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摘要:分別在650、750、850 ℃熱處理條件下，研究了高溫合金GH4169在75Na₂SO₄+25NaCl （質(zhì)量分數(shù)）熔鹽環(huán)境下的熱腐蝕行為，之后進行組織表征和力學性能測試。結(jié)果表明：隨著熱處理溫度的不斷升高，高溫合金的抗拉極限強度（UTS）和屈服強度（YS）都出現(xiàn)急劇退化，伸長率顯著提高。但在750 ℃條件下，晶界處析出的針狀δ相能提高高溫合金的強度，導致合金出現(xiàn)沿晶脆性斷裂現(xiàn)象，降低了合金的塑性。在650和750 ℃下，腐蝕機理符合II型熱腐蝕，但在850 ℃條件下符合I型熱腐蝕，2種不同類型腐蝕都促進了基體δ相的析出。

摘要:為研究累積疊軋過程中TA15鈦合金微觀組織的演變規(guī)律，首先利用DEFORM有限元軟件模擬了不同累積疊軋工藝對板材成形熱參數(shù)的影響，在此基礎(chǔ)上通過元胞自動機模擬了TA15鈦合金累積疊軋后組織的動態(tài)球化過程。結(jié)果表明，在累積疊軋過程中，通過減少單道次變形、降低軋制速度并保持一定的溫度，可有效地改善TA15鈦合金的微觀組織和性能。將元胞自動機動態(tài)球化模型導入Deform-3D軟件，成功地模擬了在熱壓縮和累積疊軋過程中微觀組織的演變。

摘要:在考慮滑移和孿生兩大塑性變形機制的基礎(chǔ)上，通過修正的粘塑性自洽（VPSC）模型，模擬擠壓態(tài)AZ31鎂合金軸向拉-壓過程中的力學行為及微觀組織。結(jié)合EBSD實驗與模擬，分析了不同變形機制對初始擠壓態(tài)絲織構(gòu)鎂合金產(chǎn)生拉壓不對稱的機理以及塑性變形過程中的微觀組織。結(jié)果表明，軸向拉伸變形初期以基面滑移系為主，由于基面滑移的施密特因子較低，導致屈服應力較高；隨著應變的增加，棱柱面滑移成為主導變形機制，應變硬化率降低，應力-應變曲線較平穩(wěn)；軸向壓縮變形初期，臨界剪切應力較低的拉伸孿晶大量開啟導致屈服應力較低；隨著拉伸孿晶相對活性的快速降低，應變硬化率迅速提高；軸向壓縮后期，隨著應力的持續(xù)升高，壓縮孿晶開始啟動，塑性變形積累的應力得到釋放，導致應變硬化率降低。另外，從典型晶粒的顏色和孿晶跡線方面解釋了沿ED方向壓縮時孿晶體積分數(shù)較小的原因。

摘要:采用攪拌摩擦加工技術(shù)對2 mm厚Al-Mg-Si（6061-T6）合金板材進行加工。研究了具有相同速度比的攪拌摩擦加工對攪拌區(qū)微觀組織演變、顯微硬度分布、拉伸性能和腐蝕行為的影響。結(jié)果表明，加工區(qū)微觀組織如晶粒形貌、平均晶粒尺寸、晶界分布和析出相演變特征具有明顯差異，進而對力學性能和腐蝕行為產(chǎn)生顯著影響。加工區(qū)等軸再結(jié)晶晶粒平均尺寸隨著加工速度增加而逐漸減小。轉(zhuǎn)速8000 r/min和加工速度800 mm/min工藝下制備的加工區(qū)平均晶粒明顯細化，析出相分布也更加接近于母材分布特征。最終，該加工區(qū)除了耐腐蝕性能輕微改變之外，展現(xiàn)出了較優(yōu)的力學性能。加工區(qū)最大抗拉強度和延伸率分別達281.5 MPa和34.8%，分別為母材的86.3%和122.1%。高速攪拌摩擦加工對腐蝕性能改善不明顯，但可有效改善Al-Mg-Si合金的力學性能。

摘要:為改善鈦合金表面耐磨性能，同時達到防止薄壁零部件變形和節(jié)約能源的目的，以Ti6Al4V鈦合金為對象，研究了噴丸強化預處理對鈦合金低溫滲氮層及耐磨性的改善作用。結(jié)果表明，噴丸強化預處理能夠有效促進鈦合金表面低溫離子滲氮過程，在500 ℃低溫滲氮試驗條件下，隨著噴丸預處理強度的增大，鈦合金滲氮效率逐步提高，滲氮層的表面硬度、承載能力和表觀韌性逐步增加，使得滲氮層的耐磨性能逐步提高。當噴丸預處理強度增加到0.25 mmA時，Ti6Al4V鈦合金滲氮層的表面硬度比單純滲氮處理試樣提高32.7%，磨損率降低42.3%，使鈦合金基體的磨損率降低70.5%，較好地實現(xiàn)了噴丸預處理促進鈦合金低溫離子滲氮的目標。

摘要:研究了Mn含量在0.09%~0.35%（質(zhì)量分數(shù)）范圍內(nèi)變化對K417G高溫合金的高溫持久性能的影響，并且探究了Mn的存在形式和分布情況。結(jié)果表明，Mn固溶于γ基體中，并偏聚于γ+γ'共晶帽前沿的γ'貧化區(qū)的基體中。Mn元素促進了Al和Ti元素向枝晶間區(qū)域的偏析，從而增加了枝晶間區(qū)域γ+γ'共晶的體積分數(shù)，減小了枝晶干中γ'相的尺寸。隨著Mn含量的增加，在950 ℃/235 MPa的條件下，合金的持久壽命和塑性均大大降低。Mn含量最小的合金具有最佳的高溫持久性能。

摘要:采用定向凝固方法制備了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-xEr（x=0，0.1，0.2，0.5，質(zhì)量分數(shù)，%）4種合金棒。利用光學顯微鏡（OM）、電子探針（EPMA）、能譜分析（EDS）和其他方法研究了鑄態(tài)合金的微觀組織和第二相形貌。結(jié)果表明：Er元素能增加Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金定向凝固組織的枝晶數(shù)量，并能減小合金的一次枝晶臂間距和二次枝晶臂間距。適量Er元素能減少合金第二相的含量并有利于形成圓形第二相。生成的Al₈Cu₄Er相會降低T相（AlZnMgCu）中的Cu含量，起到圓潤T相邊界的作用，改變了T相的形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且Al₈Cu₄Er相能充當T相的形核位置，使得一部分T相圍繞該相生長。Er的添加會提高合金的顯微硬度。

摘要:采用改進的兩步電化學陽極氧化和電化學氫化法制備了不同管徑、長度和壁厚的氫化無定型TiO₂納米管陣列（H@am-TNAs）。結(jié)果表明，電化學氫化對TiO₂納米管陣列的結(jié)構(gòu)影響不大。經(jīng)過電化學氫化后，納米管在100 mV·s^-1時的比電容為4.05 mF·cm^-2，比未氫化的管長和管徑相同的TiO₂納米管的比電容大20倍。納米管的比電容不僅與管長有關(guān)，還受管徑的影響。通過指數(shù)函數(shù)擬合，納米管的長徑比呈線性關(guān)系。面積電容/長徑比達到0.056，幾乎相當于銳鈦礦相TiO₂納米管。陽極化處理后的納米管具有最小的電荷轉(zhuǎn)移阻力和最佳的離子擴散/輸運動力學，具有最高的面積容量。此外，為了研究H@am-TNAs納米管的電化學性能的潤濕性，相同的H@am-TNAs電極在C-V和C-P測試前，在電解液中浸泡不同時間，結(jié)果表明，比電容隨著浸泡時間的增加而減小。

摘要:設(shè)計和制備了孔隙率不同的3組規(guī)則多孔鈦試樣，采用分離式霍普金森壓桿實驗裝置，開展了應變率范圍在600~2100 s^-1的單軸壓縮實驗，研究了加載過程中整個試樣和局部孔洞的變形失效特征。結(jié)果表明，試樣展示出2種典型的變形模式：壓縮變形模式和連通斷裂模式。壓縮變形模式主要發(fā)生在低孔隙率的試樣，試樣的外表面胞壁出現(xiàn)局部塌陷，而連通斷裂模式易發(fā)生在高孔隙率的試樣中，常在試樣的一個或多個孔層出現(xiàn)連通的斷裂。另外，2種變形模式下的局部孔洞也呈現(xiàn)出不同的形狀變化特征，且在孔洞最小曲率的位置都形成明顯的應力集中，相應的應力集中因子隨試樣孔隙率的增大而增大。微結(jié)構(gòu)分析顯示：剪切帶是試樣失效的主要機制，試樣的斷口容易產(chǎn)生韌窩和韌性條紋。

摘要:研究了冷變形對純鎳N6組織和力學性能演變的影響。對純鎳N6試樣進行了冷軋變形（20%、30%、50%、70%、90%）。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、電子背散射衍射（EBSD）、X射線衍射（XRD）、顯微硬度測量和拉伸試驗對冷軋試樣的組織和力學性能進行了表征。結(jié)果表明，純鎳N6的晶粒得到了細化，不規(guī)則取向晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)榕c軋制方向平行的條狀晶粒。純鎳N6在軋制壓下量為90%時，晶粒尺寸達到微納米級別，其中晶粒直徑主要在10 μm以下，占全部晶粒尺寸的94%。軋制試樣中低角度晶界分布均勻，與相鄰點的10°錯向角比例較高。隨著冷軋壓下量的增加，抗拉伸強度和顯微硬度升高，伸長率降低。當冷軋程度為90%時，抗拉強度為837 MPa，顯微硬度為2479 MPa，分別是退火態(tài)的2.32倍和2.7倍。純鎳N6在不同軋制壓下量的斷口形貌均包括等軸韌窩、棱紋和臺階斷口，為韌性斷裂。

摘要:基于不同Ni、P原子比設(shè)計合成了Cu-Ni-P系列合金，并針對其特有的微觀組織及物相提取過程進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，Cu-xNi-4.5P合金鑄錠內(nèi)含有Cu和多種Ni-P物相，如Ni₅P₄、Ni₁₂P₅及Ni₃P。經(jīng)過熔體旋淬處理后，其薄帶試樣中磷化物主要以Ni₁₂P₅和Ni₃P形式存在。此外，對比發(fā)現(xiàn)，合金內(nèi)鎳含量的增加在一定程度上促使了磷化物相的粗化。通過調(diào)控合金的凝固行為及物相提取工藝，可獲得多級孔結(jié)構(gòu)的Ni-P顆粒，其孔洞是由于腐蝕過程中銅基體、共晶組織內(nèi)及固溶部分的銅被去除而形成的。通過對典型合金進行物相提取，實現(xiàn)了可控合成磷化物，這對于拓展功能性磷化物的應用具有促進作用。

摘要:多孔鎂（Mg）支架有利于生物植入，但是由于Mg的高活性，植入后降解速度過快，不利于新骨的形成。為了有效地控制鎂支架的降解，研究了3種不同表面涂層對多孔鎂支架的影響。通過能量色散光譜儀（EDS），X射線衍射（XRD）和紅外傅里葉變換光譜（FTIR）證實支架表面的組成為純Mg，氧化鎂（MgO），磷酸氫鈣（DCPD）和硬脂酸（SA）。結(jié)果表明，從表面形貌可以看出，SA涂層更光滑，更致密。模擬體液（SBF）的體外降解實驗表明，與未涂覆的Mg支架相比，表面涂層可以有效地減慢支架的降解，并且DCPD涂層和SA涂層優(yōu)于MgO涂層。在第15周時，浸泡在SBF中的DCPD和SA涂層支架的降解率為70％，這可以為新骨的生長提供一定的時間。

摘要:以Cu93P釬料為基體，在其表面熱浸鍍錫，制備CuPSn釬料，采用掃描電鏡、萬能力學試驗機、顯微硬度計、差熱分析儀、箱式電阻爐和體視顯微鏡分析錫鍍層的界面形貌，釬料的抗拉強度、顯微硬度、熔化溫度和潤濕性。結(jié)果表明：在Cu93P釬料表面熱浸鍍錫過程中，液態(tài)錫與釬料發(fā)生了界面反應，生成Cu₆Sn₅金屬間化合物，即釬料基體與錫鍍層形成良好的冶金結(jié)合；隨著熱浸鍍溫度的升高和時間的延長，CuPSn釬料的抗拉強度和顯微硬度均呈降低趨勢，抗拉強度的降低源于界面處產(chǎn)生的Cu₆Sn₅脆性化合物和孔洞，顯微硬度的降低源于熱浸鍍的去應力退火作用；Cu93P釬料表面熱浸鍍錫可降低釬料的熔化溫度，提高釬料的潤濕性，Cu93P釬料表面熱浸鍍5.20%（質(zhì)量分數(shù)）錫之后，Cu88.16P6.64Sn5.20在純銅板上的潤濕鋪展面積比基體Cu93P釬料增加43.15%。

摘要:研究了2種不同Co含量的鎳基高溫合金分別在650 °C/630 MPa，725 °C/630 MPa和760 °C/630 MPa條件下的蠕變變形組織。通過透射電鏡分析了溫度和層錯能對蠕變變形機制的影響。結(jié)果表明，對于所選取的高溫合金來說，溫度的提升可以有效促使蠕變變形機制由層錯轉(zhuǎn)變?yōu)閷\晶。這表明孿晶的形成更大程度上取決于溫度。此外，合金Co含量的提升以及層錯能的下降都會使層錯和孿晶延伸并穿過γ基體和γ′析出相，該方式提升了材料的蠕變抗力以及蠕變壽命。

摘要:采用金相顯微鏡、雙束離子顯微鏡、高低溫拉力儀及納米壓痕儀對不同真應變條件的金包銀復合鍵合絲的組織和力學性能進行表征，研究了金包銀復合鍵合絲的組織結(jié)構(gòu)演變、力學性能及變形行為特點。結(jié)果表明：金包銀復合鍵合絲的銀合金芯材沿著拉伸方向從胞狀樹枝晶演變?yōu)槔w維組織，靠近界面的過渡層始終保持細小的等軸晶或球狀晶粒，金包覆層在變形過程中均勻連續(xù)。各組分在變形過程中尺寸變化不一致，擬合后的尺寸變化常數(shù)與試樣直徑的變化不成正比。顯微硬度、抗拉強度、延伸率均隨著變形量的增加而增大。在單軸拉伸過程中，金包銀復合鍵合絲組分之間相互制約，使單向拉應變變?yōu)閺碗s的二維應力狀態(tài)，交替變化的應力狀態(tài)可抑制裂紋的形核，提高材料的塑性和韌性。

摘要:采用選區(qū)激光熔化技術(shù)（SLM）制備了梯度Ti-6Al-4V合金。隨著樣品沉積厚度的逐漸增加，控制激光功率或掃描速率逐步升高或降低，以此研究了梯度結(jié)構(gòu)Ti-6Al-4V合金的相變及結(jié)構(gòu)演變。結(jié)果表明：由于選取激光熔化過程中的高冷卻速率，SLM制備的Ti-6Al-4V合金的主要組織結(jié)構(gòu)為初始β柱狀晶里的針狀馬氏體。β柱狀晶會隨著激光功率的增加或掃描速率的降低而增寬。激光功率和掃描速率的變化會引起馬氏體擇優(yōu)取向的變動。最后，由于局部不同的能量變化，隨樣品沉積厚度增加而逐步升高或降低的掃描速率會引發(fā)2種不同的空洞缺陷。

摘要:包共晶轉(zhuǎn)變兼具共晶轉(zhuǎn)變和包晶轉(zhuǎn)變雙重特征,存在于眾多的工業(yè)合金中。然而,迄今為止尚未建立起相對完整的包共晶凝固理論模型,關(guān)于其凝固機理的相關(guān)研究較少。基于此,本文針對Nb42Ti21Co37包共晶合金開展了不同抽拉速度(V=1, 3, 5, 15, 30, 70 μm/s)下的定向凝固實驗,旨在研究不同抽拉速度下合金的微觀組織演化規(guī)律,并構(gòu)建相應的凝固機制。研究結(jié)果表明：Nb42Ti21Co37包共晶合金常規(guī)鑄態(tài)和定向凝固組織中均含有α-Nb、Co6Nb7和TiCo＋Co6Nb7包共晶相,隨著抽拉速率的逐漸增加,初生相α-Nb依次經(jīng)歷了圓球狀→花瓣狀→團簇狀→枝晶狀的轉(zhuǎn)變；伴隨著上述過程,淬火界面經(jīng)歷了胞狀界面到胞枝晶狀界面的轉(zhuǎn)變,并且,在抽拉速率V=70 μm/s時固/液界面消失；其次,定向凝固穩(wěn)態(tài)生長區(qū)內(nèi)包共晶的組織逐漸細化,其層間距與生長速率呈指數(shù)線性關(guān)系,即λ=-1＋5×e2.5；當抽拉速率低于5μm/s時,合金的定向凝固過程與平衡凝固相類似；另外,各相在穩(wěn)定生長區(qū)的生長機制為共生生長,隨著抽拉速率的增加,包共晶組織的定向排列性逐漸變差。

摘要:本文研究了順向冷軋和換向冷軋兩種軋制方式對TC4板材顯微組織、織構(gòu)和力學性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：兩種軋制工藝的晶粒都有所細化；順向冷軋微觀組織仍存在帶狀組織,α晶粒呈現(xiàn)出方向性的拉長；換向冷軋晶粒破碎的更加均勻,退火后形成的細小等軸α晶粒。換向冷軋工藝的塑性指標顯著優(yōu)于順向冷軋,強度指標略低于順向冷軋,但是板材的RD和TD之間的差值明顯減少。原始冷軋板材主要存在(-12-10)<10-10>棱錐型織構(gòu),強度較高；順向冷軋遺傳了原始板材的織構(gòu)組分；換向軋制促進(0001)的強基面織構(gòu)向ND-TD面和RD-TD面發(fā)生漫射,并存在一定角度的偏轉(zhuǎn),有效降低棱錐型織構(gòu)強度,促進織構(gòu)組分重新分配,顯著改善板材的各向異性。

摘要:選取厚度為3.6mm具有典型雙峰織構(gòu)的Zr-4合金板材，利用電子背散射衍射（EBSD）技術(shù)對板材冷軋后的織構(gòu)進行表征，利用粘塑性自洽（VPSC）模型對板材冷軋后的變形機理進行分析。VPSC模型預測了軋制道次數(shù)量、每道次壓下量以及總變形量對冷軋織構(gòu)以及變形機理的影響規(guī)律，結(jié)果表明Zr-4合金板材在冷軋后，織構(gòu)保持典型的基面雙峰織構(gòu)；軋制道次數(shù)、單道次壓下量對冷軋后的織構(gòu)以及變形機理無明顯影響；總變形量對冷軋后的織構(gòu)有明顯影響，隨著軋制總變形量減小，大部分晶粒的c軸由法向（ND）向?qū)捪颍═D）轉(zhuǎn)動；當變形量低于臨近變形量39%時，法向科恩系數(shù)（Fn）隨著變形量的增大而快速增大，柱面滑移開啟快速降低，當變形量超過39%時，法向科恩系數(shù)（Fn）的增長趨于平緩，柱面滑移的開啟趨于穩(wěn)定。

摘要:通過三向鍛造方式模擬TC18鈦合金棒材鍛造過程織構(gòu)形成的規(guī)律和不均勻性。首先用有限元法模擬了三向鍛造時樣品不同區(qū)域的溫度、等效應力和等效應變的不均勻性。然后模擬了對應b相(BCC結(jié)構(gòu))不同位置,不同鍛造階段、不同初始織構(gòu)的影響。結(jié)果表明,在三向鍛造的順序鍛造過程中,心部織構(gòu)變化程度遠大于邊部。三向鍛造后心部出現(xiàn)立方壓縮織構(gòu)和黃銅型拉伸織構(gòu),邊部出現(xiàn)較弱的{100}和{111}壓縮織構(gòu)。初始織構(gòu)有顯著的影響,隨機分布的初始織構(gòu)下,最后一次壓縮決定最終織構(gòu)；偏離隨機分布的弱織構(gòu)時,最終織構(gòu)也接近隨機狀態(tài)；但不同類型的強初始織構(gòu)存在時,三向鍛造后都難以徹底改變初始織構(gòu)的影響,最終織構(gòu)都有初始織構(gòu)的特征。最后進行了三向壓縮時不同形變量的組合對織構(gòu)的影響模擬,確定出了特殊織構(gòu)形成的條件。本文還給出橫向位置變化和軸向位置變化時織構(gòu)變化的差異。

摘要:通過熱模擬壓縮實驗研究EB爐熔煉TC4鈦合金在應變速率為0.01 s_^-1-10 s_^-1,變形溫度為800 ℃-1100℃條件下的熱變形行為,計算合金在不同變形條件下的應變速率敏感性指數(shù)m,并基于DMNR模型建立EB爐熔煉TC4鈦合金的雙重多元非線性回歸本構(gòu)方程。結(jié)果表明：在變形開始階段,加工硬化占主導作用,流動應力隨著應變的增加而增加,當達到峰值應力時,軟化作用比較明顯,位錯開始發(fā)生滑移和攀移,流動應力隨著應變的增加而降低。在低溫小應變速率下m值較大,在高溫大應變速率下m值較小,m值越大,對應的顯微組織越均勻。采用所建立的非線性回歸本構(gòu)方程能夠較好地預測EB爐熔煉TC4鈦合金的流動應力,預測值與實測值之間的平均絕對相對誤差為5.83% ,相關(guān)系數(shù)為0.98。

摘要:自封孔是提高微弧氧化膜層耐磨性和耐蝕性等綜合性能的重要技術(shù)之一。針對物理封孔因封孔劑穩(wěn)定性和膨脹作用限制膜層服役安全性等問題,本論文利用氧化石墨烯電性調(diào)控微弧氧化陶瓷膜層孔結(jié)構(gòu),制備具有減摩效應的GO/TiO₂微弧氧化自封孔陶瓷膜層,研究了氧化石墨烯濃度對微弧氧化陶瓷膜層孔結(jié)構(gòu)和減摩性的影響。研究發(fā)現(xiàn),通過氧化石墨烯改變電解液導電性等參數(shù)影響反應過程,從而實現(xiàn)對GO/TiO₂陶瓷膜層孔結(jié)的調(diào)控。氧化石墨烯濃度為5g/L時制備出了孔隙率、孔徑和平均摩擦系數(shù)分別為3.6%、2.5μm和0.1的自封孔陶瓷膜層,相較于傳統(tǒng)微弧氧化膜層分別下降了83.2%、78.4%和87.5%。研究認為通過控制氧化石墨烯濃度可以實現(xiàn)對微弧氧化陶瓷膜層表面孔結(jié)構(gòu)的調(diào)控,為制備具有減摩效應的自封孔微弧氧化膜層提供了新思路。

摘要:先采用原位聚合的方法在碳布上負載聚苯胺,然后利用溶劑熱法在制備的碳布/聚苯胺(CC/PANI)復合材料上生長二氧化鈦納米片,得到了可便捷分離的CC/PANI/TiO₂復合光催化材料。通過SEM、XRD、UV、FTIR、XPS等手段對所制備的樣品進行了形貌和結(jié)構(gòu)表征,并比較了CC/PANI/TiO₂復合材料和純TiO₂紫外-可見光條件下催化降解RhB的活性差異,結(jié)果表明CC/PANI/TiO₂復合材料具有比TiO₂更優(yōu)異的光催化活性。光致發(fā)光光譜說明CC/PANI/TiO₂復合材料的發(fā)光強度比純TiO₂的弱,有效抑制了光生載流子的復合；瞬態(tài)光電流響應和電化學阻抗譜(EIS)證明CC/PANI/TiO₂納米復合材料更有效促進電子-空穴對分離和提高轉(zhuǎn)移效率；活性物質(zhì)捕捉實驗證實?OH和?O_2^-是復合材料光催化降解RhB過程中的主要活性物質(zhì)。CC/PANI/TiO₂復合材料循環(huán)利用6次后,仍然具有較高的催化活性,顯示了其在污水處理領(lǐng)域中的良好應用前景。

摘要:本文采用放電等離子體燒結(jié)技術(shù)制備了ZnO陶瓷,主要研究了液相(醋酸溶液)的添加對燒結(jié)過程的影響。結(jié)果表明,通過對初始粉料添加微量的2 mol/L的醋酸溶液,在等離子體燒結(jié)過程中,ZnO陶瓷試樣在52 _^oC開始收縮,115 _^oC開始致密化,160 _^oC致密度可達95%以上,200 _^oC度即可完成致密化。在250 ℃燒結(jié)5 min后,晶粒尺寸從初始粉體的200 nm增長到600 nm。X衍射結(jié)果表明,在液相輔助等離子燒結(jié)過程中,ZnO陶瓷中未出現(xiàn)明顯雜相,并且晶粒生長表現(xiàn)出沿外施壓力垂直的方向取向生長。通過計算發(fā)現(xiàn)液相輔助等離子體燒結(jié)ZnO陶瓷,其晶粒生長活化能僅為78.8 kJ/mol,約為傳統(tǒng)高溫燒結(jié)的三分之一。ZnO陶瓷試樣的室溫阻抗結(jié)果表明,晶界阻抗隨燒結(jié)溫度的升高而下降,從120 _^oC燒結(jié)試樣的9.82×10_⁶ W下降到250 _^oC燒結(jié)試樣的2.75×10_³ W。

摘要:采用真空電弧熔煉法制備了AlCoCrFeNiSix（x=0, 0.2, 0.5, 0.8, 1.0）高熵合金，利用75% Na2SO4 + 25% NaCl（質(zhì)量分數(shù)）熱鹽涂覆的方法，對比研究了Si的添加及其含量對等摩爾比AlCoCrFeNi高熵合金在950℃下熱腐蝕行為的影響。結(jié)果表明：經(jīng)100h熱腐蝕后，由于發(fā)生Al的選擇性氧化，合金表層相組成由BCC轉(zhuǎn)變?yōu)镕CC。適量Si的添加，會促使合金表面快速生成單一Al2O3膜，提高合金的熱腐蝕抗力。但隨著Si含量的增加，合金表面生成了由Al2O3和富Cr-Fe-Co-Si的尖晶石氧化物組成的混合氧化產(chǎn)物，且在氧化膜生長應力和腐蝕性介質(zhì)（氧化-硫化-氯化）的協(xié)同作用下，組織疏松易脫落，合金發(fā)生嚴重的內(nèi)氧化和內(nèi)硫化。

摘要:本文針對超瞬態(tài)凝固增材制造梯度整體渦輪葉盤用高溫合金粉末特性開展研究。根據(jù)合金的承溫能力和JMatPro相平衡計算結(jié)果，分別選用GH4169和K418作為盤體心部和輪盤邊緣部位材料，DZ4125作為葉片材料。采用真空感應熔煉氬氣霧化制粉(VIGA)制備高溫合金粉末，篩分至53-105μm粒度范圍，采用差示掃描量熱分析（DSC）、場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）、電子探針（EPMA）、激光粒度儀、動態(tài)圖像粒度粒形分析儀以及綜合粉體性能測試儀對高溫合金粉末的相變溫度、顯微組織、元素偏析行為、粒度、粒形、松裝密度、振實密度和流動性進行了系統(tǒng)表征。結(jié)果表明：K418合金固液溫度范圍比G4169合金窄，K418合金的γ′和MC碳化物的開始析出溫度均比GH4169高，過渡區(qū)(GH4169+K418)混合成分合金主要強化相的析出溫度介于GH4169和K418兩種合金之間。GH4169和K418合金粉末形貌主要為球形和近球形。表面和截面顯微組織主要呈樹枝晶結(jié)構(gòu)，所含元素中偏析傾向較強的元素有Ti、Nb、Zr和Mo，均富集分布于枝晶間，而偏析傾向弱的元素包括Ni、Cr、Fe和Al，高溫合金粉末元素偏析類型與鑄造鎳基高溫合金相近，但粉末組織更為細小均勻。激光衍射和動態(tài)圖像分析法測得的粉末粒度值接近，GH4169的D50分別為79.1μm和76.2μm，K418的D50分別為67.8μm和65.6μm。動態(tài)圖像法測得2種合金均具有較好的球形度，GH4169和K418的SPHT均值分別為0.91和0.90。所選GH4169和K418高溫合金粉末具有相近的松裝密度、振實密度和流動性，其松裝和振實密度分別達到合金理論密度的50%和60%，壓縮度在13.3~15.5%范圍，粉末具有較好的流動性（18.5~20.4 s?(50 g)-1）。

摘要:以0.1mm厚的Ti箔做中間夾層,使用低功率激光-TIG復合焊的方式對SiCp/6061-T6Al MMCs 進行焊接,并對接頭的宏觀形貌、顯微組織、物相、電阻率、抗拉強度及斷口形貌進行分析。結(jié)果表明：激光功率對焊縫的成形有著較大影響；Ti箔的加入基本抑制了焊縫中針狀Al₄C₃生成,并生成TiC增強相以及條狀TiAl₃；焊縫區(qū)為等軸晶組織,熔合區(qū)為柱狀晶組織,熱影響區(qū)組織變化不明顯；隨著激光功率的增加接頭的電阻率呈現(xiàn)出增加的趨勢,并明顯高于母材；在554W時接頭的抗拉強度可達196.98MPa,是母材強度的54.71%。接頭斷口中幾乎沒有氣孔,韌窩中的第二相粒子以TiC為主,接頭呈現(xiàn)出以脆性斷裂為主的脆-韌性混合斷裂特征。

摘要:本文采用帽形試樣對一種典型近α型Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V鈦合金在不同應變率條件下的絕熱剪切特征開展了研究,結(jié)果表明：合金的動態(tài)應力應變曲線呈現(xiàn)典型的三階段特征,分別對應于應變硬化、熱軟化和剪切局部化階段,最終形成絕熱剪切帶(ASB)。在近剪切帶處,初生α相和次生α相在過渡區(qū)內(nèi)發(fā)生扭曲變形,甚至斷裂,出現(xiàn)孿晶變形特征,近剪切帶區(qū)域微觀取向差增大,利于位錯滑移/孿晶取向的α相優(yōu)先發(fā)生塑性變形,形成亞結(jié)構(gòu),晶粒碎化,發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶；隨著應變率的提高,剪切帶寬度呈增大趨勢,且出現(xiàn)旋渦結(jié)構(gòu)以協(xié)調(diào)和適應變形；通過納米壓痕試驗,分析了ASB及其附近與基體α相、β相的彈性模量和顯微硬度,表明該合金的絕熱剪切帶為一條軟化帶,影響區(qū)的寬度在ASB附近30μm以內(nèi)。

摘要:以Mg₈₉Sn₁₁(二元合金)為前驅(qū)體合金,在腐蝕介質(zhì)中通過去合金化方法成功制備了納米片陣列和納米顆粒形貌的多孔錫。通過調(diào)整腐蝕介質(zhì)和腐蝕時間研究了納米多孔錫的形貌結(jié)構(gòu)以及去合金化程度的影響因素。結(jié)果表明,在酸性腐蝕介質(zhì)中去合金化,能夠獲得雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的納米多孔錫結(jié)構(gòu)。其中,在0.1%H₃PO₄溶液中,孔壁由不連續(xù)的納米球顆粒堆積而成,而在0.1mol/L HCl溶液中,孔壁為納米片結(jié)構(gòu),形成了納米片陣列的多孔錫；而在中性的NaCl溶液中,同樣成功制備出了均勻的納米片狀陣列多孔錫。在5%的NaCl中,隨著去合金化時間的延長,多孔形貌從均勻的納米片陣列多孔轉(zhuǎn)變?yōu)閳F簇狀的納米多孔形貌。去合金化1h時,表面形成了均勻的納米片陣列多孔結(jié)構(gòu),6h后表面開始生成不連續(xù)的團簇狀多孔形貌,并最終演化為連續(xù)起伏的片狀納米錫多孔結(jié)構(gòu),其孔徑平均尺寸保持在50nm。通過對去合金化工藝進行調(diào)整,制備了不同形貌的納米多孔錫結(jié)構(gòu)。

摘要:核反應堆包殼管在失水事故中會因劇烈的高溫蒸汽氧化而破裂,從而引起核燃料泄露的嚴重后果。為此,本文研究了Zr-Sn-Nb核包殼合金1000~1250℃蒸汽氧化行為。采用增重法計算了蒸汽氧化試樣單位面積的質(zhì)量變化,通過掃描電子顯微鏡觀察了蒸汽氧化試樣截面形貌并測量了氧穩(wěn)定α相層(α-Zr(O))和氧化鋯層(ZrO₂)厚度,得到Zr-Sn-Nb合金氧化增重和α-Zr(O)、ZrO₂層生長動力學曲線。結(jié)果表明：1000℃蒸汽氧化時,α-Zr(O) 層生長動力學曲線始終服從拋物線規(guī)律；氧化1500s后,氧化增重和ZrO₂層生長動力學曲線由拋物線轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€規(guī)律,ZrO₂層內(nèi)產(chǎn)生大量裂紋。1100~1250℃蒸汽氧化時,氧化增重和α-Zr(O)、ZrO₂層生長動力學曲線均服從拋物線規(guī)律, ZrO₂層結(jié)構(gòu)始終保持完整。Zr-Sn-Nb合金的抗氧化性能優(yōu)于Zr-4合金,其ZrO₂層和α-Zr(O)層生長速度慢于Zr-4合金。

摘要:本文采用激光選區(qū)熔化技術(shù)制備了高致密度Inconel 718合金試樣，研究了工藝參數(shù)（激光功率，掃描速度）對合金試樣致密度的影響規(guī)律，分析了孔隙缺陷的形成原因，對比研究了微小孔隙缺陷存在條件下的拉伸性能變化，并比較了熱處理對不同致密度合金力學性能影響。實驗結(jié)果表明：工藝參數(shù)的改變決定了激光與粉末相互作用的模式，在較高激光功率、低掃描速度條件下發(fā)生了“匙孔”模式，氣孔較多，致密度降低；當功率減小或者掃描速度增大會由“匙孔”模式向“熱傳導”模式轉(zhuǎn)變，氣孔較少，致密度會升高；但是當激光功率過小或者掃描速度過大時產(chǎn)生未熔合孔隙缺陷，使得材料的致密度出現(xiàn)大幅度減小的現(xiàn)象。拉伸測試結(jié)果表明，激光選區(qū)熔化成形Inconel 718合金的強度并不會隨著致密度的增大呈嚴格單調(diào)增大的變化趨勢，微小孔隙缺陷的形貌、數(shù)量和尺寸也會對拉伸性能產(chǎn)生影響。SIDA熱處理可以大幅提高激光選區(qū)熔化成形Inconel 718合金的顯微硬度及抗拉強度，但塑性呈顯著降低。

摘要:Inconel625有著優(yōu)異的耐蝕性與高溫力學性能,被廣泛用于航空航天、石油化工、核工業(yè)等領(lǐng)域。多孔材料有著輕質(zhì)化與優(yōu)良的透過性能常被用于過濾材料。本文旨在制備出耐蝕性良好的過濾材料,利用粉末冶金技術(shù)制備出兼具Inconel625合金本身特性與功能特性的多孔Inconel625合金。實驗采用100~200μm粒度的合金粉末,通過模壓-氣氛燒結(jié)的工藝制備了多孔Inconel625合金,并對不同燒結(jié)溫度下的合金做了形貌表征與性能評價。結(jié)果表明,在1240℃燒結(jié)溫度下合金燒結(jié)頸發(fā)育良好,孔隙球化率高,此時透氣度滿足服役性能需求,可作為高溫氣液過濾材料使用,該溫度下合金剪切性能達到最優(yōu),最大剪切力為51.0KN,也為后續(xù)進一步的研究提供了參考依據(jù)。

摘要:鎂金屬在生理環(huán)境中的降解速率和生物活性改善有助于其在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應用推廣,合金化處理和表面改性是兩種有效的途徑。本文針對鎂-鈣合金(ZQ)提出一種新的改性方法,利用水熱處理、電泳沉積和電化學沉積的結(jié)合,在其表面上構(gòu)建羥基磷灰石/氧化石墨烯/氫氧化鎂(HA/GO/ Mg(OH)2)復合涂層。掃描電鏡(SEM)和X-射線衍射(XRD)分析證實,該復合涂層樣品(ZQ-HEP)表面逐層形成了外層納米薄片HA、中層絮片狀GO、及內(nèi)層Mg(OH)2納米片的復合涂層。體外電化學耐腐蝕性測試分析表明,涂層化的ZQ-HEP比未處理ZQ樣品在磷酸緩沖鹽溶液(PBS)中有更優(yōu)的耐蝕性。通過構(gòu)建的體內(nèi)兔股骨髁骨折模型,評價表面改性前后ZQ樣品的骨折修復效果。術(shù)后大體觀察、影像學和組織學分析證實,體內(nèi)生理環(huán)境下ZQ-HEP螺釘比ZQ螺釘能降低析氫速率,減少皮下氣腫現(xiàn)象。同時,ZQ-HEP螺釘因其更優(yōu)的耐蝕性,在術(shù)后4周內(nèi)可較好地保持其材料的完整性,同時介導更多的新骨長入,進而實現(xiàn)骨折的快速愈合。本研究提出的GO/HA/ Mg(OH)2復合涂層構(gòu)建策略,可在調(diào)控鎂金屬降解速率的同時,顯著提升其成骨修復效果,具有良好的臨床應用前景。

摘要:本文在CrMnFeV四元合金的基礎(chǔ)上添加奧氏體形成元素Cu元素，同時降低Mn元素含量，并采用電弧熔煉+銅模吸鑄工藝制備了CrMnFeVCu系高熵合金，并系統(tǒng)研究了合金的成分設(shè)計和元素配比對高熵合金組織和性能的影響機理。結(jié)果表明，CrMnFeV四元合金由BCC固溶體和極少量B2顆粒組成，CrMnxFeVCu0.2x （x= 0.3、0.5、0.7、1）合金由BCC結(jié)構(gòu)的樹枝晶相和FCC結(jié)構(gòu)的枝晶間相組成，且隨著Cu含量的增加，F(xiàn)CC枝晶間相的體積分數(shù)和尺寸逐漸增大，相形態(tài)從顆粒狀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚L條狀和塊狀。壓縮試驗表明，CrMn0.3FeVCu0.06合金的屈服強度最高（1273 MPa），且塑性優(yōu)異（εf = 50.7%），隨著Cu含量的增加，合金的力學性能逐漸降低，這主要歸因于CrMnxFeVCu0.2x合金中主要的強化機制是位錯強化和第二相強化，而FCC相尺寸的增大會降低第二相強化的效果。

摘要:利用機械噴丸技術(shù)對鎢核聚變面對等離子體材料進行表面強化研究，結(jié)合噴丸前后鎢性能改善進行強化效果分析及噴丸參數(shù)的優(yōu)化。主要包括微觀形貌、晶粒細化、表面粗糙度、表面硬化和表面殘余壓應力等表征參數(shù)。其結(jié)果顯示，對鎢脆而硬的材料而言，在100%覆蓋率情況下，0.3MPa噴丸壓力、0.4mm陶瓷丸、100mm垂直噴丸距離是比較合適的噴丸參數(shù)，其材料表面性能提高顯著。表面硬度提高高達53.3%，殘余壓應力提高8.3倍，表面細化晶粒現(xiàn)象明顯，而且對表面粗糙度影響不大，最高1.5μm左右。

摘要:制造氫氧催化燃燒換熱器所用材料逐漸向高強高導銅合金過渡,而換熱器翅片和隔板的釬焊關(guān)系到換熱器的熱效率、服役安全性和可靠性。本文就高強高導Cu3Ag0.5Zr合金翅片與隔板的釬焊展開研究。使用箔帶Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2作為釬料,對釬縫寬度為50-200 μm的Cu3Ag0.5Zr合金接頭進行釬焊,釬焊溫度為840℃-900℃,保溫時間為5 min-20 min。通過水淬快速冷卻的方法將保溫階段釬縫處固液界面形貌保留下來,利用掃描電鏡和能譜儀對接頭釬縫組織和剪切斷口形貌進行研究,利用萬能力學試驗機對接頭剪切性能進行測試。研究表明：釬縫組織的形成經(jīng)歷了母材向釬料區(qū)溶解、富Cu相等溫凝固和降溫凝固三個階段,形成了三種釬縫組織。分別為：富Ag相呈網(wǎng)狀分布于母材和釬料區(qū)富Cu相之間、釬料區(qū)AgCu共晶組織、共晶組織和富銅相組成釬料區(qū)組織,另外CuZr相分布于界面區(qū)和釬料區(qū),釬料區(qū)中Mn固溶于富Ag相和富Cu相中,其中CuZr相和Mn元素和接頭剪切強度有一定的相關(guān)性,釬縫組織中的CuZr相對削弱了接頭剪切強度,Mn元素則強化了接頭剪切性能。釬焊溫度、保溫時間和釬縫寬度通過影響釬縫處釬焊組織、CuZr相和釬料區(qū)Mn元素含量,影響接頭剪切性能。當釬縫寬度為100 μm,在870℃保溫5 min時,接頭剪切強度達到最大,為308.29 MPa。

摘要:采用粉末冶金與熱擠壓工藝制備了 10 wt%納米Al₂O_3p/7075鋁基構(gòu)型復合材料。研究了真空與非真空下不同燒結(jié)溫度、不同擠壓比對復合材料微觀組織、致密度、彈性模量、硬度和壓縮強度的影響。結(jié)果表明：隨燒結(jié)溫度升高,擠壓比4:1與8:1構(gòu)型復合材料的硬度皆為先增加后降低,整體相對基體材料硬度均明顯提高；復合材料經(jīng)過擠壓過后材料的致密度均在98 %以上；擠壓比4:1,燒結(jié)溫度為620℃、630 ℃、640℃時,相對于基體復合材料抗壓強度分別提高了15.3%,17.2%,14.0%,隨溫度先增大后降低；擠壓比8:1時,相對基體復合材料抗壓強度分別提高了33.2%,34.1%,31.1%,強度隨溫度先增大后降低。而構(gòu)型復合材料綜上實驗中彈性模量變化不大。

摘要:硅以具有已知元素中最高的嵌鋰容量成為鋰離子電池負極材料研究的熱點之一。但是，硅在嵌脫鋰過程中的巨大體積膨脹（~300%）制約了其在鋰離子電池中的應用。納米化是解決硅嵌脫鋰體積膨脹的一種有效方案。本研究采用高能電子束和機械研磨兩步法，以冶金硅為原料制得了可用于高儲能鋰離子電池的納米硅。通過SEM分析，發(fā)現(xiàn)在高能電子束的作用下熔融硅蒸發(fā)后先沉積成線徑在40nm左右的硅納米纖維，進而成硅納米線束狀。對沉積硅機械研磨后納米硅顆粒尺寸分布較為均勻。電化學分析表明，納米硅在純度達到99.96%以上的情況下，充放電密度為100mAh/g時，首圈可逆容量為1292.4mAh/g，電荷轉(zhuǎn)移阻抗擬合值為51.36Ω。實驗結(jié)果表明，此種方法可以較好的實現(xiàn)納米硅的可控和規(guī)?；苽?，為硅在鋰離子電池未來工業(yè)化生產(chǎn)方面具有一定的指導意義。

摘要:本文利用電鍍工藝制備了表面鍍鎳碳纖維，通過雙輥鑄軋短流程成型工藝成功制備了連續(xù)碳纖維增強鋁基（Cf/Al）復合材料板，研究了澆注溫度對鑄軋復合材料板的微觀組織、界面特征、斷口形貌和力學性能的影響。結(jié)果表明，澆注溫度為963～983K，軋制速度為2.7m/min，輥縫為2.0mm的條件下可制備出表面平整、無明顯表面缺陷的Cf/Al鑄軋復合材料板；其中，澆注溫度為973K時，碳纖維與鋁基體之間界面結(jié)合良好；纖維表面金屬鎳層明顯改善了碳纖維與鋁基體之間的浸潤性，鎳鍍層還有效抑制了Al4C3脆性相的產(chǎn)生，使Cf/Al復合材料板力學性能大幅提升，其中澆注溫度973K鑄軋的Cf/Al復合材料板抗拉強度比初始的38.2MPa提高了87.4%。

摘要:采用粉末冶金工藝制備了Ni–xCr(wt%,x=0、10、20、30)粘結(jié)劑含量為18wt%和38wt%的Ti(C,N)基金屬陶瓷,以研究Ni–xCr粘結(jié)劑成分及含量對Ti(C,N)基金屬陶瓷顯微組織和力學性能的影響。除Ni–30Cr粘結(jié)劑含量為38wt%的金屬陶瓷外,在其它金屬陶瓷中僅觀察到了Ni基粘結(jié)相和Ti基碳氮化物陶瓷晶粒,而未觀察到高Mo高Cr白色組織。粘結(jié)劑中含Cr時,陶瓷晶粒的黑芯中易出現(xiàn)非常細小的白色顆粒,特別是粘結(jié)劑含量為38wt%時,黑芯中通常出現(xiàn)大量的白色顆粒；并且,粘結(jié)劑中Cr含量高時,陶瓷晶粒的灰色外環(huán)明顯變厚。不管粘結(jié)劑含量高低,金屬陶瓷的硬度隨著粘結(jié)劑中Cr含量增加而增加,且粘結(jié)劑含量為38wt%時增幅更明顯。金屬陶瓷的橫向斷裂強度和斷裂韌性在粘結(jié)劑含量為18wt%時隨著粘結(jié)劑中Cr含量增加而下降,而在粘結(jié)劑含量為38wt%時隨著粘結(jié)劑中Cr含量增加先增加后下降,以Ni–10Cr作粘結(jié)劑時達到峰值。陶瓷晶粒細化致使沿晶斷裂幾率增加而穿晶斷裂幾率下降；通過陶瓷晶粒細化、裂紋偏轉(zhuǎn)、裂紋橋聯(lián)和誘發(fā)微裂紋等機制的協(xié)同作用,可顯著提高Ti(C,N)基金屬陶瓷的橫向斷裂強度和斷裂韌性。

摘要:采用4種不同的鋰鹽(LiOH.H₂O、Li₂CO₃、LiNO₃、CH₃COOLi),以高溫固相法制備了LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正極材料。利用X射線粉末衍射(XRD)和場發(fā)射電子顯微鏡(FESEM)對所制LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料的微觀結(jié)構(gòu)進行了表征,發(fā)現(xiàn)所有合成的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂樣品尺寸均為微米級大小,具有層狀結(jié)構(gòu)(R-3m空間群)。電化學測試結(jié)果表明采用不同鋰源制備的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂樣品的電化學性能差別很大。其中采用LiOH?H₂O為鋰源,經(jīng)500 °C預燒結(jié)6 h后,在800 °C下燒結(jié)16 h獲得的樣品鋰鎳混排程度最低,電化學性能最佳。例如,在0.1 C(1 C=180 mA/g)倍率下其可逆比容量高達206.2 mA.h/g,在10 C大倍率下,其可逆比容量仍保持有80.9 mA.h/g；在0.5 C倍率下100次充放電循環(huán)過程中,最高放電比容量為176.2 mA.h/g,平均放電比容量為140.1 mA.h/g。動力學及電極穩(wěn)定性分析發(fā)現(xiàn),LiOH?H₂O制備的樣品的電化學可逆性最好,Li^₊擴散系數(shù)最大,充放電循環(huán)過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最好。

摘要:本研究對(Al+Cu)含量分別為0.25%的釹鐵硼基體和0.5%基體進行Dy晶界擴散,并分析了矯頑力、Dy含量分布和微觀結(jié)構(gòu)。通過比較兩種磁體的成分、性能發(fā)現(xiàn),在Dy增加量基本相同的情況下,高(Al+Cu)磁體擴散后的矯頑力提高量相較于低(Al+Cu)磁體高37kA/m~43kA/m。進一步進行成分、矯頑力的梯度分析發(fā)現(xiàn),基體的(Al+Cu)含量變化并沒有改變擴散后磁體內(nèi)部Dy元素隨擴散深度的濃度分布,但是矯頑力梯度分析結(jié)果顯示高(Al+Cu)的各片層矯頑力提升量均比低(Al+Cu)片層高40 kA/m~80 kA/m。后續(xù)的EPMA的Dy面分布圖顯示,高(Al+Cu)基體擴散后Dy在晶界處富集條紋更清晰、連續(xù),而TEM的EDX分析結(jié)果也顯示高(Al+Cu)樣品中晶界附近Dy含量更高。(Al+Cu)含量的提高,使得晶界相的流動性增強,Dy更加連續(xù)包裹主相晶粒,使得Dy增加量相同的情況下進一步提升矯頑力。

摘要:本文選用幾種不同工藝參數(shù)對TC17鈦合金進行線性摩擦焊試驗。采用填埋熱電偶的方法測量焊接過程中界面溫度,運用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡等測試手段對接頭焊接缺陷進行深入分析,利用顯微硬度儀測量了兩種不同參數(shù)下接頭的顯微硬度分布。研究表明：當振幅a=1mm時,焊接過程中熱輸入嚴重不足,無法得到良好的焊接接頭,焊接過程中界面最高溫度僅達到相變點附近,而采用a=3mm焊接時,界面溫度可以達到1170℃。振幅a=1mm得到的TC17(α+β)/TC17(β)鈦合金線性摩擦焊接頭界面會出現(xiàn)孔洞、磨損顆粒、氧化物及夾雜、局部未焊合等焊接缺陷。顯微硬度測試結(jié)果表明：在a=3mm參數(shù)下接頭焊縫中心顯微硬度值最低,相反殘留氧化物及夾雜的存在使得振幅a=1mm時得到的接頭焊縫中心顯微硬度值達到最大。

摘要:電渣重熔過程中Al和Ti的氧化導致電渣錠軸向成分不均勻，從而對電渣錠的耐腐蝕性能和力學性能產(chǎn)生不利影響。為了控制電渣鑄錠中Al和Ti含量的均勻性，需要明確高溫電渣重熔過程中Al和Ti含量的變化，并通過優(yōu)化渣體系比例和冶煉條件來減少合金中Al和Ti的氧化。在現(xiàn)有文獻的基礎(chǔ)上，以CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO-TiO₂這一低氟渣系和Incoloy825合金為例，綜述了電渣重熔過程中Al和Ti元素控制的研究現(xiàn)狀。應用離子與分子共存理論（IMCT），結(jié)合FactSage軟件，總結(jié)了渣的熱力學和動力學研究方法。討論了溫度和渣成分對合金中平衡Al、Ti含量的影響。基于膜滲透理論，提出了預測合金中Al和Ti含量的動力學模型，得到了電渣過程中Al和Ti含量隨時間變化的數(shù)學方程式以及渣-金屬反應速率的限制方法。確定電渣重熔Incoloy825合金時TiO₂的最佳添加量約為10％。用IMCT和FactSage對渣-金平衡實驗結(jié)果進行了比較和分析。FactSage計算結(jié)果比IMCT計算結(jié)果更準確。TiO₂含量越高，計算結(jié)果與實驗結(jié)果之間的偏差越小。

摘要:介紹了超聲表面滾壓技術(shù)（USRP）在制備梯度納米結(jié)構(gòu)材料中的應用。USRP技術(shù)能在材料表面構(gòu)建梯度納米結(jié)構(gòu)層并引入殘余壓應力，同時顯著降低材料表面粗糙度并提升表面均勻性。討論了與USRP加工工藝及過程密切相關(guān)的微觀結(jié)構(gòu)演變和表面特性，分析了不同材料體系及工藝參數(shù)對USRP處理的影響規(guī)律。研究表明，采用合適的USRP處理工藝可改善材料表面的力學性能，即硬度，強度，耐磨性及抗疲勞性能等，而腐蝕/氧化行為則更依賴于材料的組織結(jié)構(gòu)、表面完整性、應力狀態(tài)、不同的腐蝕介質(zhì)及服役環(huán)境等因素的綜合作用。此外，對USRP制備梯度納米結(jié)構(gòu)材料面臨的一些基礎(chǔ)科學問題和工業(yè)應用探索進行了討論和展望。

摘要:智能溫敏涂層是一種新興的功能性涂層，其具有實時檢測溫度變化的功能，可以達到涂層使用過程中溫度異常的及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。減少了外部測溫裝置檢測的誤差以及測溫時的不便利性。本文詳細介紹了航空發(fā)動機溫度檢測的研究現(xiàn)狀，并介紹了稀土離子檢測溫度時所利用上轉(zhuǎn)換發(fā)光的原理，其測溫優(yōu)勢在于實時檢測，沒有外接測溫等方式對工件的形狀尺寸要求，沒有測溫延遲。但不同稀土離子的測溫溫度段存在較大不同，無法兼顧所有的溫度范圍。還介紹了基于稀土熒光離子的溫敏熱障涂層的應用原理，該涂層在應用于航空發(fā)動機測溫以及熱障涂層性能檢測等方面具有較大優(yōu)勢。總結(jié)了國內(nèi)外學者研究的不同的材料體系及其溫度檢測范圍，分析了溫敏熱障涂層目前的應用現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢。

摘要:機械超材料因其具有與直覺相悖的力學性能而受到學者的廣泛關(guān)注。其獨特新穎的性能與自身結(jié)構(gòu)緊密相關(guān),通過設(shè)計和制備不同的結(jié)構(gòu),能夠使材料具有許多獨特的力學性能。目前,制備工藝的發(fā)展和進步使得制備具有任意復雜微米或納米結(jié)構(gòu)的材料成為現(xiàn)實。本文綜述了機械超材料領(lǐng)域中較為常見的幾種性能：輕質(zhì)超強、負泊松比、負可壓縮性、負熱膨脹性和超流體的研究進展,總結(jié)了機械超材料發(fā)展的限制因素,并對該領(lǐng)域的發(fā)展方向及研究重點進行了展望。

摘要:TiAl合金具有高熔點、低密度、高比強度，良好的高溫抗氧化、抗蠕變等性能，在航空航天及汽車發(fā)動機等領(lǐng)域應用前景廣闊。粉末熱等靜壓技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復雜形狀TiAl合金零件的一體化成形，并且獲得的零件晶粒尺寸細小、成分均勻、力學性能優(yōu)異。本文介紹了TiAl合金霧化粉末制備原理與粉末熱等靜壓致密化技術(shù)，評述了TiAl合金霧化粉末及經(jīng)過熱等靜壓和熱處理后組織性能的研究進展，分析了TiAl合金粉末熱等靜壓技術(shù)當前存在的一些問題，并對該技術(shù)的未來發(fā)展提出展望。

摘要:在真空管式爐內(nèi)，以Bi2Te3為蒸發(fā)源，在蒸發(fā)溫度560 ℃，保溫時間2h條件下，采用熱蒸發(fā)法在涂有Au溶膠的石英基片上制備出了大量碲納米線。通過XRD、SEM、HRTEM等儀器對碲納米線的組織結(jié)構(gòu)和微觀形貌進行了表征與分析。結(jié)果表明，制備出的碲納米線為沿（101）方向取向生長的三方單晶碲納米線，直徑范圍在40~100nm之間，生長機制符合VLS生長機制。蒸發(fā)源材料和Au溶膠是熱蒸發(fā)法制備碲納米線的關(guān)鍵因素。

摘要:為了快速實現(xiàn)突破、掌握大噸位鎳基合金轉(zhuǎn)子鍛件的制造關(guān)鍵技術(shù)并積累關(guān)鍵數(shù)據(jù),中國一重開展了700℃超超臨界汽輪機轉(zhuǎn)子用大截面鎳基合金轉(zhuǎn)子鍛件的試制。通過多次鐓拔的自由鍛造方式完成了直徑＞?600mm的試制件的制造。經(jīng)過檢測,鍛態(tài)晶粒度可達4~6級,性能熱處理態(tài)晶粒度可保持在1~2級,試制鍛件室溫抗拉強度>1000MPa,屈服強度>600MPa,沖擊A_KV>45J,700℃抗拉強度>800MPa,屈服強度>500MPa,室溫和700℃的延伸率和斷面伸縮率均在20%以上,實現(xiàn)了大截面鎳基合金鍛件的均質(zhì)化制造。