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摘要:采用電子束熔絲成形工藝制備了Ti6Al4V單道沉積體，并研究了送絲速度、束流功率和行進(jìn)速度等工藝參數(shù)下沉積體的幾何尺寸、顯微結(jié)構(gòu)、成分以及硬度的變化。結(jié)果表明，加快送絲速度有利于提高沉積效率及成形精度，但需要足夠的熱輸入以保證沉積順利。當(dāng)送絲速率、行進(jìn)速度增大或束流功率減小時(shí)，由于熔池溫度和尺寸的減小，可以獲得較窄的柱狀β晶及其內(nèi)部細(xì)小的組織特征，同時(shí)鋁Al蒸發(fā)損耗降低。因此，采用這些工藝制備的沉積體具有更高的硬度。本文揭示了工藝參數(shù)與沉積體工藝結(jié)果之間關(guān)系，為制造具有可靠組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的多層構(gòu)件提供有價(jià)值的指導(dǎo)。

摘要:利用光學(xué)顯微鏡、X 射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡、硬度以及力學(xué)性能測(cè)試等對(duì)擠壓態(tài)和時(shí)效處理的Mg?6Zn?1Mn?2Sn?0.5Ca 鎂合金的顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明：合金鑄態(tài)的相組成為α-Mg, Mn, Mg7Zn3, Ca₂Mg₆Zn₃ 和CaMgSn相組成。擠壓態(tài)組織為完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織,晶粒尺寸約為2.8 μm。固溶時(shí)效處理(T6,180 ℃+10 h)后,合金的強(qiáng)度明顯增加,屈服和抗拉分別為320 MPa 和390 MPa。合金強(qiáng)度的提高主要是由于晶界強(qiáng)化,固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化作用。

摘要:研究了一種鎳基單晶高溫合金SRR99在不同溫度下的高周疲勞行為,試樣采用[001]取向的單晶試棒。結(jié)果表明條件疲勞強(qiáng)度隨著試驗(yàn)溫度的升高先上升后降低,具有與高溫拉伸強(qiáng)度表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。通過掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡的觀察發(fā)現(xiàn)g′相的形貌發(fā)生了顯著變化,經(jīng)過高溫循環(huán)變形后g′析出相發(fā)生了溶解。在交變應(yīng)力的作用下,g′與基體界面產(chǎn)生大量的位錯(cuò),而位錯(cuò)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起了g′相的溶解。因此循環(huán)加載過程中伴隨著g′的不斷溶解,共格界面的強(qiáng)化作用不斷減弱。 除此之外,通過裂紋擴(kuò)展方向與試樣軸向的夾角可以判斷出疲勞裂紋的擴(kuò)展主要沿著(111)晶面進(jìn)行,根據(jù)掃描電鏡和透射電鏡的觀察結(jié)果對(duì)于循環(huán)加載的微觀組織演化機(jī)理進(jìn)行了討論。

摘要:針對(duì)鈦合金板材塑性變形能力差、成形溫度高的問題，提出了溫?zé)釛l件下超聲振動(dòng)輔助成形方法，希望在溫?zé)岘h(huán)境條件下進(jìn)一步提高鈦合金板材的成形性能。本文通過200-600℃條件下的TC4板材超聲振動(dòng)輔助拉伸實(shí)驗(yàn)，分析了超聲振動(dòng)工藝參數(shù)對(duì)鈦合金板材拉伸過程當(dāng)中的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線、屈服強(qiáng)度、延伸率等性能指標(biāo)的影響規(guī)律，并對(duì)拉伸試件顯微組織及斷口形貌進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明，溫?zé)崂爝^程施加合適的超聲振動(dòng)工藝參數(shù)，可以使TC4板材流動(dòng)應(yīng)力、屈服強(qiáng)度進(jìn)一步降低，延伸率進(jìn)一步提高，能夠?qū)崿F(xiàn)在溫?zé)釛l件下進(jìn)一步提高成形性能的目的。

摘要:隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片工作溫度的提升,使得一種主要由CaO,MgO,Al₂O₃和SiO₂組成的玻璃態(tài)物質(zhì)(CMAS)對(duì)熱障涂層的危害越來越嚴(yán)重,從而對(duì)熱障涂層的性能和耐久性有了更高的要求。本文以電子束物理氣相沉積熱障涂層為研究對(duì)象,利用有限元方法研究了CMAS的滲入對(duì)界面裂紋擴(kuò)展及CMAS對(duì)陶瓷層(TC)內(nèi)部殘余應(yīng)力的影響規(guī)律。采用波長(zhǎng)固定、振幅變化的正弦曲線表示不同粗糙度的涂層界面,同時(shí)考慮了CMAS的彈性模量變化的影響及不同界面形貌與CMAS之間的相互作用。結(jié)果表明：CMAS彈性模量的增加對(duì)界面裂紋具有抑制作用,并且TGO幅值和厚度越小,抑制作用越明顯。CMAS彈性模量對(duì)TC層最大殘余應(yīng)力S₂₂的影響存在臨界點(diǎn),在臨界點(diǎn)之前,CMAS彈性模量的變化對(duì)TC層最大殘余應(yīng)力的影響較大,隨著CMAS彈性模量的增加,TC層最大殘余應(yīng)力大幅度減??；在臨界點(diǎn)之后,TC層最大殘余應(yīng)力基本不受CMAS彈性模量變化的影響。這些結(jié)果對(duì)電子束物理氣相沉積噴涂的熱障涂層失效機(jī)理的研究具有重要意義,可以為熱障涂層界面的優(yōu)化提供指導(dǎo)。

摘要:為了研究Ce(SO4)2濃度與合金鍍層表面性能的關(guān)系，采用噴射電沉積法制備了一系列Ni-W-Ce合金鍍層工件。用掃描電鏡(SEM)觀察了鍍層的表面結(jié)構(gòu)，并用能譜儀(EDS)檢測(cè)鍍層中的元素組成。XRD分析表明，鍍層存在晶格畸變。LEXT4100激光共焦顯微鏡觀察磨損痕跡，發(fā)現(xiàn)磨損機(jī)理發(fā)生了變化。結(jié)果表明，添加Ce(SO4)2改善了涂層的表面微觀形貌，當(dāng)濃度為0.5g/L時(shí)，涂層的表面質(zhì)量最佳。同時(shí)，顯微硬度、耐磨性和耐腐蝕性隨濃度的增加呈現(xiàn)先好后壞的規(guī)律。當(dāng)Ce(SO4)2濃度為0.5g/L時(shí)，顯微硬度達(dá)到峰值519.69HV0.1。此時(shí)，鍍層耐磨性最好，其耐磨性表征參數(shù)均取得最小值。且鍍層的耐蝕性也最好，腐蝕電位為-0.5537V，電弧電抗半徑最小。

摘要:通過熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)研究了GH2907合金在變形溫度為950~1100℃、應(yīng)變速率為0.01~10s_^-1、變形量為60%條件下的熱變形行為,流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高或應(yīng)變速率的降低而顯著降低；根據(jù)Arrhenius方程和Zener-Hollomon參數(shù),計(jì)算了熱變形激活能Q,建立了GH2907合金的熱變形本構(gòu)方程；根據(jù)動(dòng)態(tài)材料模型,確定了GH2907合金在不同應(yīng)變下的功率耗散圖,功率耗散效率η較高的區(qū)域位于溫度為1050~1100℃,應(yīng)變速率為0.01~0.03s_^-1范圍,在該變形區(qū)域內(nèi)組織發(fā)生了明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象；基于Preased失穩(wěn)判據(jù),繪制了GH2907合金在不同應(yīng)變下的熱加工圖,流變失穩(wěn)區(qū)位于高溫高應(yīng)變速率區(qū)域,即溫度為970~1100℃,應(yīng)變速率為0.6~10s_^-1范圍,在該變形區(qū)域內(nèi)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒沿著絕熱剪切帶和局部流動(dòng)分布。根據(jù)GH2907合金熱加工圖及微觀組織分析得到適宜的加工區(qū)域是溫度為1050~1100℃,應(yīng)變速率為0.01~0.03s_^-1范圍。

摘要:采用元胞自動(dòng)化(CA)方法對(duì)ZL201鋁合金副車架的凝固過程和顯微組織進(jìn)行了模擬，建立了溫度場(chǎng)和組織模擬場(chǎng)（CAFE）。對(duì)于面、體網(wǎng)格的劃分，根據(jù)ZL201鋁合的固相線和液相線分別確定了六種不同的形核面。溫度場(chǎng)的凝固過程模擬結(jié)果表明通過油冷可以很好地控制形核率和生長(zhǎng)速率在最合適的范圍內(nèi)，形核率為1/276 s·cm3，生長(zhǎng)速率為65.2μm/s。通過熱力學(xué)相圖的計(jì)算結(jié)果表明Al3Ti相的形成過程，它從周圍的鋁原子中吸收共價(jià)電子。隨著鈦含量的增加，Al3Ti的析出溫度升高。此外，Al3Ti的含量也從0.144mol%提高到0.698mol%，晶粒細(xì)化的效果也隨之越來越明顯。通過對(duì)ZL201鋁合金副車架的微觀組織、對(duì)應(yīng)的<100>取向極圖和金相組織的模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)照，表明Ti含量的變化對(duì)ZL201鋁合金副車架的微觀組織的晶粒細(xì)化效果有顯著影響。隨著鈦含量的增加，新相Al3Ti促進(jìn)了晶粒細(xì)化和組成的均勻性。從模擬的<100>極圖可知，Ti含量的增加有利于晶粒的擇優(yōu)取向，而且晶粒細(xì)化的方式是通過減緩晶粒之間的生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)性來實(shí)現(xiàn)的。模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)得到的金相組織基本一致。

摘要:在變形溫度為300～450 oC、應(yīng)變速率為0.01～1 s-1的條件下進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn)，對(duì)Mg-5Y-0.5Ce-0.5Zr鎂合金的熱變形行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在熱壓縮變形過程中，該合金的流變應(yīng)力隨著變形溫度和應(yīng)變速率的變化而變化。在同一應(yīng)變速率下，流變應(yīng)力隨著變形溫度的增高而降低；在同一變形溫度下，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變速率的減小而減小。該合金熱壓縮流變應(yīng)力的本構(gòu)方程可采用雙曲正弦形式構(gòu)建，熱變形激活能Q為253 kJ/mol。

摘要:本文采用一種新型的氣體多通道送粉等離子噴涂技術(shù)制備得到了含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的ZrO₂/Fe基非晶復(fù)合涂層。采用該技術(shù)可成功制得ZrO₂顆粒均勻分布于非晶基體的復(fù)合涂層,且可實(shí)現(xiàn)第二相顆粒的比例調(diào)控。磨損實(shí)驗(yàn)表明,復(fù)合涂層的磨損性能較單一的Fe基涂層有了很大提高。同時(shí),ZrO₂顆粒的添加可提高耐蝕性能降低孔隙率。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,復(fù)合涂層的最佳耐蝕性能為ZrO₂含量50%。

摘要:利用Thermo-Calc軟件對(duì)鎳基耐蝕Hastelloy G3合金進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，系統(tǒng)研究了成分對(duì)平衡相析出的影響規(guī)律，并通過SEM和TEM對(duì)合金時(shí)效處理后的析出相進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明，合金析出的平衡相主要為σ相、μ相、M6C和M23C6；Cr、Mo含量主要影響σ相和μ相析出量及開始析出溫度；而C元素顯著影響碳化物M6C和M23C6的析出行為；進(jìn)一步通過試驗(yàn)研究了時(shí)效過程中析出相的析出規(guī)律。

摘要:高功率脈沖磁控濺射（HPPMS）利用較高的脈沖峰值靶功率密度（如：1-3kW/cm2）獲得高密度的等離子體，可提高TiN鍍層的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。然而，HPPMS技術(shù)的主要缺點(diǎn)是平均沉積速率較低，增加了鍍層的制備成本。為了解決傳統(tǒng)HPPMS平均沉積速率低的問題，研究提出一種新型的雙級(jí)HPPMS技術(shù)，即在一個(gè)脈沖周期內(nèi)具有兩個(gè)連續(xù)的、獨(dú)立可調(diào)的脈沖階段。通過對(duì)雙級(jí)HPPMS電場(chǎng)的合理調(diào)配，可制備得到結(jié)構(gòu)致密的TiN鍍層，研究了雙級(jí)HPPMS靶電流對(duì)TiN鍍層微觀結(jié)構(gòu)及耐蝕性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)靶電流增大至20A時(shí)，靶面形貌由小凹坑轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺娣e凹坑，說明鍍料粒子的脫靶方式由碰撞濺射轉(zhuǎn)變?yōu)樯A或蒸發(fā)。同時(shí)，當(dāng)靶電流為10A時(shí)，鍍層顆粒呈現(xiàn)三棱錐狀結(jié)構(gòu)，平均晶粒尺寸為11nm；當(dāng)靶電流增大至25A時(shí)，鍍層顆粒呈現(xiàn)光滑致密的圓胞狀結(jié)構(gòu)，平均晶粒尺寸為18nm，光滑致密的組織結(jié)構(gòu)使鍍層具有較好的耐蝕性。

摘要:本文主要對(duì)微弧氧化Mg-3Al-1Zn鎂合金在空氣和3.5 wt.%硫酸鈉溶液兩種環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞行為進(jìn)行研究，并討論其相互關(guān)系。微弧氧化處理后，Mg-3Al-1Zn鎂合金的耐蝕性能得到明顯改善。與Mg-3Al-1Zn鎂合金基體相比，在空氣中，微弧氧化后合金的應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞強(qiáng)度均下降了大約10 MPa。在3.5 wt.%硫酸鈉溶液環(huán)境中，微弧氧化后合金的腐蝕疲勞性能仍然是惡化的，但是應(yīng)力腐蝕強(qiáng)度卻得到了顯著改善，從58.24 MPa提高至202.08 MPa。這表明材料的力學(xué)性能（應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞）并不是與其腐蝕性能完全保持線性關(guān)系的。微弧氧化處理后鎂合金在空氣中的應(yīng)力腐蝕斷口為韌性斷裂，在硫酸鈉溶液環(huán)境中為解理斷裂。而其腐蝕疲勞斷口不論是在空氣中還是在腐蝕環(huán)境中均為解理斷裂。這主要是由于腐蝕環(huán)境和變換循環(huán)載荷的影響，兩者共同作用將會(huì)加速裂紋擴(kuò)展。這表明，周圍環(huán)境和加載類型對(duì)材料斷裂機(jī)理有重要影響。

摘要:了解Ti-6Al-4V合金不同工藝條件下水冷過程中的組織演變，以便獲得最佳力學(xué)性能是非常重要的。使用熱模擬機(jī)對(duì)Ti-6Al-4V合金進(jìn)行了熱模擬。結(jié)果表明，固溶處理后獲得了全部馬氏體組織。固溶后水冷，由于α′和 α″的存在，造成了硬度增加。當(dāng)試樣在850℃等溫水冷后獲得了層片狀組織，硬度進(jìn)一步增加。當(dāng)試樣在850℃變形后水冷，等軸的組織出現(xiàn)了，由于晶界強(qiáng)化的緣故，硬度達(dá)最高值(Hv584)。當(dāng)試樣在850℃變形后經(jīng)過600℃等溫水冷后，組織由α相、層片狀α/β和等軸的組織構(gòu)成。變形后的冷卻和等溫造成了α相寬度和等軸組織的增加。等軸晶粒在324-706 nm的范圍內(nèi)。這造成了硬度的降低。

摘要:基于等通道角擠壓（ECAP）技術(shù)，開發(fā)了等通道雙拐角擠壓（ECDAP）技術(shù)，它是一種新的大塑性變形（SPD）工藝，可以改善沖頭的偏載現(xiàn)象。通過有限元模擬和實(shí)驗(yàn)研究，定量分析了工業(yè)燒結(jié)態(tài)純鎢在單道次ECDAP過程中的變形行為。結(jié)果表明，在相同的參數(shù)下，ECDAP模具的應(yīng)力分布較ECAP均勻，沖頭的偏載得到改善。同時(shí)，ECDAP引入的平均等效應(yīng)變與ECAP相近，但由于二次剪切變形，應(yīng)變分布的均勻性也得到了很大的改善。二次剪切變形區(qū)晶粒尺寸減小到1.77μm，而且拐角區(qū)晶粒明顯被拉長(zhǎng)。細(xì)晶強(qiáng)化和應(yīng)變強(qiáng)化也提高了試樣的顯微硬度。綜合分析，ECDAP工藝是制備超細(xì)晶粒金屬材料的一種有前途的方法。

摘要:本研究利用CALPHAD方法，采用合理的熱力學(xué)模型，熱力學(xué)優(yōu)化和計(jì)算了Nd-Dy、Dy-B二元系和Fe-B-Dy、Dy-Fe-Nd、B-Dy-Nd三元系的相圖，并利用文獻(xiàn)報(bào)道的其他子二元系和三元系的熱力學(xué)參數(shù)，充分考慮了熱力學(xué)模型的統(tǒng)一性和參數(shù)的兼容性，建立了Nd-Fe-B-Dy四元系合金的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，并應(yīng)用該數(shù)據(jù)庫(kù)，預(yù)測(cè)了Nd-Fe-B-Dy四元合金Nd16-xDyxFe77B7 (x≤5 at.%)的縱截面相圖；同時(shí)還分析了一系列不同Dy含量的永磁合金在平衡凝固下各相相分?jǐn)?shù)隨溫度的變化情況。這些計(jì)算信息對(duì)摻鏑NdFeB永磁合金的組織設(shè)計(jì)以及制備工藝參數(shù)的選擇具有重要的指導(dǎo)意義。

摘要:本研究開發(fā)了一種有效、簡(jiǎn)單、低成本的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法制備碳基鐵(CI)包覆中空微球(Ce)作為新型微波吸收復(fù)合材料的方法。結(jié)構(gòu)和形貌分析表明，復(fù)合材料具有完整的芯/殼結(jié)構(gòu)，其中Ce為芯層，CI為殼層。與Ce相比，復(fù)合材料具有更高的復(fù)合導(dǎo)磁率和介電常數(shù)，說明復(fù)合材料的吸收能力有所提高。利用實(shí)測(cè)電磁參數(shù)模擬計(jì)算了厚度d=2mm條件下Ce和Ce@CI涂層的反射率曲線。Ce@CI樣品的吸收峰移至高頻，最小反射峰減小至?26.2 db。小于- 10dB帶寬的頻率增加到6ghz，覆蓋了整個(gè)Ku頻段。

摘要:有色金屬基復(fù)合材料相對(duì)于傳統(tǒng)有色金屬材料而言,具有更好的抗氧化性、高耐熱性、高比強(qiáng)度、高比模量、耐磨損和高使用壽命。在有色金屬基復(fù)合材料的眾多的增強(qiáng)體中,非金屬纖維(C/C、SiC)與金屬基質(zhì)結(jié)合界面的相容性是制約金屬基復(fù)合材料性能的關(guān)鍵問題,而金屬纖維與金屬基質(zhì)之間良好的相容性能夠有效改善金屬材料的性能。金屬纖維增強(qiáng)有色金屬基復(fù)合材料的制備工藝主要有擴(kuò)散粘結(jié)法、液態(tài)滲透法、壓力鑄造法、涂層熱壓法、雙輥軋制法。 本文主要總結(jié)了鋼纖維增強(qiáng)有色金屬基(Al、Mg、Cu、Zn和Zr)復(fù)合材料的制備方法、微觀組織、界面特征和機(jī)械性能,指出了鋼纖維增強(qiáng)有色金屬基復(fù)合材料進(jìn)一步研究發(fā)展所需要解決的問題。

摘要:本文利用Gleeble 3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)和電子背散射衍射（EBSD）技術(shù)研究了TB18鈦合金在700℃~ 900℃、應(yīng)變速率0.01~10 s-1時(shí)的熱變形行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制。研究表明該合金的流動(dòng)應(yīng)力大小對(duì)應(yīng)變速率和變形溫度敏感。變形初期流動(dòng)應(yīng)力皆在達(dá)到峰值應(yīng)力后快速軟化，隨后有不同程度的上升。通過數(shù)據(jù)回歸得到了該合金在兩相區(qū)和單相區(qū)的高溫變形Arrhenius型本構(gòu)方程，其變形激活能分別為340 kJ/mol和185 kJ/mol。其單相區(qū)的變形軟化機(jī)制主要為β相的動(dòng)態(tài)回復(fù)，兩相區(qū)主要為β相的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。結(jié)合了EBSD技術(shù)，金相觀察和流變曲線特點(diǎn)的分析表明，在高變形溫度，低應(yīng)變速率時(shí)（900℃，0.01s-1）主要以幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（GDRX）為主。在溫度較低，或變形速率較高下，變形初期發(fā)生不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（DDRX），應(yīng)變?cè)龃蠛蟀l(fā)生連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（CDRX）。

摘要:通過對(duì)Weldalite049鋁合金擠壓棒材采用T6峰時(shí)效處理,利用SEM、TEM及拉伸性能檢測(cè),研究稀土元素La和Ag的不同配比在熱處理后以及不同的熱暴露條件下對(duì)Weldalite049鋁合金石油鉆桿的顯微組織和拉伸性能的影響。其目的是研究在滿足力學(xué)要求的前提下,用少量稀土La替代價(jià)格較高Ag的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用0.05wt.%La取代0.2wt.%Ag的049合金經(jīng)T6處理后其抗拉強(qiáng)度為615.5MPa,高于Weldalite049合金611.1MPa的抗拉強(qiáng)度；添加0.1wt.%La而無(wú)Ag的049合金在175℃/60h的熱暴露條件下的力學(xué)性能仍能保持在一個(gè)較高的水平(σ_b≥530MPa、σ_0.2≥480MPa、δ≥7％)。

摘要:分別以Al2O3、Al(NO3)3為鋁源與氧化釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）機(jī)械混合，經(jīng)干壓技術(shù)和高溫?zé)Y(jié)制得YSZ/Al2O3復(fù)合材料。通過掃描電子顯微鏡、電化學(xué)交流阻抗譜和三點(diǎn)彎曲測(cè)試等方法對(duì)樣品進(jìn)行分析，研究了不同鋁源和添加量對(duì)YSZ電解質(zhì)燒結(jié)性能、電導(dǎo)率及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：適量的Al2O3或Al(NO3)3復(fù)合均能夠促進(jìn)YSZ的燒結(jié)，提高其電導(dǎo)率和彎曲強(qiáng)度；Al2O3作鋁源的復(fù)合樣品的燒結(jié)性能和電導(dǎo)率優(yōu)于Al(NO3)3鋁源的，但其強(qiáng)度低于同比例Al(NO3)3鋁源。其中，加入0.5 wt.%Al2O3時(shí)，所制備的復(fù)合電解質(zhì)經(jīng)1350 ℃燒結(jié)10 h后的相對(duì)密度為98.8%；800 ℃時(shí)的電導(dǎo)率達(dá)0.0703 S·cm-1?；谠摬牧现苽涞碾娊赓|(zhì)支撐型單元電池在800 ℃時(shí)以氫氣為燃料的最大功率密度為308 mW·cm-2，高于純YSZ電解質(zhì)電池的，并表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

摘要:本文采用第一性原理贗勢(shì)平面波方法,基于虛擬晶體勢(shì)函數(shù)近似(VCA),研究了不同濃度x (x=0~2.2%,原子百分比)的Ce和Cr 單獨(dú)及協(xié)同合金化對(duì)B2-NiAl晶體彈性模量E、剪切模量G、 Cauchy壓力參數(shù)及G/B0比值的影響。結(jié)果表明：Cr占據(jù)Ni原子位能顯著提高B2-NiAl合金的剪切模量G和彈性模量E, 而Ce占據(jù)Al原子位則能降低其合金的G和E；隨著合金化濃度提高到2.1%,Cr占據(jù)Al原子位能改善B2-NiAl合金的延性,而當(dāng)Ce取代Al原子位協(xié)同Cr取代Al原子位時(shí),對(duì)其延性的改善效果比各自單獨(dú)合金化的效果更顯著,且以合金化濃度為2.0%時(shí)為最佳效果。這一理論計(jì)算很好的重現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)中Ce與Cr協(xié)同合金化明顯提升B2-NiAl合金室溫延性的現(xiàn)象。電子態(tài)密度分析顯示,Cr原子或者Cr協(xié)同Ce原子能夠削弱B2-NiAl晶體當(dāng)中的Ni(d)-Ni(d)主要成鍵峰的雜化效應(yīng),降低主要成鍵峰的方向性。

摘要:FeCrAl/ZrNbCu復(fù)合管兼顧了Zr合金和FeCrAl合金的優(yōu)點(diǎn)，是事故容錯(cuò)燃料包殼候選材料之一。本文研究了FeCrAl/ZrNbCu復(fù)合管蒸氣氧化行為，結(jié)果表明，外層FeCrAl材料具有優(yōu)異的抗蒸氣氧化性能，有效保護(hù)了內(nèi)層Zr合金管。氧化產(chǎn)物分析表明，F(xiàn)eCrAl合金氧化膜呈凹凸?fàn)?，氧化產(chǎn)物為Fe2O3、FeCr2O4、Cr2O3和Al2O3；ZrNbCu合金氧化膜垂直于表面生長(zhǎng)，氧化產(chǎn)物為ZrO2和Nb2O5；在1000℃氧化時(shí)復(fù)合管界面沒有明顯元素?cái)U(kuò)散；在1100℃和1200℃氧化后界面發(fā)生明顯元素?cái)U(kuò)散。復(fù)合管外側(cè)到內(nèi)側(cè)分別為FeCrAl氧化膜、FeCrAl合金、FeCrAl-ZrNbCr擴(kuò)散層、ZrNbCu合金、ZrNbCu氧化膜；界面結(jié)合方式由機(jī)械結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)橐苯鸾Y(jié)合。

摘要:針對(duì)應(yīng)用于離心式氦氣冷壓機(jī)的徑向型高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承,給出了永磁轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,并開展了軸承徑向力和徑向剛度的計(jì)算研究,搭建了超導(dǎo)軸承性能測(cè)量平臺(tái),開展了軸承轉(zhuǎn)子空間磁場(chǎng)測(cè)量和軸承性能測(cè)試。計(jì)算和測(cè)試結(jié)果表明,磁場(chǎng)計(jì)算方法可行,且結(jié)果準(zhǔn)確,在距離永磁轉(zhuǎn)子外表面1 mm處的最大外磁場(chǎng)強(qiáng)度約為0.5 T。軸承徑向力在場(chǎng)冷和零場(chǎng)冷條件下的計(jì)算結(jié)果均隨轉(zhuǎn)子偏心量的增大而增大,與測(cè)試結(jié)果在線性度和趨勢(shì)上具有很好的一致性。本文實(shí)驗(yàn)軸承徑向剛度測(cè)試值為362.4 N/mm,與場(chǎng)冷條件下的徑向剛度計(jì)算結(jié)果334.594 N/mm接近。本文所述的徑向軸承磁力計(jì)算方法可用于超導(dǎo)軸承徑向剛度的定性計(jì)算和設(shè)計(jì),對(duì)超導(dǎo)軸承的應(yīng)用研究具有一定的指導(dǎo)意義。

摘要:利用分子模擬軟件Material Studio7.0創(chuàng)建WO3晶體中(0-11)、(-101)、(110)和(-1-10)晶面的真空slab模型，并通過CASTEP程序計(jì)算其總能量、表面能與電子結(jié)構(gòu)。利用Morphology程序,采用BFDH法則對(duì)WO3晶體和各晶面slab模型進(jìn)行晶習(xí)預(yù)測(cè)。計(jì)算結(jié)果表明，在晶體生長(zhǎng)過程中，若以(110)晶面為主要顯露面，則WO3晶體能量狀態(tài)穩(wěn)定性較差；以（0-11）晶面為主要顯露面，則WO3晶體能量狀態(tài)穩(wěn)定。費(fèi)米能級(jí)最小的（110）晶面前線價(jià)電子不太活躍，存在電子結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性；費(fèi)米能級(jí)最高的(-1-10)晶面前線價(jià)電子活躍，存在與晶體生長(zhǎng)基元鍵合的“活性點(diǎn)”。(0-11)面slab模型的最小能區(qū)寬度最小而態(tài)密度峰值最大，表明其內(nèi)層電子較為穩(wěn)定。BFDH法則預(yù)測(cè)結(jié)果表明，WO3晶體與各面slab模型的生長(zhǎng)習(xí)性相同，都趨向于生長(zhǎng)為立方體狀晶體。另外，WO3晶體中最重要的生長(zhǎng)面為(001)和(00-1)面。

摘要:本文建立了三維元胞自動(dòng)機(jī)(3D-CA)模型，通過熱壓縮試驗(yàn)和電子背散射衍表征技術(shù)(EBSD)，對(duì)AZ31鎂合金在熱變形過程中的微觀組織演化規(guī)律進(jìn)行可視化和定量預(yù)測(cè)。根據(jù)試驗(yàn)得出的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，確定了3D-CA模型參數(shù)在試驗(yàn)條件下的取值，建立了模型參數(shù)與變形條件(應(yīng)變、變形溫度和應(yīng)變速率)之間的關(guān)系。利用所建立的3D-CA模型，對(duì)AZ31鎂合金在熱變形過程中的流動(dòng)行為和微觀組織演化進(jìn)行模擬和討論。結(jié)果表明:再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)隨著應(yīng)變的增大而增加，隨著變形溫度的增大或應(yīng)變速率降低而增大，提高應(yīng)變速率或降低溫度可以細(xì)化再結(jié)晶晶粒。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，相對(duì)誤差值在4.5%-16.2%之間，所建立的3D-CA模型能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)鎂合金AZ31的微觀組織演化。

摘要:近年來，LaNi0.6Fe0.4O3-δ陰極材料在金屬連接體下具有優(yōu)異的抗鉻毒化性能備受關(guān)注，但其電化學(xué)性能相對(duì)較低。本文通過Ca2+摻雜LaNi0.6Fe0.4O3-δ（LNF）陰極材料改善電化學(xué)性能，實(shí)驗(yàn)采用甘氨酸燃燒法制備La1-xCaxNi0.6Fe0.4O3-δ（LCNF）陰極材料,Ca2+摻雜量分別為0.05、0.10、0.15、0.20。應(yīng)用X-Ray衍射表征材料的物相組成，SEM觀察陰極材料的微觀結(jié)構(gòu)，XPS分析陰極材料表面元素的化學(xué)形態(tài)，電化學(xué)交流阻抗譜技術(shù)分析陰極材料的電化學(xué)活性。結(jié)果表明，LCNF陰極材料隨著Ca2+摻雜量的增加，氧還原反應(yīng)活化能減小，這一現(xiàn)象與DRT（弛豫時(shí)間分布）分析結(jié)果相吻合。LCNF(x=0.20)陰極材料在750℃具有最小的極化阻抗（0.88Ωcm2），與LNF陰極材料相比表現(xiàn)出更加優(yōu)異的氧催化活性，使LCNF陰極材料在IT-SOFC具有更加廣闊的應(yīng)用前景。

摘要:通過 Gleeble-3800 熱模擬試驗(yàn)機(jī)的熱壓縮實(shí)驗(yàn)，研究了 Ti-62A 合金在 800、850、900 和 950℃，應(yīng)變速率為 0.001、0.01、0.1 和 1s-1 下的熱變形行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（DRX）規(guī)律。結(jié)果表明：Ti-62A 合金的流變應(yīng)力受應(yīng)變速率和變形溫度的影響顯著；流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而降低；在 900~950℃、應(yīng)變速率 0.01~1s-1 條件下，Ti-62A 合金的熱變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線屬于動(dòng)態(tài)回復(fù)型；該合金的熱變形機(jī)制主要由位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)控制，其動(dòng)態(tài)軟化機(jī)制包括晶界滑動(dòng)和位錯(cuò)對(duì)消、攀移機(jī)制；Ti-62A 合金在熱變形過程中，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶更有可能發(fā)生在較高的溫度和較低的應(yīng)變速率下，即 950℃ 和 0.001s-1；基于經(jīng)典位錯(cuò)密度理論和 DRX 動(dòng)力學(xué)理論，建立了加工硬化—?jiǎng)討B(tài)回復(fù)和 DRX 軟化效應(yīng)的兩階段本構(gòu)模型。DEFORM-3D 軟件的仿真模擬結(jié)果證實(shí)，基于 DRX 軟化效應(yīng)的本構(gòu)模型對(duì) Ti-62A 合金在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶階段的熱變形行為的預(yù)測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性，能夠?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)工藝的制定提供技術(shù)參考。

摘要:粉末冶金是金屬材料成形工藝的重要環(huán)節(jié),但現(xiàn)有各種模型都無(wú)法完整模擬金屬粉末在壓制前后期特有的力學(xué)性能。本文通過引入致密金屬的屈服強(qiáng)度,對(duì)Drucker-Prager/Cap模型進(jìn)行修改,將其屈服面限制在致密金屬的Von Mises屈服面以內(nèi),并隨著壓制過程,使之無(wú)限接近Von Mises屈服面。通過與文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,證明了本文提出的修正模型具有相當(dāng)高的精度。最終將該模型應(yīng)用于高溫合金的熱等靜壓模擬,其變形模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相符,并且應(yīng)力分布比傳統(tǒng)Drucker-Prager/Cap模型的計(jì)算結(jié)果更加合理。

摘要:通過在DZ125鑄造基體上沿縱向進(jìn)行激光沉積單道多層實(shí)驗(yàn),分析了DZ125沉積態(tài)與雙級(jí)時(shí)效熱處理試樣的組織和性能。結(jié)果表明：沉積態(tài)修復(fù)區(qū)組織從底部到頂部分別為平面晶、柱狀晶和等軸晶組織,修復(fù)區(qū)主要為MC碳化物,熱影響區(qū)因熱量的輸入,MC分解為M₂₃C₆；與沉積態(tài)組織相比,雙級(jí)時(shí)效熱處理后,修復(fù)區(qū)組織形成了新的晶界,部分MC碳化物分解為M₆C與M₂₃C₆,γ＇相尺寸略有增大,約為600-800nm,分布均勻；熱影響區(qū)碳化物尺寸略有減小,γ′相尺寸增大,呈立方體形狀；雙級(jí)時(shí)效熱處理修復(fù)試樣在1000℃下的抗拉強(qiáng)度為516MPa、屈服強(qiáng)度為386MPa,分別達(dá)到鑄件的89.7％和97.7％,延伸率為13.6%,達(dá)到鑄件的43.9%；熱處理后修復(fù)試樣的平均硬度為473HV0.3,高于沉積態(tài)試樣平均硬度433HV0.3,且熱處理態(tài)與沉積態(tài)試樣沿修復(fù)區(qū)、熱影響區(qū)到基體硬度呈降低趨勢(shì)。

摘要:以Al(NO3)3?9H2O為包覆原料，通過燃燒法制備得到LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4@Al2O3正極材料。通過X射線衍射(XRD)，場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)和透射電鏡(TEM)等表征手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行分析，并通過恒電流充放電、循環(huán)伏安(CV)、交流阻抗(EIS)等測(cè)試分析材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，Al2O3包覆沒有改變LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4的尖晶石型結(jié)構(gòu)，包覆層厚度約10.6nm。LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4@Al2O3正極材料電化學(xué)性能得到了明顯改善，1 C和10 C倍率下初始放電比容量分別為119.9 mAh?g-1和106.3 mAh?g-1，充放電循環(huán)500次后容量保持率分別為88.4%和78.2%，而未包覆的LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4在1 C和10 C倍率下初始放電比容量分別為121.2 mAh?g-1和104.0 mAh?g-1，500次循環(huán)后容量保持率分別為84.1%和67.6%。LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4@Al2O3活化能為32.92 kJ?mol-1，而未包覆材料的活化能為36.24 kJ?mol-1，包覆有效降低了材料Li+擴(kuò)散所需克服的能壘，提高了材料的電化學(xué)性能。

摘要:采用等徑通道彎曲擠壓(Equal Channel Angular Pressing, ECAP)+旋鍛(Rotary Swaging, RS)技術(shù)制備超細(xì)晶純鈦，細(xì)化后晶粒尺寸達(dá)到納米級(jí)。在室溫下對(duì)超細(xì)晶純鈦實(shí)施應(yīng)變比分別為-1、-0.5、0.5的應(yīng)變控制低周疲勞試驗(yàn)，通過TEM對(duì)微觀組織觀察。研究了應(yīng)變比對(duì)材料循環(huán)硬化軟化特性、循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及疲勞壽命的影響。研究結(jié)果表明，應(yīng)變比增大使得超細(xì)晶純鈦循環(huán)硬化現(xiàn)象更為顯著，應(yīng)變比越大超細(xì)晶純鈦低周疲勞壽命越低。低周疲勞高應(yīng)變比情況下亞晶晶粒尺寸小，數(shù)量多，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使得材料發(fā)生循環(huán)硬化。

摘要:采用兩種球形Kanthal合金粉末（顆粒直徑45-60um和50-70um），通過激光選區(qū)熔化(Selective laser melting, SLM)技術(shù)制備Kanthal涂層。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和諧振腔特性測(cè)量系統(tǒng)對(duì)Kanthal粉末及涂層的表面形貌、顯微組織、相結(jié)構(gòu)和諧振腔品質(zhì)因子進(jìn)行檢測(cè)分析。研究結(jié)果表明：SLM成形Kanthal涂層具有表面粗糙、多孔結(jié)構(gòu)、扁平化的特點(diǎn)，與無(wú)氧銅基金屬結(jié)合牢固，形成了冶金結(jié)合界面。其中45-60um球形合金粉末SLM成形涂層加載諧振腔品質(zhì)因子(Quality factor)Q值整體比50-70um粉末成形涂層的Q值低，在頻率2985MHz下微波衰減特性更強(qiáng)。涂層成形過程中形成的Al2O3膜和微孔洞使得合金涂層能夠散射微波，減少了對(duì)微波的反射。涂層厚度對(duì)微波有干涉損耗，厚度0.55mm的Kanthal涂層加載諧振腔Q值最小，達(dá)到2280。Kanthal涂層是以磁衰減為主的復(fù)合衰減材料。

摘要:本文研究了熱處理對(duì)累積疊軋6道次Ti/Ni多層復(fù)合箔材界面結(jié)構(gòu)演變的影響。利用掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)及差示掃描量熱分析(DSC)對(duì)熱處理后復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)、相組成、相結(jié)構(gòu)及相變溫度等進(jìn)行測(cè)試分析。結(jié)果表明：隨保溫時(shí)間的增加,Ti/Ni界面擴(kuò)散形成的不穩(wěn)定化合物向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變,界面Ti、Ni兩元素成分曲線由交叉陡變的階梯狀逐漸轉(zhuǎn)為兩條近平直的平行線。富Ti的Ti/Ni復(fù)合箔材在720℃經(jīng)熱處理后,隨時(shí)間延長(zhǎng),材料組織從原始的層狀結(jié)構(gòu)最終轉(zhuǎn)變?yōu)橛煞€(wěn)態(tài)TiNi和Ti₂Ni兩相組成的混合組織。保溫時(shí)間小于10h時(shí),材料中的TiNi是由具有復(fù)雜單斜結(jié)構(gòu)的B19’和CsCl型結(jié)構(gòu)的B2兩種物相組成,大于10h時(shí)僅存在B19’相。在冷卻/加熱過程中,材料內(nèi)部均發(fā)生馬氏體(A→M/M→A)的可逆相變,并隨保溫時(shí)間的增加,其相變滯后(Ap-Mp)從1h的22.4℃增加到30h的31.9℃。

摘要:本實(shí)驗(yàn)采用兩步水熱法在鉭基體表面制備出摻雜Cu_²⁺的Ta₂O₅納米棒薄膜。采用XRD、SEM、XPS等方法分析了材料的物相和表面微觀結(jié)構(gòu)。用ICP檢測(cè)了樣品在生理鹽水中離子析出濃度,最后通過平板計(jì)數(shù)法檢驗(yàn)了不同含量銅摻雜Ta₂O₅薄膜的抗菌能力。結(jié)果表明,通過兩步水熱處理,在鉭表面生成了簡(jiǎn)單斜方晶體結(jié)構(gòu)的Ta₂O₅納米棒陣列,Cu_²⁺的摻雜不會(huì)對(duì)納米棒薄膜的微觀形貌和物相造成顯著影響。隨時(shí)間的增加,摻銅薄膜的銅離子析出速率逐漸趨于平緩。平板計(jì)數(shù)法表明,Cu_²⁺ 的摻雜量達(dá)到2.68At%時(shí),銅摻雜Ta₂O₅納米棒薄膜的抗菌性能最好,抗菌率達(dá)99.2%。

摘要:反復(fù)鐓壓可以在不改變?cè)嚇有螤詈统叽绲那闆r下獲得大變形。高寬比是影響反復(fù)鐓壓工藝的重要參數(shù)之一。本文采用有限元與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法研究了高寬比對(duì)純銅試樣鐓壓變形過程、微觀組織及性能的影響。結(jié)果表明，鐓壓后的等效應(yīng)變分布不均勻，高寬比越大，單道次鐓壓平均等效應(yīng)變和等效應(yīng)力都越高。1道次鐓壓后，晶粒被壓扁，隨高寬比增大，晶粒被壓扁的程度越嚴(yán)重。3道次變形后形成了大量變形帶，試樣高寬比越大，變形帶越窄。12道次鐓壓后，高寬比為2的試樣晶粒更等軸、細(xì)小。鐓壓后純銅的硬度明顯提高，高寬比為2的試樣鐓壓后硬度值更高。

摘要:中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所正在研制運(yùn)行于45GHz的世界首臺(tái)第四代電子回旋共振離子源FECR(Fourth Electron Cyclotron Resonance)。該離子源磁體線圈全部采用Nb₃Sn(鈮三錫)超導(dǎo)材料制作、這一超導(dǎo)材料臨界性能對(duì)應(yīng)力敏感,加之磁體中六極線圈和螺線管線圈之間的應(yīng)力不平衡分布,導(dǎo)致磁鐵機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨極大挑戰(zhàn)。為了驗(yàn)證離子源磁鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和仿真結(jié)果的可信性,為全尺寸真機(jī)的研制奠定技術(shù)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了能夠一定程度上反映離子源磁體機(jī)械結(jié)構(gòu)的半長(zhǎng)度樣機(jī)。本文主要介紹了FECR半長(zhǎng)度樣機(jī)的三維機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),借助ANSYS有限元軟件分析了磁鐵在室溫組裝、冷卻降溫和加電勵(lì)磁時(shí)的應(yīng)力分布和變化情況,為磁體裝配提供關(guān)鍵的預(yù)應(yīng)力參數(shù)。

摘要:采用激光選區(qū)熔化方法制備了高致密度GH3536鎳基高溫合金塊狀試件,分析了激光選區(qū)熔化成形GH3536合金顯微組織和晶體取向。結(jié)果表明：隨著激光能量密度的升高,成形試樣的致密度先升高后降低,當(dāng)激光能量密度為180~230J.m_^-1時(shí),致密度達(dá)到99.55%以上；其組織存在著明顯的各向異性,垂直于構(gòu)建方向的微觀組織呈“棋盤狀”形貌,晶粒大多數(shù)為等軸晶(長(zhǎng)徑比為1.828μm)且得到了細(xì)化(d_mean=11.226μm),尤其熔池搭接區(qū)域晶粒更加細(xì)小(5μm以下),而平行于構(gòu)建方向?yàn)椤棒~鱗狀”形貌,大多數(shù)為柱狀晶(長(zhǎng)徑比為2.831μm),晶粒直徑較大(d_mean=25.964μm)。同時(shí)SLM成形GH3536鎳基高溫合金存在明顯的擇優(yōu)取向,橫截面上晶粒具有較強(qiáng)的取向< 100 >取向,垂直于構(gòu)建方向和平行于構(gòu)建方向均為立方織構(gòu){100}<001>。此外SLM凝固成形中晶粒生長(zhǎng)對(duì)晶粒內(nèi)晶體取向演變有著顯著影響,縱截面變形晶粒內(nèi)的晶體取向變化不明顯,縱截面變形晶粒內(nèi)的晶體取向變化比較明顯,這是由于SLM成形具有極高的溫度梯度和快速的冷卻速率(10_⁵K/s)導(dǎo)致的。

摘要:TiAl基合金具有低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度等優(yōu)異的高溫綜合性能,在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中,有望替代密度較大的鎳基合金。本文以鑄造TiAl合金為研究對(duì)象,系統(tǒng)研究了在1523k下不同保溫時(shí)間內(nèi)的合金中β₂相的相變規(guī)律和其對(duì)室溫力學(xué)性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在1523k分別保溫5min-4h,然后對(duì)鑄造態(tài)Ti-Al-Nb-Cr-Mo-B合金進(jìn)行水冷淬火,當(dāng)保溫時(shí)間為2h時(shí),韌性沒有降低,強(qiáng)度卻從1200MPa提升到了1500MPa。在保溫過程中α分解為γ＋β相,隨后冷卻過程中,無(wú)序的β相會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻摩?sub>2相。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明β₂相是一種硬脆相,少量的β₂相能促進(jìn)合金強(qiáng)度的提升。

摘要:鈦合金表面減摩涂層的設(shè)計(jì)和制備是提升鈦合金構(gòu)件耐磨性能、保障服役安全的重要技術(shù)之一。針對(duì)于目前鈦合金減摩涂層中減摩劑分散不均勻，易于團(tuán)聚導(dǎo)致膜基結(jié)合力差等問題，本論文采用一步微弧氧化技術(shù)在TC4合金表面原位生長(zhǎng)納米MoS2顆粒，制備具有減磨作用的MoS2/TiO2復(fù)合陶瓷膜層；討論了原位反應(yīng)中硫源添加量對(duì)膜層微觀結(jié)構(gòu)及耐磨性能的影響。結(jié)果表明：以Na2S和Na2MoO4分別為硫源和鉬源在TC4合金表面通過微弧氧化制備出了MoS2/TiO2復(fù)合陶瓷膜層；通過控制Na2S濃度可以原位生成具有小尺寸、均勻化分布的納米MoS2顆粒，并實(shí)現(xiàn)對(duì)MoS2含量和形態(tài)的調(diào)控。隨著Na2S濃度的增加，膜層結(jié)構(gòu)逐漸致密化且表面粗糙度較低，當(dāng)添加量到達(dá)60g/L時(shí)，由于硫沉淀作用導(dǎo)致膜層開始疏松，粗糙度增加。由于膜層表面和內(nèi)部均存在均勻化分布且具有自潤(rùn)滑作用的MoS2顆粒，所得膜層耐磨性較傳統(tǒng)微弧氧化膜層或直接添加MoS2顆粒所得膜層分別提高了395.4%、129.4%；同時(shí)，膜基結(jié)合力較傳統(tǒng)微弧氧化提高了87.1%，達(dá)到了723.8N，說明了該技術(shù)在保證良好的自潤(rùn)滑效果同時(shí)改善了膜基結(jié)合力。該研究結(jié)果可以為鈦合金耐磨涂層設(shè)計(jì)和制備提供新思路和研究方法。

摘要:通過準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮和徑向約束軸向壓縮實(shí)驗(yàn),研究了閉孔泡沫鋁的尺寸效應(yīng),分析了試件尺寸(直徑和高度)和密度對(duì)泡沫材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：?jiǎn)屋S壓縮時(shí)閉孔泡沫鋁力學(xué)性能具有較為明顯的尺寸效應(yīng),而徑向約束軸向壓縮時(shí)閉孔泡沫鋁的尺寸效應(yīng)不明顯。兩種加載情況下,密度都對(duì)閉孔泡沫鋁的力學(xué)性能有著明顯的影響。與單軸壓縮相比,徑向約束軸向壓縮時(shí)閉孔泡沫鋁的屈服應(yīng)力和平臺(tái)應(yīng)力隨密度的變化更為顯著。

摘要:用真空電弧爐在水冷銅模亞快速凝固條件下制備Ni-(50-x)Al-xSc(at%)合金,用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察合金組織,用X射線衍射(XRD)和能譜(EDS)分析合金的相組成,結(jié)合差式掃描量熱法(DSC)分析合金凝固過程,用維氏顯微硬度計(jì)和納米壓痕儀分別測(cè)定合金的硬度和彈性模量,采用兩相系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型估算合金整體彈性模量。結(jié)果表明,Ni-50Al、Ni-45Al-5Sc、Ni-40Al-10Sc和Ni-35Al-15Sc合金的亞快速凝固組織分別為NiAl、NiAl+AlNi₂Sc、NiAl+AlNi₂Sc和NiAl+AlNi₂Sc+(AlNi₂Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。合金中各相析出的先后順序?yàn)镹iAl、AlNi₂Sc和(AlNi₂Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。AlNi₂Sc生長(zhǎng)的Jackson因子α = 0.2,凝固界面是粗糙界面。Sc使初生NiAl相的硬度提升,AlNi₂Sc相的硬度大于NiAl相的硬度。Sc使初生NiAl相彈性模量減小,Ni-(50-x)Al-xSc合金的整體彈性模量與NiAl金屬間化合物相比有減小。

摘要:采用DSC、SEM 和XRD等測(cè)試手段研究和分析了電子束增材制造（EBM）技術(shù)用53~106 μm Ti-Ni預(yù)合金粉末的性能及其隨熱處理溫度和熱循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明：預(yù)合金粉末粒度呈正態(tài)分布，粉末內(nèi)部填充及球形度良好，適于EBM打印使用；隨熱處理溫度的升高預(yù)合金粉末相組成不發(fā)生變化但組織和成分變得均勻，內(nèi)應(yīng)力和位錯(cuò)被消除，晶粒尺寸長(zhǎng)大，使得其550 oC熱處理后加熱和冷卻過程由多步相變轉(zhuǎn)變?yōu)閱尾较嘧儯?50 oC熱處理后相變點(diǎn)開始保持穩(wěn)定，而750 oC熱處理后達(dá)到最佳微燒結(jié)狀態(tài)；預(yù)合金粉末在750 oC燒結(jié)熱循環(huán)和保溫過程中相組成、單步相變行為和相變點(diǎn)均不發(fā)生變化，具有良好的熱循環(huán)穩(wěn)定性；底板及粉末層采用750 oC預(yù)熱溫度成功制備出表面狀態(tài)良好的Ti-Ni合金實(shí)體樣品。

摘要:采用高速電弧噴涂技術(shù)，將2種自主研發(fā)的絲材噴射到45鋼表面制備出FeAlMoCrC和FeAlNiMoCrC涂層，分析兩種涂層的組織結(jié)構(gòu)，研究?jī)煞N涂層和基體在700℃下的循環(huán)氧化行為。結(jié)果表明：FeAlMoCrC涂層主要由FeAl、FeCr和Fe2AlV三種金屬間化合物和Al2O3、Fe3O4兩種氧化物組成；FeAlNiMoCrC涂層主要由AlNi、AlCr2、FeNi3、Fe8Cr四種金屬間化合物和Al2O3、Cr2O3和Fe3O4三種氧化物組成。計(jì)算涂層的孔隙率，發(fā)現(xiàn)涂層內(nèi)部孔隙率較低，均在10%以內(nèi)。對(duì)所繪制的氧化增重曲線進(jìn)行擬合分析后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eAlNiMoCrC涂層的氧化速率常數(shù)較小，氧化指數(shù)大，氧化速率慢，抗氧化性能良好。結(jié)合物相和組織分析，可以認(rèn)為涂層中低的孔隙率和氧化產(chǎn)物中生成連續(xù)且致密的Al2O3、Cr2O3、Fe3O4等氧化膜，是抗高溫氧化性能提高的主要原因。

摘要:研究了氬氣霧化制粉+熱等靜壓+熱處理的全尺寸FGH97合金盤件不同位置組織、650℃拉伸性能、應(yīng)力和應(yīng)變控制方式低周疲勞性能及其斷口形貌，結(jié)果表明：盤件不同位置晶粒度、γ′相尺寸形貌相似，650℃抗拉強(qiáng)度在1325-1340MPa間，650℃屈服強(qiáng)度1010-1025MPa。應(yīng)力控制低周疲勞壽命（Nf）均值約200000周次，Weibull分布尺度因子η=215194，尺寸＜80μm的夾雜物對(duì)Nf影響不明顯。應(yīng)變控制Nf＜20000周次時(shí)，η=14622，Nf＞20000周次時(shí)，η=44342；夾雜物面積變化引起Nf值Weibull分布特征值β不同。兩種控制方式下，疲勞斷口裂紋源都主要由夾雜物引起，斷口形貌無(wú)明顯差異。應(yīng)變控制對(duì)夾雜物更敏感。

摘要:本文提出了一種新的夾層芯體--仿蓮房特征芯體結(jié)構(gòu)。以TC4鈦合金為對(duì)象,采用真空熱蠕變成形方法探索了仿蓮房特征芯體制備的可行性,并分析了主要工藝參數(shù)對(duì)仿蓮房特征芯體成形高度、顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：采用真空熱蠕變成形方法制備仿蓮房特征芯體可行,真空熱蠕變成形過程中TC4鈦合金材料通過發(fā)生位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶界滑移實(shí)現(xiàn)芯體孔柱的熱成形。真空熱蠕變變形后,顯微組織由原始細(xì)小等軸組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)樵俳Y(jié)晶等軸組織。隨成形壓力和保溫時(shí)間的增加,芯體高度、平壓強(qiáng)度和比平壓強(qiáng)度逐漸增加。

摘要:采用大氣熔煉鑄造及熱變形方法制備了Al-4.5Cu-1Li-0.7Mg-1Zn-0.3Ag-0.3Mn-0.2Zr新型鋁鋰合金板材。通過維氏硬度、拉伸性能、掃描電鏡、透射電鏡等方法，研究了固溶后不同冷軋預(yù)變形量對(duì)顯微組織和力學(xué)性能影響。結(jié)果表明，時(shí)效前的冷軋預(yù)變形量有效促進(jìn)了新型鋁鋰基體合金中T1(Al2CuLi)相的析出與均勻分布，減少了θ′(Al2Cu)相的體積分?jǐn)?shù)。冷軋預(yù)變形量的增加，縮短了峰時(shí)效時(shí)間，晶界析出相由連續(xù)析出變?yōu)榉沁B續(xù)析出，無(wú)沉淀析出區(qū)寬度變小。當(dāng)冷軋預(yù)變形量為15%時(shí)，時(shí)效態(tài)合金的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到了668 MPa、690 MPa，延伸率保持在7.9%。

摘要:本文采用高壓凝固的方法分別在3、4、5 GPa的壓力下制備了Al₂O₃/Al-10Si復(fù)合材料,并分別在160 ℃保溫2、4、6 h的條件下研究了高壓凝固Al₂O₃/Al-10Si復(fù)合材料的組織熱穩(wěn)定性以及力學(xué)性能轉(zhuǎn)變規(guī)律。研究表明：熱處理導(dǎo)致高壓凝固Al₂O₃/Al-10Si復(fù)合材料α相固溶的Si在熱激活的作用下脫溶析出,聚集長(zhǎng)大形成細(xì)小顆粒彌散分布于α相內(nèi),形成沉淀強(qiáng)化；160 ℃熱處理后α相固溶的Si析出,過飽和程度下降,材料性能逐漸趨于穩(wěn)定,在沉淀強(qiáng)化的共同作用下,Al₂O₃/Al-10Si復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度和壓縮率較熱處理前均有所上升。而160℃保溫4 h的條件下,材料的綜合力學(xué)性能最好。尤其在5 GPa壓力下凝固的Al₂O₃/Al-10Si復(fù)合材料,抗壓強(qiáng)度可達(dá)到716 MPa。

摘要:軋制速度是三輥式冷軋成形過程中關(guān)鍵的工藝參數(shù)，決定其力學(xué)特征及溫升情況。基于此，本文以冷軋AZ31鎂合金管材為研究對(duì)象，通過全流程數(shù)值仿真計(jì)算，對(duì)比分析不同軋制速度在各特征變形段對(duì)等效應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變及節(jié)點(diǎn)溫度的影響規(guī)律。結(jié)果表明，等效應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變及節(jié)點(diǎn)溫度均隨軋制速度的增大而增大。通過元胞自動(dòng)機(jī)模型及實(shí)驗(yàn)等手段，探明了晶粒在軋制過程中產(chǎn)生連續(xù)再結(jié)晶并細(xì)化的初步組織演變規(guī)律；對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果并結(jié)合多方面因素，得到800mm/s的軋制速度可以更好的滿足工藝要求的結(jié)果，為冷軋鎂合金管材軋制速度的選擇提供依據(jù)。

摘要:近年來,立方晶體結(jié)構(gòu)的高熵合金的在低溫條件下(77K)的力學(xué)性能成為了研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn),由于一些立方晶體結(jié)構(gòu)體系的高熵合金的層錯(cuò)能隨著溫度的降低而降低,比較室溫條件下,其低溫綜合力學(xué)性能呈現(xiàn)提高的趨勢(shì),是一種很有希望的高性能低溫結(jié)構(gòu)材料。本文綜述了近年來一些立方晶體結(jié)構(gòu)的高熵合金在低溫條件下的力學(xué)行為的研究進(jìn)展,重點(diǎn)對(duì)高熵合金在低溫環(huán)境下塑性變形過程中的強(qiáng)韌化機(jī)理進(jìn)行了討論,并給出了未來的發(fā)展方向。