(guò)LAMMPS來(lái)模擬,在其中包含了Zn-5wt.%Al和Zn-6.8wt.%Al (Zn-15at.%Al)液態(tài)合金在Al(100),Al(110),Al(111)固體基板上潤(rùn)濕的模型。通過(guò)改變溫度,提升Zn,Al之間的原子百分比,發(fā)現(xiàn)升高溫度,提高液相中的Al含量可以促進(jìn)Zn-Al組元的溶解。同時(shí),本工作也通過(guò)分析表征溶解參數(shù)的變化,研究了溫度,Al含量對(duì)溶解部分體積和擴(kuò)散系數(shù)大小的影響。

摘要:新型Mg-4.5Gd-2.6Nd-0.5Zn-0.5Zr鑄造合金的顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)了合金的鑄態(tài)組織由近等軸晶，Mg12（Nd，Gd）和Mg3Gd合金組成。通過(guò)最優(yōu)化熱處理后，合金的常溫和高溫 250℃時(shí)的 屈服強(qiáng)度 , 抗拉強(qiáng)度 和延伸率分別為 205MP, 320MP和 4.0%；145MP, 245MP 和 18.5% 。合金的強(qiáng)化原則在文中做了敘述。合金常溫下斷裂為脆性斷裂，高溫下為韌性斷裂。高溫下斷裂特征具有很多韌窩和撕裂脊。

摘要:采用累積疊軋法制備了初始Zr層厚度不同的兩種Nb/Zr金屬層狀復(fù)合板并對(duì)其在疊軋過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)、織構(gòu)演化和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示, Nb/Zr層狀復(fù)合材料的界面結(jié)合良好,異質(zhì)界面處無(wú)金屬間化合物產(chǎn)生。隨著疊軋道次增加,層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成了貫穿于多個(gè)金屬層的剪切帶組織,初始Zr層厚度為1 mm的復(fù)合板較Zr層厚度為2 mm的復(fù)合板易于發(fā)生Zr層的頸縮、斷裂和分離。Nb層內(nèi)主要為位錯(cuò)胞狀結(jié)構(gòu), Zr層內(nèi)為高位錯(cuò)密度晶粒與動(dòng)態(tài)回復(fù)晶粒的混合組織。此外,不同初始Zr層厚度的復(fù)合板中Nb層的織構(gòu)演化特征不同：當(dāng)初始Zr層厚度為1 mm時(shí),Nb表現(xiàn)為強(qiáng)立方取向；當(dāng)初始Zr層厚度為2 mm時(shí),隨著疊軋道次增加,旋轉(zhuǎn)立方取向始終為主導(dǎo)的織構(gòu)組分。兩種復(fù)合板中Zr層的織構(gòu)演化特征一致,即經(jīng)一道次疊軋后,{0001}基面雙峰織構(gòu)為主要織構(gòu)組分。隨著疊軋道次增加,基面雙峰織構(gòu)略有減弱,同時(shí)出現(xiàn)了較弱的{11-20}絲織構(gòu)。單軸拉伸測(cè)試表明,隨著疊軋道次增加兩種不同Zr層厚度的復(fù)合板屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均逐漸增大,而塑性延伸率呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。經(jīng)三道次疊軋后兩種復(fù)合板的最大延伸率分別為14.2%和16.5%。疊軋過(guò)程中各金屬顯著的晶粒細(xì)化、Zr層內(nèi)高位錯(cuò)密度晶粒與動(dòng)態(tài)回復(fù)晶粒共存的混合組織以及Zr織構(gòu)的特征演化是貢獻(xiàn)于復(fù)合板具有高強(qiáng)度和良好塑性的原因。

摘要:采用電弧熔煉的方法在氬氣氣氛中熔煉了ZrCo_0.8M_0.2 (M = Co、Cu、Cr、Mn、Al)合金。合金的主相均為ZrCo相,但Cr、Mn和Al部分替代Co后形成了第二相。Cr替代形成了Zr₂Co和ZrCr₂相,Mn替代形成了Zr₂Co和ZrMn₂相,Al替代形成Zr₃Co和Zr₆CoAl₂相。Cr和Mn的替代使合金的晶胞體積減小,而Cu和Al的替代使晶胞體積增大。Cu、Cr、Mn和Al替代后,ZrCo_0.8M_0.2合金的平臺(tái)壓變化不明顯,但吸氫量出現(xiàn)了不同程度的降低。Cr和Mn元素的替代明顯改善了ZrCo合金在室溫下的活化性能。Cr和Mn元素的替代降低了高溫下ZrCo合金發(fā)生歧化反應(yīng)的速率,這主要是由于Cr和Mn元素的摻雜減少了氫原子占據(jù)不穩(wěn)定位置8f₂ 和8e的數(shù)量,從而降低了歧化反應(yīng)發(fā)生的驅(qū)動(dòng)力。

摘要:研究了采用新型Al-5Ti-1B-1RE中間合金和Al-10Sr中間合金對(duì)A356鋁合金進(jìn)行單一或復(fù)合細(xì)化變質(zhì)處理后的組織、力學(xué)性能和共晶硅生長(zhǎng)機(jī)制的影響。結(jié)果表明：?jiǎn)我患?xì)化變質(zhì)處理中Al-5Ti-1B-1RE中間合金對(duì)A356鋁合金中α-Al相有明顯的細(xì)化作用,合金的強(qiáng)度和維氏硬度顯著提高；Al-10Sr 中間合金對(duì)共晶硅有強(qiáng)的變質(zhì)作用,合金的伸長(zhǎng)率明顯提高；而經(jīng)復(fù)合細(xì)化變質(zhì)處理后α-Al相形狀和尺寸變得更均勻細(xì)小,晶界更清晰,共晶硅相幾乎都轉(zhuǎn)變成更彌散、更細(xì)小的纖維狀,片層狀共晶硅也幾乎完全消失,共晶硅長(zhǎng)度由鑄態(tài)40-60 μm降低到1-2 μm之間,達(dá)到完全變質(zhì)效果,其力學(xué)性能顯著高于鑄態(tài)、單一細(xì)化變質(zhì)劑處理的A356鋁合金。未細(xì)化變質(zhì)的A356鋁合金中的共晶Si的生長(zhǎng)方式為典型的小平面臺(tái)階生長(zhǎng),復(fù)合細(xì)化變質(zhì)處理的共晶硅以孿晶凹槽機(jī)制生長(zhǎng)為主,小平面生長(zhǎng)特征逐漸減弱直至消失。

摘要:為了進(jìn)一步提高變極性等離子弧(VPPA)-金屬惰性氣體(MIG)復(fù)合焊接的數(shù)值計(jì)算精度，采用高速攝像機(jī)對(duì)VPPA-MIG焊接的熱源特性進(jìn)行了分析，開(kāi)發(fā)并優(yōu)化了一種變極性熱組合源模型對(duì)VPPA-MIG焊接熱過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值分析。該模型考慮了VPPA加熱形式的周期性變化。此外，為了更準(zhǔn)確地表達(dá)復(fù)合焊接，同時(shí)考慮了正、反極性?xún)呻A段復(fù)合熱源的耦合作用。通過(guò)試驗(yàn)獲得焊縫尺寸和熱循環(huán)驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果。模擬結(jié)果表明，VPPA-MIG復(fù)合焊的熔寬小于MIG焊的熔寬，復(fù)合焊接具有較強(qiáng)的穿透能力。VPPA-MIG焊接與MIG焊接在熱輸入形式和熱過(guò)程上存在明顯差異，直接影響了焊接接頭的組織與力學(xué)性能。通過(guò)對(duì)比VPPA-MIG焊與傳統(tǒng)MIG焊的微觀組織發(fā)現(xiàn)，VPPA-MIG復(fù)合焊接過(guò)程中復(fù)合電弧的擺動(dòng)有利于接頭中產(chǎn)生細(xì)小均勻的晶粒。從二者焊接接頭的顯微硬度和抗拉強(qiáng)度可以看出，VPPA-MIG復(fù)合焊接接頭具有較小的軟化傾向。

摘要:碳/碳復(fù)合材料單獨(dú)使用受到一定的限制,與其它材料的連接成為其應(yīng)用的一大關(guān)鍵技術(shù)。釬焊是近幾十年內(nèi),研究最多、最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種C/C復(fù)合材料與金屬的連接方法。由于材料本身的特性,C/C復(fù)合材料的釬焊仍存在很多的不足,不能滿(mǎn)足特定條件下的使用需求。本文綜述了C/C復(fù)合材料的釬焊連接概況。包括C/C復(fù)合材料與金屬材料釬焊的連接難點(diǎn)、已研究的連接體系和接頭連接機(jī)理。重點(diǎn)歸納了C/C復(fù)合材料的釬焊方法和基本原理,主要包括：采用活性金屬釬料直接釬焊；采用微納顆粒增強(qiáng)復(fù)合釬料或添加應(yīng)力緩沖層復(fù)合材料；對(duì)C/C復(fù)合材料進(jìn)行表面改性處理；及改變界面結(jié)構(gòu)等方面。分析了目前研究已經(jīng)取得的突破進(jìn)展及仍然存在的問(wèn)題,并分析和總結(jié)了C/C復(fù)合材料釬焊的可行性措施,對(duì)后續(xù)C/C復(fù)合材料釬焊的研究及連接性能的提高作出基礎(chǔ)性參考。

摘要:鎢鉻(W-Cr)合金具有優(yōu)異的物理性能,被認(rèn)為是面向等離子體材料(PFM)中最有潛力的候選材料。而合金元素對(duì)輻照損傷演化過(guò)程的影響規(guī)律是鎢合金優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,深入研究溶質(zhì)原子與輻照缺陷(如：空位)的相互作用有助于理解輻照損傷演化的微觀物理機(jī)制。本文基于第一性原理方法,對(duì)W-Cr合金的溶質(zhì)原子Cr占位、Cr與空位的相互作用及Cr含量對(duì)其影響規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算研究。發(fā)現(xiàn)相比于間隙位置,原子Cr更易占據(jù)置換位置,W中溶質(zhì)Cr有偏聚的趨勢(shì)；在輻照環(huán)境下,空位和自間隙原子均易與溶質(zhì)原子Cr相結(jié)合,易加速W中富Cr相的析出；隨Cr含量的增加,體系的形成能線性增加,因而結(jié)構(gòu)越發(fā)不穩(wěn)定。研究還發(fā)現(xiàn)超胞中單原子Cr的第二近鄰空位的形成能最低,且低于W的本征空位形成能,因而溶質(zhì)Cr與空位之間存在微弱的吸引；對(duì)于同一Cr含量,不同構(gòu)型的空位形成能及空位和Cr的結(jié)合能均不同,且Cr含量越高,數(shù)值越分散；隨著Cr含量的增加,平均空位形成能及空位與Cr的平均結(jié)合能均略有下降,因而溶質(zhì)原子Cr附近空位更易形成,空位濃度更高,同樣也表明溶質(zhì)Cr與空位有微弱的吸引。這些結(jié)論將有助于深入理解W中溶質(zhì)元素存在條件下輻照缺陷演化過(guò)程的微觀物理機(jī)制。

摘要:首先，本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了噴丸25CrMo車(chē)軸鋼疲勞壽命預(yù)測(cè)模型。然后，在此基礎(chǔ)上采用遺傳算法（GA）對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)精度進(jìn)行了優(yōu)化。此外，還采用了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RBF）進(jìn)行建模分析，并與以上兩種模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GA-BP）相比于BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更高的預(yù)測(cè)精度，其中訓(xùn)練集和測(cè)試集的平均預(yù)測(cè)精度分別為91.5%和85.4%。然后，基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的連接權(quán)值矩陣和Garson方程進(jìn)行了靈敏度分析，從而進(jìn)一步量化了輸入影響因素對(duì)噴丸25CrMo車(chē)軸鋼疲勞壽命的相對(duì)影響比重；最后，還采用GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)了噴丸25CrMo車(chē)軸鋼表面殘余壓應(yīng)力的松弛行為，結(jié)果表明：測(cè)試集的平均預(yù)測(cè)誤差僅為3.4%，表明了該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)性能良好。綜上所述，本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模分析了噴丸25CrMo車(chē)軸鋼的疲勞性能和殘余壓應(yīng)力松弛行為，顯著降低了傳統(tǒng)疲勞試驗(yàn)所需的成本，并且還保證了較高的準(zhǔn)確性。

摘要:研究了TC21鈦合金缺口試樣在兩種腐蝕環(huán)境（油箱積水、3.5%NaCl水溶液）與室溫空氣環(huán)境下的疲勞性能與斷裂機(jī)理。并與光滑試樣在室溫空氣環(huán)境下疲勞性能進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，室溫空氣環(huán)境下，當(dāng)兩種試樣疲勞壽命均達(dá)到5×105次循環(huán)時(shí)，缺口試樣的循環(huán)應(yīng)力值較光滑試樣下降了52.7%；相同環(huán)境下隨著應(yīng)力水平降低，試樣疲勞壽命增加；相同應(yīng)力條件下，3.5% NaCl水溶液環(huán)境下試樣疲勞壽命最低，油箱積水環(huán)境下次之，室溫空氣中TC21鈦合金試樣疲勞壽命最高；當(dāng)應(yīng)力較低時(shí)，差異更為顯著。在腐蝕環(huán)境下，溶液中離子與金屬原子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，加速了裂紋的萌生與擴(kuò)展，3.5% NaCl水溶液中離子濃度較大，電化學(xué)反應(yīng)更為劇烈

摘要:為優(yōu)化后續(xù)軋制工藝,利用Gleeble-3800熱力模擬機(jī),對(duì)軋制態(tài)254SMo超級(jí)奧氏體不銹鋼進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率壓縮試驗(yàn),研究了254SMo超級(jí)奧氏體不銹鋼在變形溫度為900~1100℃,應(yīng)變速率為0.005~5 s_^-1的熱變形行為及微觀組織演變。結(jié)果表明,隨著變形溫度升高及應(yīng)變速率降低,峰值應(yīng)力減小,且流變曲線的單峰特征變得明顯,說(shuō)明高溫低應(yīng)變速率下254SMo容易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；三種形式的Arrhenius本構(gòu)方程預(yù)測(cè)精度對(duì)比顯示,指數(shù)形式的精度最高,相關(guān)系數(shù)達(dá)97.496%,變形激活能為546 kJ/mol。

摘要:哈氏合金因其優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于航空工業(yè),利用強(qiáng)流脈沖電子束(HCPEB)轟擊哈氏合金X表面對(duì)其進(jìn)行改性,并對(duì)其顯微組織進(jìn)行分析和討論。利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察腐蝕后試樣,利用電子背散射衍射(EBSD)觀察未腐蝕試樣。結(jié)果表明：從掃描電鏡照片可以看到,未轟擊試樣晶界被腐蝕,轟擊后試樣表面存在約為2μm的重熔層,腐蝕程度減輕,晶界處出現(xiàn)顆粒狀碳化物；從EBSD結(jié)果可知,轟擊5次試樣晶粒尺寸最小,轟擊5次和10次試樣晶粒取向性更好,多為[101]和[110]。實(shí)驗(yàn)表明強(qiáng)流脈沖電子束轟擊能夠使哈氏合金X表面出現(xiàn)重熔層,并改變其晶粒大小和晶體取向。

摘要:_{摘要: 本文采用浸沒(méi)法研究了在523K、553K和573K的溫度下有無(wú)超聲作用Cu/Sn體系的溶解行為。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超聲波作用下Cu絲在熔融Sn中的溶解速率是無(wú)超聲作用的6.79~24.106倍。結(jié)合有限元模擬的方法分別從超聲波空化效應(yīng)、微射流效應(yīng)和聲流效應(yīng)等角度出發(fā)解釋這一現(xiàn)象。研究結(jié)果表明,空化泡坍塌瞬間會(huì)在Cu/Sn界面的局部產(chǎn)生1500K左右的高溫,不但提高了Cu在Sn液中的固溶度極限,而且使“微點(diǎn)”區(qū)域Cu發(fā)生熔化；微射流效應(yīng)能減薄金屬間化合物(IMC)層厚度和改變其形貌,增加了原子擴(kuò)散的通道；聲流效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生攪拌作用,將Cu/Sn固液界面前沿的溶質(zhì)Cu原子不斷推向Sn液內(nèi)部,使溶質(zhì)原子溶度一直低于飽和溶解度。綜合以上各方面的因素使得超聲波作用下固體Cu在Sn液中溶解量和溶解速率顯著增大。}

摘要:為對(duì)單晶渦輪葉片長(zhǎng)時(shí)服役后的顯微組織損傷及力學(xué)性能退化程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別選用服役時(shí)間為25000h和50000h的燃?xì)廨啓C(jī)用高壓渦輪葉片，截取葉身中部材料進(jìn)行組織定量表征和顯微硬度測(cè)試。定量測(cè)算了不同服役時(shí)間和不同位置的γ"相尺寸、體積分?jǐn)?shù)，二次γ"相尺寸，基體通道寬度，并進(jìn)行了維氏硬度測(cè)試。結(jié)果表明：同一服役時(shí)間不同位置γ"相尺寸粗化程度不同，前緣、尾緣高溫區(qū)γ"相尺寸大于葉盆、葉背處，而體積分?jǐn)?shù)稍小于其他兩處；服役50000h的葉片γ"相尺寸大于相同位置處服役25000h葉片，體積分?jǐn)?shù)呈相反規(guī)律；部分位置存在二次γ"相析出現(xiàn)象，二次γ"相析出位置基體通道寬度明顯增加，經(jīng)1100℃/2h空冷/爐冷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，二次γ"相析出與工作高溫及冷卻方式有關(guān)；尾緣服役異常高溫區(qū)出現(xiàn)TCP相，該相富含W、Re元素，經(jīng)分析為μ相；不同服役時(shí)長(zhǎng)前緣、尾緣位置顯微硬度均下降明顯，且顯微硬度下降與γ"相尺寸增大呈負(fù)相關(guān)、體積分?jǐn)?shù)減少呈正相關(guān)關(guān)系，γ"相尺寸、體積分?jǐn)?shù)可作為本材料損傷評(píng)價(jià)參量。

摘要:采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法獲得了hR20、cP4和hP8結(jié)構(gòu)Al3Er對(duì)應(yīng)的Er的固溶度曲線。同時(shí)，在計(jì)算中利用了對(duì)Er的4f電子分別視為核心電子和價(jià)電子的不同贗勢(shì)。通過(guò)對(duì)不同4f電子近似下獲得的溶解焓的加權(quán)平均，獲得的cP4結(jié)構(gòu)Al3Er對(duì)應(yīng)的Er的固溶度曲線更加接近實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果。計(jì)算獲得的hR20、cP4和hP8結(jié)構(gòu)Al3Er對(duì)應(yīng)的Er的固溶度量值近似相等，遠(yuǎn)小于hP8結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的固溶度值。結(jié)合結(jié)構(gòu)分析顯示，cP4結(jié)構(gòu)比hR20結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單是造成cP4結(jié)構(gòu)Al3Er更易從固溶體中析出的主要原因。

摘要:基于密度泛函理論的平面波贗勢(shì)方法,從原子尺度研究了Co原子摻雜對(duì)γ′-Ni3Al晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。首先通過(guò)數(shù)值優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比選取了最佳工藝參數(shù),計(jì)算了Co原子摻雜前后晶胞的晶體結(jié)構(gòu)、體系的總能量、形成熱、結(jié)合能及電子態(tài)密度和電荷密度,進(jìn)而分析了體系結(jié)構(gòu)的成鍵特性和穩(wěn)定性。計(jì)算結(jié)果表明：Co原子取代Al原子位置后晶胞結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定；摻雜前后在-10 eV到費(fèi)米能級(jí)的低能級(jí)區(qū)域,Co、Ni原子的3d軌道與Al原子的s、p軌道發(fā)生了強(qiáng)烈的軌道雜化,且原子間的電荷轉(zhuǎn)移量明顯增加,使得摻雜后化合物的共價(jià)鍵性增強(qiáng)；與取代Ni原子相比,在費(fèi)米能級(jí)低能級(jí)處Co原子取代Al原子時(shí)成鍵電子數(shù)增加,其周?chē)鷥r(jià)電子相互作用增強(qiáng),形成的合金體系穩(wěn)定性提高。最后采用高溫長(zhǎng)時(shí)時(shí)效實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。

摘要:Nd-Fe系稀土過(guò)渡族化合物包含有很多種不同的類(lèi)型,其中大部分化合物的結(jié)構(gòu)可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。在稀土永磁材料制備過(guò)程中存在的各相之間的轉(zhuǎn)變對(duì)永磁材料磁性能有很大的影響。然而之前的研究對(duì)Nd-Fe系化合物中相變過(guò)程的分析較少,本文制備了NdFe₁₂鑄錠并使用EDS能譜分析了冷卻過(guò)程中鑄錠中的相變過(guò)程,同時(shí)使用熔體快淬法制備了前驅(qū)體的薄帶,通過(guò)X射線衍射分析了薄帶中相的組成。研究發(fā)現(xiàn)鑄錠與薄帶中的相組成均受冷卻速度的影響。控制NdFe₁₂系化合物中相組成及相變過(guò)程對(duì)之后制備N(xiāo)dFe₁₂N_x低稀土新一代永磁材料具有很重要的意義。

摘要:以Al粉作為擴(kuò)散源，研究了不同晶界擴(kuò)散工藝對(duì)Nd-Fe-B磁體微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，570 oC/1 h擴(kuò)散時(shí)，磁體的綜合磁性能最佳，其矯頑力和磁能積分別為1131 kA/m和252 kJ/m3，較原始磁體分別提升了16%和9.6%，且磁體的溫度穩(wěn)定性也得到改善。微結(jié)構(gòu)和成分分析研究表明，晶界擴(kuò)散后，Al主要分布于晶間富稀土相，且其形貌由大塊狀進(jìn)展為薄層狀，界面也變得更為平直光滑，增強(qiáng)了對(duì)反磁化疇形核的抑制，減小了退磁場(chǎng)。此外，晶間富稀土相中的Al有助于腐蝕電位的提升，而腐蝕電流密度的降低則歸因于富稀土相分布的變化。

摘要:在酸性體系中采用陰極掃描伏安和計(jì)時(shí)電流等電化學(xué)測(cè)試方法，研究添加十二烷基硫酸鈉（SDS）對(duì)銅電沉積過(guò)程的影響機(jī)理。結(jié)果表明：SDS的添加使沉積電位正移，降低了陰極極化。SDS濃度低于臨界膠束濃度1g/L時(shí)，銅的成核弛豫時(shí)間延長(zhǎng)，形核速率降低。SDS濃度高于臨界膠束濃度時(shí)，形成SDS球狀膠束，銅的成核弛豫時(shí)間減少，形核速率加快。銅晶核形成過(guò)程符合Scharitker?Hill 三維成核/生長(zhǎng)機(jī)制，當(dāng)SDS為1g/L時(shí)，在-0.2V的低過(guò)電位區(qū)，銅結(jié)晶按漸進(jìn)成核方式進(jìn)行，在-0.23--0.28V的高過(guò)電位區(qū)，銅結(jié)晶按瞬時(shí)成核方式進(jìn)行。而當(dāng)SDS為0.5g/L時(shí)，銅在-0.2V--0.25V的低電位區(qū)和在-0.28V的高電位區(qū)均符合漸進(jìn)成核。

摘要:熔鹽電解法制備金屬鈦是取代高污染,高能耗的傳統(tǒng)金屬鈦冶煉方法的重要工藝。但是,熔鹽電解法所需時(shí)間長(zhǎng),效率低,是阻礙該法發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。因此,本文以提升脫氧速度為目標(biāo),首先研究了試片厚度對(duì)反應(yīng)速度的影響,再配合采用量子化學(xué)方法,研究了TiO₂的導(dǎo)電機(jī)制?；趯?shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)了多層陰極。多層TiO₂陰極經(jīng)6 h的電解后,得到了含氧量在3 500-4 000 ppm的金屬鈦,且各片產(chǎn)物沒(méi)有明顯差別。相比傳統(tǒng)的陰極制備方法,電解速度得到有效提高。并且多層陰極解決了電解速度與產(chǎn)量的矛盾,為熔鹽電解法的工業(yè)應(yīng)用提供了有益的參考。

摘要:通過(guò)高溫度梯度定向凝固方法制備了高質(zhì)量的Mg2Si1-xSnx晶體，對(duì)1.5at%Bi摻雜條件下不同Sn含量的合金進(jìn)行了熱電性能測(cè)試和電子傳輸性能的第一性原理計(jì)算。x=0.625時(shí)，由于達(dá)到能帶收斂條件，Seebeck系數(shù)和功率因子均達(dá)到最大值，測(cè)試結(jié)果分別為-247μVK-1和5.7mWm-1K-2，與計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果一致，與納米級(jí)晶粒的塊體材料相比，功率因子提升了25%。在T=700K處計(jì)算預(yù)測(cè)的最大ZT值為1.3，而實(shí)驗(yàn)測(cè)試值為1.16，而且在中溫區(qū)的550K到800K之間預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的ZT值均可以保持在0.9以上。通過(guò)優(yōu)化功率因子的方法可以有效提高M(jìn)g2Si1-xSnx晶體的熱電性能，而且可以避免熱電器件在高溫環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間服役時(shí)，由于晶粒長(zhǎng)大而導(dǎo)致的性能降低。

摘要:金屬3D打印技術(shù)成為當(dāng)前最具有發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前景的工業(yè)制造技術(shù)之一,通過(guò)SLM激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù),選取合理的燒結(jié)參數(shù),將金屬粉末燒結(jié)成型。建立了不同孔徑的多孔支架復(fù)雜三維模型,并通過(guò)有限元分析進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變的模擬分析,獲得了優(yōu)化后的多孔支架三維模型,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究分析建立理論基礎(chǔ),然后通過(guò)SLM燒結(jié)技術(shù)制備316L不銹鋼多孔支架,通過(guò)后期熱處理實(shí)驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、金相實(shí)驗(yàn),對(duì)多孔試樣進(jìn)行力學(xué)性能分析、硬度測(cè)試以及表面微觀組織分析。通過(guò)模擬分析獲得優(yōu)化后的多孔支架孔徑尺寸,獲得了更適于人體骨骼缺損部位承重的多孔支架,可對(duì)后續(xù)研究進(jìn)行指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)300μm孔徑支架強(qiáng)度和彈性模量都高于天然骨,而成形多孔結(jié)構(gòu)的金屬件保證了骨骼修復(fù)體的生物力學(xué)性能,具有良好的力學(xué)性能。

摘要:采用SEM、EBSD、DSC、XRD和萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)等手段,研究了SLM成形過(guò)程中Inconel 738合金裂紋形成機(jī)理、組織各向異性以及對(duì)力學(xué)性能的影響。研究表明,Inconel 738合金在SLM成形過(guò)程中奧氏體 相中主要析出 相和MC型碳化物,其凝固過(guò)程為L(zhǎng)→ → +MC→ + +MC；低熔點(diǎn) + 共晶組織經(jīng)再次受熱液化形成裂紋源,在殘余拉應(yīng)力的作用下擴(kuò)展形成微裂紋；同時(shí),微裂紋周?chē)臍堄鄳?yīng)力均勻分布,微裂紋起始附近的晶粒取向差高于未產(chǎn)生微裂紋的位置；此外,XY面上的微裂紋方向垂直于激光掃描方向,XZ面上的微裂紋方向平行于Z軸；SLM成形Inconel 738合金的擇優(yōu)取向與最大溫度梯度有關(guān),在XY和XZ面上晶體均表現(xiàn)出強(qiáng)<100>取向；沿XY和XZ方向的SLM成形試樣力學(xué)性能均高于精鑄試樣,且XZ方向的強(qiáng)度高于XY方向,而延伸率小于XY方向。

摘要:為了探索稀土元素在鋼中的作用機(jī)理，分別研究混合稀土加入量La+Ce：36ppm、La+Ce：44ppm、La+Ce：51ppm與空白試樣（La+Ce：0ppm）對(duì)含Nb結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度及韌性的影響規(guī)律。通過(guò)拉伸試驗(yàn)、低溫沖擊試驗(yàn)以及SEM和EDS對(duì)材料性能和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在Fe-0.07%C-0.025%Nb-x%(La+Ce)成分體系下，降Nb而添加適量混合La+Ce稀土化合物，隨著La+Ce含量增加，斷裂過(guò)程韌窩增大且逐漸加深，含Nb結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度呈增大趨勢(shì)，且延伸率隨著稀土含量和強(qiáng)度的增加未呈現(xiàn)大幅度下降趨勢(shì)。說(shuō)明混合La+Ce稀土化合物可以替代貴金屬Nb元素來(lái)提升產(chǎn)品的強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)于低溫沖擊試驗(yàn)，由斷口形貌和四種成分系鋼帶試樣吸收沖擊能量對(duì)比得出，在含Nb結(jié)構(gòu)鋼中，混合La+Ce稀土加入量為36ppm時(shí)，變質(zhì)鋼中的夾雜物形成有效的LaCeO2S析出粒子阻礙斷裂過(guò)程裂紋擴(kuò)展，-40℃和-60℃的低溫沖擊韌性最優(yōu)。

摘要:元素?fù)诫s是消除Nb金屬氫脆問(wèn)題的有效方法。本文制備了W摻雜的Nb100-xWx (x=2,5,8,10,16)合金，采用XRD、SEM、Sieverts 氣體吸附技術(shù)、電化學(xué)方法和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)研究了摻雜量對(duì)合金結(jié)構(gòu)、氫化物形成焓、氫擴(kuò)散系數(shù)和抗氫脆機(jī)械力學(xué)性能的影響。研究證實(shí)，熔煉制備N(xiāo)b100-xWx為Nb-bcc結(jié)構(gòu)的固溶體合金，W摻雜引起晶體結(jié)構(gòu)畸變收縮，其畸變行為隨摻雜量增大更為明顯。Nb基固溶體在勻晶轉(zhuǎn)變時(shí)存在非平衡轉(zhuǎn)變，形成富W和貧W區(qū)相間分散的枝狀結(jié)晶形貌。隨W摻雜量增大，其枝狀結(jié)構(gòu)趨于更加細(xì)化和致密、分界明顯。W摻雜引起合金的氫化物形成焓增大、有利于H原子的釋放，Nb84W16合金樣品具有最大的氫擴(kuò)散系數(shù)（1.66×10-9 cm2·s-1），約是Nb98W2合金的1.8倍。W摻雜提高Nb100-xWx固溶體合金的抗氫脆性能，Nb84W16合金膜有最大的臨界載荷值（78.4N）和最大位移量（0.83mm），分別是Nb98W2合金膜的1.9倍和1.8倍，力學(xué)性能的改善與其枝狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)有關(guān)。

摘要:利用激光增材制造技術(shù)制備了Ti6Al4V/Inconel718功能梯度材料,研究了該梯度材料的成分及相組成、顯微組織和顯微硬度的變化。研究表明：沿組成梯度方向發(fā)生了一系列相變：α+β→α+β+Ti₂Ni→β+TiNi→γ,過(guò)渡層主要是由TiNi和Ti₂Ni以及Ti-Cr和Ti-Fe等二元相組成的混合體；沿材料底部至頂部微觀組織發(fā)生了由魏氏α片層組織到細(xì)小樹(shù)枝晶的轉(zhuǎn)變；對(duì)沉積結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯微硬度測(cè)試,發(fā)現(xiàn)具有較高Ti₂Ni相面積分?jǐn)?shù)的過(guò)渡層最硬,本研究發(fā)現(xiàn)最大值為823HV。

摘要:利用真空電弧熔煉設(shè)備制備了新型TiZrHfNbSc難熔高熵合金,利用XRD、SEM、DSC等方法分析了合金的顯微組織,利用顯微硬度計(jì)、微控電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定了合金的硬度及力學(xué)性能。研究結(jié)果表明：TiZrHfNbSc難熔高熵合金為單一無(wú)序的BCC固溶體結(jié)構(gòu),晶格常數(shù)a=3.443?,合金密度約為7.16g/cm_³；合金的維氏顯微硬度約380,屈服強(qiáng)度σ_0.2=650MPa,壓縮變形率達(dá)到60%以上,合金的強(qiáng)化機(jī)制為固溶強(qiáng)化。

摘要:傳統(tǒng)的Cu包套原位粉末裝管法(in situ PIT)制備多芯MgB₂超導(dǎo)線材時(shí),易于出現(xiàn)斷芯、斷線現(xiàn)象。針對(duì)一問(wèn)題,本實(shí)驗(yàn)中以強(qiáng)度較高的夢(mèng)乃爾合金(Monel 400)作為包套材料,以旋鍛、拉拔、軋制及中間熱處理相結(jié)合的加工手段成功的制備出直徑Φ1.0 mm、37芯結(jié)構(gòu)的多芯MgB₂超導(dǎo)長(zhǎng)線材。微觀結(jié)構(gòu)分析表明多芯線材中MgB₂芯絲及替換芯絲等亞組元的分布較為規(guī)整,阻隔層未出現(xiàn)明顯破損現(xiàn)象,最終線材中MgB₂超導(dǎo)芯絲的平均直徑約80 μm。室溫拉伸性能顯示熱處理前MgB₂線材的屈服強(qiáng)度為759 MPa,熱處理后的線材為248 MPa。4.2 K、4 T下,線材的臨界電流密度J_c達(dá)到2.31×10^₅ A.cm^_-2,工程臨界電流密度達(dá)到3.16×10^₄ A.cm^_-2。

摘要:為了進(jìn)一步提升鎂合金耐蝕性,將水滑石(layered double hydroxides LDH)與微弧氧化結(jié)合(MAO)制備一種主動(dòng)防護(hù)的高耐蝕復(fù)合涂層。本文采用原位法成功在AZ31鎂合金MAO涂層表面制備了層間含NO3-的MgCr-LDH層,構(gòu)成LDH/MAO復(fù)合涂層,研究原有MAO涂層表面LDH的微觀組織結(jié)構(gòu)及其與原始MAO涂層的相互作用,并利用長(zhǎng)時(shí)間浸泡法和電化學(xué)法測(cè)試MgCr-LDH/MAO復(fù)合涂層試樣在3.5wt%NaCl溶液中的耐蝕性能,揭示LDH層耐蝕保護(hù)機(jī)理,研究結(jié)果顯示：LDH易于在鎂合金表面MAO層的孔洞中形成,最終生成均勻致密片狀結(jié)構(gòu)的層。LDH的原位生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)原始MAO涂層沒(méi)有破壞,MgCr-LDH與MAO涂層之間屬于化學(xué)結(jié)合,具有強(qiáng)的粘附性與機(jī)械穩(wěn)定性。MgCr-LDH/MAO復(fù)合涂層明顯提高了AZ31鎂合金的耐腐蝕性能,LDH層的其防腐保護(hù)機(jī)制主要表現(xiàn)為兩部分,一是LDH均勻形成于原始MAO層上,有效的覆蓋了MAO層的孔洞與裂紋,阻擋氯離子通過(guò)MAO涂層的固有缺陷進(jìn)入合金基體產(chǎn)生破壞。二是LDH的硝酸根層間陰離子能夠與腐蝕環(huán)境中的氯離子進(jìn)行離子交換,降低溶液中的氯離子濃度,從而延長(zhǎng)涂層的耐蝕保護(hù)性。

摘要:研究了不同熱處理制度對(duì)激光沉積DZ125高溫合金顯微組織、硬度及摩擦磨損性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：沉積區(qū)枝晶形貌為外沿生長(zhǎng)的柱狀枝晶，平均一次枝晶間距約為10.8μm，經(jīng)單級(jí)時(shí)效（870 ℃/20h，AC）和雙級(jí)時(shí)效（1100 ℃/4h，AC to 870 ℃/20h，AC）熱處理后，試樣的枝晶形貌與沉積態(tài)差別不大，γ"相均發(fā)生粗化現(xiàn)象，且雙級(jí)時(shí)效熱處理后的γ"相粗化程度更高、尺寸分布更為均勻；雙級(jí)時(shí)效熱處理制度下，不同低溫時(shí)效溫度γ"相的平均尺寸和含量不同，其中 1100 ℃/4h，AC to 870 ℃/20h，AC制度下，γ"相的平均尺寸和含量最大；經(jīng)單級(jí)時(shí)效和雙級(jí)時(shí)效熱處理后，碳化物中Ti元素含量均呈下降趨勢(shì)；雙級(jí)時(shí)效熱處理后，析出兩種形貌不規(guī)則的MC碳化物，分別為富含Cr、Co元素的M23C6型碳化物和富含W、Mo元素的M6C型碳化物；單級(jí)時(shí)效和雙級(jí)時(shí)效熱處理試樣的磨損機(jī)理均為磨粒磨損，雙級(jí)時(shí)效熱處理試樣的顯微硬度及耐磨性能均優(yōu)于單級(jí)時(shí)效。

摘要:閉孔Al復(fù)合泡沫作為一種典型輕質(zhì)高強(qiáng)材料，在汽車(chē)及航空航天領(lǐng)域具有明確需求牽引和應(yīng)用前景。采用傳統(tǒng)方法制備泡沫鋁時(shí)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、樣品尺寸受限，嚴(yán)重阻礙了大規(guī)模生產(chǎn)。本文提出基于攪拌摩擦焊制備閉孔CNTs/Al復(fù)合泡沫新工藝，解決制備大面積閉孔復(fù)合泡沫的難題。利用掃描電鏡對(duì)不同焊接旋轉(zhuǎn)速度的閉孔CNTs/Al復(fù)合泡沫預(yù)制體及復(fù)合泡沫的微觀組織進(jìn)行分析；采用紅外線測(cè)溫儀對(duì)焊接過(guò)程中預(yù)制體溫度分布進(jìn)行研究。利用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)純Al泡沫和不同孔隙率閉孔泡沫的屈服應(yīng)力和平臺(tái)應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明：當(dāng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm時(shí)，閉孔CNTs/Al復(fù)合泡沫預(yù)制體表面平滑而致密。同時(shí)，增強(qiáng)體CNTs均勻分布在復(fù)合泡沫預(yù)制體橫截面上。在發(fā)泡溫度650℃，680℃和700℃對(duì)比可知，最佳發(fā)泡溫度為680℃發(fā)泡15min，泡孔結(jié)構(gòu)均勻，孔隙趨于圓形，最大泡孔直徑為0.48mm。常溫壓縮時(shí)，閉孔復(fù)合泡沫的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出脆性與韌性相結(jié)合的變形特征。孔隙率為30.5%時(shí)，閉孔泡沫的屈服應(yīng)力和平臺(tái)應(yīng)力值最大。同時(shí)，與純Al泡沫相比，閉孔泡沫的屈服應(yīng)力提高了2-2.8倍；平臺(tái)應(yīng)力提高了1.4-2.9倍。

摘要:摘 要: 本文對(duì)粉末冶金Ti6Al4V合金進(jìn)行不同方式的鍛造，并對(duì)鍛造前后的性能和組織進(jìn)行分析。研究表明，鍛造是提高粉末冶金鈦合金致密度、提高力學(xué)性能的有效手段。一方面，對(duì)粉末冶金Ti6Al4V合金在不同溫度下進(jìn)行一次鍛造變形，發(fā)現(xiàn)960℃鍛造后合金塑性最高，延伸率達(dá)到15.44%；隨著鍛造溫度升高，組織中等軸α不斷減少，逐漸向網(wǎng)籃組織轉(zhuǎn)變，塑性有所降低，但是由于粉末的原始顆粒邊界對(duì)晶粒長(zhǎng)大的阻礙作用，在1150℃鍛造后粉末冶金Ti6Al4V合金的晶粒沒(méi)有明顯長(zhǎng)大，小于20μm的晶粒約占71%。晶粒尺寸小，有利于材料的塑性，其延伸率仍達(dá)到14.30%。因此，粉末冶金Ti6Al4V合金比傳統(tǒng)熔鑄鈦合金具有更寬的鍛造溫度窗口。另一方面，對(duì)粉末冶金Ti6Al4V合金在不同溫度下進(jìn)行二次鍛造變形，首先在高溫鍛造，利用小變形量的高溫鍛造來(lái)提高粉末鈦合金的致密度，然后在低溫進(jìn)行二次鍛造，獲取需要的組織。經(jīng)過(guò)兩次鍛造變形的Ti6Al4V合金的延伸率均大于17%，抗拉強(qiáng)度大于990MPa，屈服強(qiáng)度大于960MPa。

摘要:采用無(wú)氰電鍍工藝在TC4合金表面制備了Cu/石墨復(fù)合鍍層，研究了鍍層的組織結(jié)構(gòu)和摩擦磨損行為。結(jié)果表明，采用無(wú)氰電鍍方法能夠在TC4合金表面制備出組織致密且與基體結(jié)合緊密的Cu/石墨復(fù)合鍍層，但增加鍍層中石墨的含量會(huì)降低鍍層與基體合金的結(jié)合強(qiáng)度，并導(dǎo)致硬度小幅下降。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Cu/石墨復(fù)合鍍層具有優(yōu)良的摩擦磨損防護(hù)性能，歸因于石墨有效降低了鍍層的摩擦系數(shù)和磨損率；對(duì)鍍層磨損形貌、磨損產(chǎn)物和摩擦系數(shù)的綜合分析結(jié)果表明，純銅鍍層的摩擦磨損機(jī)制主要為犁削磨損、黏著磨損和剝層磨損，Cu/石墨復(fù)合鍍層的磨損機(jī)制為輕微的削層磨損和疲勞磨損。

摘要:本文采用微通道反萃取模型裝置，以P507-煤油體系中鉺離子為研究對(duì)象，系統(tǒng)考察了微通道反應(yīng)器尺寸、鹽酸濃度、進(jìn)料流速和有機(jī)相中鉺離子預(yù)負(fù)載量等因素對(duì)反萃取過(guò)程的影響。結(jié)果表明，當(dāng)微通道直徑為0.6mm，長(zhǎng)度為200cm, 停留時(shí)間為8.48s時(shí)，有機(jī)相中稀土Er3+的反萃率可達(dá)88.41%；鹽酸濃度為6mol/L時(shí)反萃取率最高。與傳統(tǒng)萃取方式相比，微通道反萃取具有較高的反萃取效率，總傳質(zhì)系數(shù)為傳統(tǒng)萃取方式的8-10倍。

摘要:為提升鈦金屬與碳膜的界面結(jié)合,增強(qiáng)涂層的防護(hù)作用,利用微弧氧化(MAO)技術(shù)在鈦表面快速簡(jiǎn)易制備出與基體為冶金結(jié)合的多孔層結(jié)構(gòu),并以此為基采用離子束復(fù)合磁控濺射技術(shù)制備碳膜。采用SEM+EDS、AFM分析所制備膜層的微觀結(jié)構(gòu),借助劃痕儀、磨損試驗(yàn)機(jī)和電化學(xué)工作站表征膜層的結(jié)合力和性能。結(jié)果表明：表層碳膜并不能完全覆蓋微弧氧化層的微孔,同時(shí)Ti基體表面微弧氧化層可有效增加表層碳膜與Ti基體的結(jié)合力；Ti基體/MAO層/碳膜的膜基體系在摩擦磨損過(guò)程中,摩擦系數(shù)小且波動(dòng)很小,磨痕寬度最小,表現(xiàn)出最為優(yōu)異的摩擦學(xué)性能；而新設(shè)計(jì)復(fù)合膜層的耐蝕性較傳統(tǒng)的Ti基體/Ti打底層/碳膜的膜基體系要差,這與表層碳膜較薄,復(fù)合膜層仍呈現(xiàn)出微弧氧化層多孔特征有關(guān),其導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)易于通過(guò)微孔而降低耐蝕性。

摘要:研究不同鑄型成型下TC4鈦合金的微觀組織、織構(gòu)和高溫持久性能,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和電子背散射衍射(EBSD)等觀察和分析TC4鈦合金的顯微組織與持久性斷裂行為。結(jié)果表明：不同鑄型工藝TC4鈦合金的物相均為α相、β相和ω相組成,其中主要物相為α相(90%左右)。與石墨型相比,陶瓷型有利于β→α相變,α相高出5.3%,晶粒平均直徑大(d_mean=37.021μm),晶界較少,晶粒均勻相對(duì)穩(wěn)定,當(dāng)α相比例增大時(shí),材料強(qiáng)度減小,塑性升高。同時(shí)陶瓷型織構(gòu)強(qiáng)度高,取向明顯,織構(gòu)類(lèi)型為{11-20}<1-100>,與Y方向呈現(xiàn)約45°的夾角,進(jìn)一步驗(yàn)證了試樣在(101)、(002)、(101)峰強(qiáng)增加的原因,與織構(gòu)的形成有關(guān)；陶瓷型試樣的高溫持久性?xún)?yōu)于石墨型,在溫度(400℃、430℃、460℃)下,持久性應(yīng)力斷裂壽命分別提高了1.174%、15.401、6.998%,均為韌性斷裂,其微觀形貌為韌窩花樣。此外,溫度直接影響TC4鈦合金的持久壽命,隨著溫度升高,TC4鈦合金的應(yīng)力斷裂壽命逐漸降低。

摘要:采用脈沖激光沉積和硒化后熱處理的方法在石英襯底上制備Cu(In,Ga)Se2（簡(jiǎn)寫(xiě)為CIGS）薄膜，研究脈沖激光沉積（PLD）技術(shù)在制備CIGS薄膜太陽(yáng)能電池材料上的應(yīng)用，分析了不同預(yù)制層沉積順序及厚度對(duì)CIGS薄膜組織結(jié)構(gòu)、表面形貌、成分以及光學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)利用PLD技術(shù)及后硒化處理的工藝，制得的CIGS太陽(yáng)能電池吸收層具有純相和高結(jié)晶度等特性；(2)CuGa/In金屬預(yù)制層的疊層順序和疊層數(shù)、硒化退火溫度對(duì)薄膜的結(jié)晶質(zhì)量、晶粒尺寸、成分都具有重要的影響，其中疊層順序影響最為明顯；(3)樣品均表現(xiàn)出對(duì)可見(jiàn)光區(qū)具有透射率低和吸收系數(shù)高的光學(xué)特性。本工作為制備性能優(yōu)良的CIGS太陽(yáng)能電池吸收層，提供了一個(gè)新穎的工藝手段。

摘要:原料粉體的質(zhì)量已經(jīng)成為制約金屬3D打印發(fā)展的瓶頸因素。感應(yīng)等離子體球化法制備所得的金屬粉體材料具有球化率高、球形度高、雜質(zhì)含量低和粒徑可控等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前最有希望實(shí)現(xiàn)3D打印用高性能球形金屬粉體大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。本文闡述了感應(yīng)等離子球化技術(shù)的工作原理、發(fā)展歷程和技術(shù)特點(diǎn),著重介紹了利用該技術(shù)制備鎢、鉬、鈦等金屬球形粉體的研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上探討了感應(yīng)等離子球化技術(shù)函待解決的難點(diǎn)問(wèn)題以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

摘要:鐵基納米晶軟磁合金因其獨(dú)特的非晶/納米晶雙相結(jié)構(gòu)而具有高飽和磁感和高磁導(dǎo)率，表現(xiàn)出優(yōu)異的軟磁性能，它的開(kāi)發(fā)是軟磁合金研究的一大突破性進(jìn)展。本文以鐵基納米晶軟磁合金的開(kāi)發(fā)制備-結(jié)構(gòu)-性能機(jī)理之間的關(guān)系為主線，首先回顧了鐵基軟磁合金的研究歷程和具有代表性的鐵基納米晶軟磁合金的開(kāi)發(fā)研究過(guò)程及其主要性能指標(biāo)，隨后介紹了鐵基納米晶軟磁合金的幾種主要的晶化機(jī)理模型、軟磁機(jī)理和耐腐蝕性能研究進(jìn)展，最后對(duì)鐵基納米晶軟磁合金在電力、電子信息領(lǐng)域的未來(lái)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行了展望。