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摘要:對(duì)傳統(tǒng)等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝(Equal Channel Angular Extrusion, ECAE)進(jìn)行改進(jìn),提出一種新型劇烈塑性變形法(severe plastic deformation, SPD)——等通道球形轉(zhuǎn)角膨脹擠壓(Equal Channel Angular Expansion Extrusion with Spherical Cavity, ECAEE-SC)。該工藝通過耦合鐓-剪-擠等多種變形效應(yīng),可在單道次擠壓下實(shí)現(xiàn)坯料內(nèi)部較大的塑性應(yīng)變累積,進(jìn)而獲得理想的晶粒細(xì)化與性能提升效果。在室溫條件下采用ECAEE-SC工藝對(duì)工業(yè)純鋁(Al-1060)進(jìn)行單道次擠壓,并與相同條件下的2道次ECAE變形結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。采用EBSD、SEM等測(cè)試手段,研究了工業(yè)純鋁ECAEE-SC變形晶粒特征與磨損表面形貌,并測(cè)試了變形材料顯微硬度、拉伸性能與摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明,在ECAEE-SC工藝劇烈塑性應(yīng)變誘導(dǎo)下,工業(yè)純鋁經(jīng)單道次擠壓變形后晶粒顯著細(xì)化,呈典型的剪切條帶狀特征。與初始退火態(tài)相比,變形材料顯微硬度與抗拉強(qiáng)度分別提升了92.6%和91.8%,且性能提升效果明顯優(yōu)于2道次ECAE變形。同時(shí), ECAEE-SC工藝有效提高了工業(yè)純鋁的耐磨性能,工業(yè)純鋁變形后表面磨痕寬度最小,磨痕深度最淺,其磨損機(jī)理以磨粒磨損為主導(dǎo)。

摘要:本文研究了Cu含量對(duì)Al-2.5Mg-xCu-0.2Si合金微觀組織和性能的影響。由于形成Cu，Mg原子團(tuán)簇，加入Cu的合金的顯微硬度在時(shí)效初期有明顯的快速硬化。隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，由于S’相和GPB的形成使得合金的硬度再次提高，并達(dá)到硬度峰值。快速硬化的硬度值和峰值硬度值均隨銅含量的增加而增加。銅含量增高，合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度增加明顯，延伸率降低。含銅量增高，合金的抗晶間腐蝕能力變差。當(dāng)合金Cu含量低于1.1%時(shí)，合金具有良好的抗晶間腐蝕性能；但含2.0%銅的合金抗晶間腐蝕性能顯著降低?；趯?shí)驗(yàn)結(jié)果分析：含銅量為1.1%的合金具有較好的機(jī)械性能和抗腐蝕能力。

摘要:半固態(tài)擠壓鑄造的A356合金首先在540℃進(jìn)行固溶處理,隨著固溶溫度升高M(jìn)g和Si原子逐漸溶解于基體中,并產(chǎn)生了固溶強(qiáng)化作用?？估瓘?qiáng)度、延伸率和硬度在固溶6小時(shí)達(dá)到峰值,之后合金力學(xué)性能隨固溶時(shí)間延長(zhǎng)而下降。在固溶處理之后合金在180℃進(jìn)行了不同時(shí)間的時(shí)效處理。隨著時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng),Mg2Si相逐漸在基體中析出,析出相顯著球化細(xì)化,尺寸約為2μm。經(jīng)過對(duì)合金組織和力學(xué)性能的分析,半固態(tài)擠壓鑄造A356合金的最佳熱處理制度為：540℃固溶6小時(shí),180℃時(shí)效4小時(shí)。經(jīng)過固溶和時(shí)效處理后的合金抗拉強(qiáng)度達(dá)到336MPa,延伸率達(dá)到6.9%,硬度達(dá)到HV124,相對(duì)于熱處理前提升了106.7%。

摘要:在航空航天、海洋運(yùn)輸和車輛制造等領(lǐng)域，制造材料朝著輕量化、復(fù)合化和高性能化的方向發(fā)展。由于鋁合金和樹脂基復(fù)合材料具有高比模量和高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，其復(fù)合結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)也受到越來越多的關(guān)注。本文針對(duì)鋁合金與樹脂基復(fù)合材料連接技術(shù)的連接機(jī)理和影響因素進(jìn)行綜述。目前，鋁合金和樹脂基復(fù)合材料的連接方法主要有螺栓連接、鉚接、膠接、注塑連接和焊接。其中螺栓連接和鉚接工藝簡(jiǎn)單，但孔洞易產(chǎn)生應(yīng)力集中；膠接成本低，但界面的抗沖擊和抗剝離強(qiáng)度較低；注塑連接周期短，但強(qiáng)度有限；焊接自動(dòng)化程度高，但設(shè)備昂貴。最后本文基于當(dāng)前研究成果，指出高性能、高可靠性的鋁合金與樹脂基復(fù)合材料接頭進(jìn)一步研究發(fā)展方向。

摘要:實(shí)際生產(chǎn)過程中，補(bǔ)焊過程往往焊接接頭的可靠性產(chǎn)生影響。本文研究了補(bǔ)焊對(duì)7N01-T5/7N01-T4異種鋁合金腐蝕性能的影響。結(jié)果表明，補(bǔ)焊會(huì)導(dǎo)致焊接接頭耐蝕性降低，特別是熱影響區(qū)域。焊接接頭腐蝕性能演變主要與補(bǔ)焊過程中Zn元素從基體向晶界處的擴(kuò)散有關(guān)。

摘要:研究了不同鋯添加量的3104合金的析出組織和力學(xué)性能。結(jié)果表明，隨著Zr含量的增加，合金晶粒尺寸減小，當(dāng)Zr質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于0.25%時(shí)，合金晶粒最?。?0μm）。同時(shí)，晶粒形狀由羽毛狀變?yōu)榈容S狀。此外，Zr還可以通過形成Si相和其它金屬間化合物來改善合金中Si和Mn元素的分布。維氏硬度分析表明，Zr的加入會(huì)降低Al-Mn-Fe 3104合金的硬度。此外，根據(jù)拉伸試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)Zr質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高于0.25%時(shí)，隨著Zr含量的增加，合金的拉伸強(qiáng)度和延伸率都有所提高。適當(dāng)?shù)腪r含量可以起到釘扎位錯(cuò)和阻礙滑移的作用，提高合金的強(qiáng)度和韌性。

摘要:本文綜述了Al-Zn-Mg-Cu合金多尺度第二相粒子與性能關(guān)系研究。涉及的多尺度第二相粒子包括微米尺度的金屬間化合物、亞微米尺度的彌散相、納米尺度的晶內(nèi)析出相和晶界析出相；涉及的相關(guān)性能主要指強(qiáng)度、斷裂韌性以及腐蝕性能。通過回顧相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合作者所在課題組所做工作,可以得出以下結(jié)論：金屬間化合物主導(dǎo)了合金的斷裂韌性和腐蝕抗力；彌散相通過抑制基體再結(jié)晶方式,主導(dǎo)合金的強(qiáng)度、斷裂韌性以及腐蝕抗力；晶界析出相主導(dǎo)合金的斷裂韌性和腐蝕抗力；晶內(nèi)析出相主導(dǎo)合金的強(qiáng)度和斷裂韌性。

摘要:以細(xì)霧化鋁粉和TiB₂顆粒為原料,通過粉末冶金和熱軋制制備微米TiB₂和納米Al₂O₃顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。室溫時(shí),由于TiB₂和Al₂O₃的綜合強(qiáng)化作用,Al₂O₃/TiB₂/Al復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別為258.7MPa和279.3MPa,測(cè)試溫度升至350℃時(shí),TiB₂顆粒的增強(qiáng)效果顯著減弱,原位納米Al₂O₃顆粒與位錯(cuò)的交互作用使得復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度達(dá)到98.2MPa和122.5MPa。在350℃退火1000h后,由于納米Al₂O₃對(duì)晶界的釘扎作用抑制晶粒長(zhǎng)大,強(qiáng)度和硬度未發(fā)生顯著的降低。隨著測(cè)試溫度上升,復(fù)合材料的主要斷裂機(jī)制從TiB₂顆粒斷裂向顆粒與基體的界面解離轉(zhuǎn)變。

摘要:慣性摩擦焊是一種連接異種金屬理想的焊接方法，鋁合金/不銹鋼采用慣性摩擦焊進(jìn)行焊接，并詳細(xì)研究了焊接接頭的形貌、組織、界面成分和力學(xué)性能。結(jié)果表面，在慣性摩擦焊接頭的界面處形成了很薄的金屬間化合物（IMC）反應(yīng)層，該反應(yīng)層主要由Al、Fe元素組成，是富集Si元素的FeAl3相。慣性摩擦焊接頭組織由焊核區(qū)、完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)、熱機(jī)械影響區(qū)和熱影響區(qū)組成。完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)的晶粒小于0.1μm，它的平均寬度為5μm。接頭的顯微硬度最大值出現(xiàn)在不銹鋼側(cè)的完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)，其值為395.8 HV。慣性摩擦焊中，初始轉(zhuǎn)速對(duì)接頭的拉伸性能有顯著影響。當(dāng)初始轉(zhuǎn)速為1200rpm時(shí)，鋁/鋼慣性摩擦焊接頭的最大拉伸強(qiáng)度為323MPa，達(dá)到鋁合金母材強(qiáng)度的92%。

摘要:本文用截?cái)嘟品?研究了B2結(jié)構(gòu)的鋁-鏑金屬間化合物{110}面的位錯(cuò)性質(zhì)。結(jié)果表明,伯格斯矢量為<110>方向的螺位錯(cuò)、刃位錯(cuò)和混合位錯(cuò)的芯寬度都要比<100>方向窄。它們相應(yīng)的的不穩(wěn)定層錯(cuò)能存在γ_us<110>大于γ_us<001>的關(guān)系,可見,不穩(wěn)定層錯(cuò)能是影響具有B2結(jié)構(gòu)的金屬間化合物位錯(cuò)性質(zhì)的重要因素之一。B2-AlDy滑移系為<111>{110}的位錯(cuò),除了位錯(cuò)角為54.7°的位錯(cuò)以外,其他位錯(cuò)角的彈性應(yīng)變能都要大于失配能,而且在相同周期內(nèi)看,它們的相位總是相反；位錯(cuò)角為54.7°的位錯(cuò),失配能比彈性應(yīng)變能大,而且兩者在相同周期內(nèi)同相位?？傮w來說,B2-AlDy的{110}面上<100>、<110>和<111>方向的位錯(cuò),隨著位錯(cuò)角的減小(<111>方向的54.7°的位錯(cuò)除外),總能量以及相應(yīng)的應(yīng)力都依次增大。

摘要:通過半連續(xù)鑄造方式向7A99鋁合金中添加0.4%Mn元素,采用SEM、TEM、HRTEM與3DAP開展Mn元素在7A99鋁合金鑄錠、均勻化以及固溶時(shí)效過程中的微觀組態(tài)分布的研究。研究結(jié)果表明,Mn元素在7A99鋁合金鑄錠中主要以晶界處魚骨狀的含AlZnMgCuMn的MgZn2型非平衡共晶化合物形式存在；均勻化處理后,Mn元素在7A99鋁合金中主要以Al6Mn析出相與斷續(xù)、細(xì)小、顆粒狀的含AlZnMgCuMn的S型(Al2CuMg)第二相形式存在；固溶處理過程中,小部分Al6Mn析出相發(fā)生回溶,使得殘留Al6Mn析出相尺寸范圍處于0.2~1μm；120℃時(shí)效過程中,Mn元素始終主要以與尺寸穩(wěn)定、與鋁基體非共格的Al6Mn析出相形式存在；Mn元素在120℃時(shí)效過程中未析出新相,且未參與影響7A99鋁合金中Zn、Mg元素的時(shí)效析出行為。

摘要:采用高阻尼鋁合金對(duì)于構(gòu)件或裝備的輕量化和減震降噪具有重要意義。但由于Al的本征阻尼性能較低，通過合金化和引入高阻尼第二相等方法是提高鋁合金阻尼性能的發(fā)展方向之一。本文研究了稀土La對(duì)含4%Sn鑄造鋁合金組織、阻尼和力學(xué)性能的影響，從La對(duì)Sn的形態(tài)和分布、La對(duì)Sn和鋁合金基體潤(rùn)濕特性的影響等方面探討了阻尼提高機(jī)制。研究結(jié)果表明， La含量為0.2%時(shí)，4%Sn的AlMgMnSi合金晶粒尺寸得到細(xì)化，β-Sn由大顆粒狀變?yōu)榧?xì)小、彌散分布，繼續(xù)提高La含量至0.83%，晶粒變大，且在晶界處出現(xiàn)塊狀稀土化合物。La的加入可以有效提高含4%Sn鑄造鋁合金的阻尼性能，當(dāng)La添加量為0.2%時(shí)，含4%Sn的AlMgMnSi和ZL102合金分別比不添加La的提高了約70%和100%。La改善了β-Sn與鋁基體的潤(rùn)濕性，使β-Sn呈彌散、細(xì)小分布，從而有利于提高相界面阻尼，是本文試樣具有較高阻尼性能的主要原因。

摘要:基于寬粒徑分布粉末（2-46 μm），應(yīng)用選區(qū)激光熔化（SLM）技術(shù)制備了高M(jìn)g含量Al-14.4Mg-0.33Sc-0.19Zr鋁合金。系統(tǒng)研究了不同工藝參數(shù)和時(shí)效處理?xiàng)l件對(duì)合金SLM成形性、組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，高激光功率可有效降低細(xì)粉飛濺對(duì)樣品成形性的干擾，SLM成形樣品的最大的相對(duì)密度為98.6%。樣品顯微組織由熔池邊界細(xì)小等軸晶和熔池內(nèi)部粗大晶粒構(gòu)成，Mg含量的增加降低了樣品織構(gòu)和柱狀晶的含量。經(jīng)不同溫度時(shí)效處理后，SLM成形樣品的硬度先增加后降低，在350 ℃時(shí)具有最大值。SLM成形樣品在350 ℃下時(shí)效處理時(shí)，硬度和壓縮屈服強(qiáng)度均隨時(shí)效時(shí)間的增加出現(xiàn)雙峰值現(xiàn)象，時(shí)效1 h后樣品的硬度和強(qiáng)度均達(dá)到最大值，分別為163±3 HV和457±10 MPa，延伸率為27±3%。樣品經(jīng)350 ℃長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效處理后，由于第二相粒子的粗化，導(dǎo)致樣品的硬度和強(qiáng)度有所降低。本研究通過保留鋁合金粉末的細(xì)粉區(qū)，有效提升了粉末的利用率，降低了原料成本，獲得了成形性和力學(xué)性能較優(yōu)的高M(jìn)g含量SLM成形Al-Mg-Sc-Zr鋁合金。

摘要:本文利用Gleeble-3500熱模擬系統(tǒng)和電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)對(duì)5083鋁合金的超快速退火組織演變規(guī)律進(jìn)行了研究,探討了快速加熱速度、退火溫度及冷軋變形量對(duì)5083鋁合金晶粒尺寸的影響。5083鋁合金經(jīng)80%的冷軋變形后分別以25 ℃/s、250 ℃/s、500 ℃/s的加熱速度升溫至450 ℃保溫3s后以40 ℃/s冷卻時(shí),平均晶粒尺寸隨加熱速度的增加由7.43 μm細(xì)化至4.98 μm。5083鋁合金經(jīng)80%冷軋變形后在不同退火溫度(350 ℃、400 ℃、420 ℃、450 ℃和500 ℃)下進(jìn)行超快速退火(加熱速度500 ℃/s,保溫時(shí)間3 s,冷卻速度40 ℃/s)后,所得晶粒尺寸先減小再增大,在420 ℃退火時(shí),晶粒尺寸達(dá)到最小為4.82 μm。再結(jié)晶晶粒尺寸受晶界遷移速率和形核率的耦合作用,在350 ℃ ~ 420 ℃超快速退火時(shí),由于快速加熱使形核率急劇增大,而形核溫度較低,使晶界遷移速率較小,導(dǎo)致晶界遷移速率小于形核率,因而再結(jié)晶晶粒尺寸由5.23 μm細(xì)化至4.82 μm；在420 ℃ ~ 500 ℃超快速退火時(shí),形核溫度變高,晶界遷移速率快速增大,則晶界遷移速率大于形核率,使合金晶粒由4.82 μm粗化至6.20 μm,420 ℃是5083鋁合金晶界遷移速率和形核率之間競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)臨界點(diǎn)。5083鋁合金經(jīng)50%、60%、71.4%、80%和87.5%的冷軋變形后以500 ℃/s的超快速加熱速度升溫至450 ℃保溫3s后以40 ℃/s冷卻,所得平均晶粒尺寸分別為7.94 μm、6.82 μm、6.03 μm、4.98 μm和4.84 μm,隨軋制變形量的增大晶粒尺寸減小,但是冷軋制變量達(dá)到80%以后再進(jìn)行超快速退火晶粒尺寸減小不明顯。

摘要:本文使用SEM、EBSD、納米壓痕和顯微硬度等測(cè)試技術(shù)分析了攪拌摩擦加工Al-Pb表面復(fù)合材料的微觀組織、織構(gòu)和硬度分布。結(jié)果表明：使用FSP方法制備Al-Pb表面復(fù)合材料，Pb顆粒受到重力和攪拌作用，主要分布于盆狀攪拌加工區(qū)的底部。塑性金屬對(duì)流形成的洋蔥環(huán)結(jié)構(gòu)中，存在富Pb片層和形變鋁基體片層。富Pb片層內(nèi)的Pb顆粒，起到了良好的細(xì)化晶粒作用。變形鋁基體片層分布有少量直徑約100nm的新生Pb粒。受到細(xì)晶強(qiáng)化作用影響，富Pb顆粒區(qū)的硬度顯著高于形變鋁基體。加工區(qū)底部的SZ-AS區(qū)形成強(qiáng)Cube再結(jié)晶織構(gòu)；SZ-RS區(qū)形成Cube織構(gòu)和少量Brass織構(gòu)；CSZ區(qū)的Cube織構(gòu)較少，{111}織構(gòu)增強(qiáng)；上部的AS區(qū)形成強(qiáng)Goss織構(gòu)，RS區(qū)織構(gòu)相對(duì)隨機(jī)。

摘要:鋁合金具有密度低、重量輕、耐腐蝕、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),是結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的首選材料,但是其力學(xué)性能受鋁合金的最終熱處理狀態(tài)和變形條件的影響很大。以5052-H32鋁合金冷軋板為研究對(duì)象,借助于單向拉伸試驗(yàn)、硬度測(cè)試對(duì)不同熱處理參數(shù)條件下的力學(xué)性能進(jìn)行研究,分析不同熱處理工藝參數(shù)對(duì)5052鋁合金力學(xué)性能參數(shù)的影響機(jī)制,結(jié)果表明：對(duì)5052-H32鋁合金進(jìn)行再次熱處理時(shí),可以顯著的降低其變形抗力,提高塑性變形能力；在熱處理過程中的加熱溫度起主要作用,在合理的熱處理溫度和保溫時(shí)間條件下,冷卻方式對(duì)5052鋁合金的強(qiáng)度、硬度的影響不大。在此基礎(chǔ)上,借助Johnson-Cook模型建立了再次熱處理后5052鋁合金板材的本構(gòu)模型。

摘要:鋁鋰合金具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及優(yōu)良的抗腐蝕性能和抗疲勞性能，在航空、航天、航海等關(guān)鍵領(lǐng)域備受關(guān)注。鋁鋰合金在美、俄等國(guó)已經(jīng)被研究并應(yīng)用了數(shù)十年；我國(guó)也通過多個(gè)科技攻關(guān)項(xiàng)目，在鋁鋰合金的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有一定差距。本文從國(guó)內(nèi)外鋁鋰合金的發(fā)展歷程出發(fā)，深入探討了鋁鋰合金的合金化思路、時(shí)效析出及強(qiáng)韌化機(jī)制。同時(shí)，對(duì)鋁鋰合金新型的成形及熱處理工藝現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納總結(jié)。最后，提出了我國(guó)目前在鋁鋰合金開發(fā)應(yīng)用方面存在的問題并對(duì)該系合金的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

摘要:SiCp/Al復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能，在尖端的空天裝備中應(yīng)用廣泛，但由于其組成相碳化硅顆粒和鋁合金之間存在的巨大性能差異，使得加工過程中極易出現(xiàn)加工損傷，嚴(yán)重影響SiCp/Al復(fù)合材料產(chǎn)品的精度和使役性能，制約著SiCp/Al復(fù)合材料的工程化應(yīng)用。本文圍繞SiCp/Al復(fù)合材料低損傷加工技術(shù)，從加工損傷的形成機(jī)理、加工損傷的影響因素、低損傷加工工具和加工工藝三個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究進(jìn)展進(jìn)行分析，總結(jié)目前針對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料低損傷加工技術(shù)研究現(xiàn)狀和不足之處，并指出發(fā)展趨勢(shì)和方向。

摘要:本研究采用放電等離子燒結(jié)方法首次制備了超細(xì)氮化硼多孔纖維改善的WC-ZrO2復(fù)合材料。在添加了超細(xì)氮化硼多孔纖維之后，樣品的硬度和斷裂韌性同時(shí)獲得了提升。而個(gè)別成分樣品的楊氏模量則突破了復(fù)合材料混合法則的局限，高達(dá)692GPa，接近純WC的楊氏模量 700GPa。

摘要:通過低溫慢速擠壓(LTSRE)和電脈沖處理(EPT)獲得具有雙峰結(jié)構(gòu)的AZ91鎂合金,這種結(jié)構(gòu)由粗大的尺寸約為20-60μm 的未再結(jié)晶晶粒和細(xì)小的尺寸約為200nm的再結(jié)晶晶粒組成。雙峰晶粒結(jié)構(gòu)的形成原因主要是LTSRE過程中的不均勻變形以及EPT對(duì)于變形AZ91鎂合金靜態(tài)再結(jié)晶的加速效應(yīng)。與常規(guī)熱處理時(shí)的靜態(tài)再結(jié)晶過程相比,EPT過程的再結(jié)晶溫度顯著降低,處理時(shí)間明顯縮短,有效抑制了再結(jié)晶晶粒的生長(zhǎng)。同時(shí)在EPT過程中析出了大量形狀規(guī)則的Mg₁₇Al₁₂相,平均尺寸約為200nm。因此,本研究獲得了屈服強(qiáng)度為463MPa和極限抗拉強(qiáng)度為527MPa的AZ91雙峰合金,這主要?dú)w功于雙峰組織以及細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和加工硬化的共同作用。

摘要:為了研究晶體取向?qū)尉Е?TiAl合金納米切削過程的影響，采用分子動(dòng)力學(xué)數(shù)值方法對(duì)不同切削晶向下的切削力、切削溫度、材料去除及晶格結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析和探討，揭示不同的晶體取向?qū)尉Е?TiAl合金納米切削質(zhì)量作用機(jī)制。研究結(jié)果表明：在納米切削過程中，隨著晶面和晶向的變化，切削力、切削溫度、材料去除和晶格結(jié)構(gòu)都會(huì)有不同程度的變化；選擇(010)晶面作為切削平面時(shí)切削力較小，產(chǎn)生的切削熱較少，γ-TiAl合金表面加工質(zhì)量較好，晶格結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變較少；(010)[100]切削晶向下工件產(chǎn)生的切削熱較少且最容易切削，晶格結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變最少，γ-TiAl合金表面加工質(zhì)量最優(yōu)。

摘要:在本次實(shí)驗(yàn)研究中，為了獲得綜合力學(xué)性能良好的鎂基復(fù)合材料，采用近液相線保溫法制備10μm 15wt.% SiC/AZ91D半固態(tài)坯料進(jìn)行半固態(tài)擠壓后得到其復(fù)合材料，再經(jīng)過415℃固溶處理24 h (T4)和進(jìn)一步220℃時(shí)效處理8h (T6)。結(jié)果表明，隨著固溶時(shí)效的進(jìn)行，晶界處的Mg17Al12相溶解，然后在晶粒中二次析出，并逐漸球化。與T6處理前的15wt.% SiC/AZ91D復(fù)合材料相比，經(jīng)T6處理后其具有良好的綜合力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和硬度分別達(dá)到242MPa、204MPa、2.3%和132.26HV。

摘要:應(yīng)力松弛是熱校形等精確成形工藝中的關(guān)鍵階段。在松馳過程中,零件保持變形后的貼模狀態(tài)一定時(shí)間,隨著時(shí)間的推移零件內(nèi)部應(yīng)力逐漸減小。松弛過程的材料性能及本構(gòu)模型研究是這些工藝的的基礎(chǔ)性關(guān)鍵問題。本文研究了Ti-4Al-1.5Mn合金在500至700℃的應(yīng)力松弛特性,首先在蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)上開展了該合金500℃、600℃和700℃條件下的松弛試驗(yàn),基于松弛數(shù)據(jù)分別建了雙曲正弦和時(shí)間硬化兩類本構(gòu)模型,并對(duì)模型的預(yù)測(cè)精度進(jìn)行了預(yù)測(cè)。隨后把兩類本構(gòu)模型應(yīng)用于ABAQUS軟件對(duì)板材V形彎曲過程進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明,應(yīng)力松弛的影響因素主要有溫度和時(shí)間,松弛過程可以分為兩個(gè)階段,第一階段應(yīng)力快速下降,第二階段緩慢下降并逐漸穩(wěn)定于松弛極限。雙曲正弦和時(shí)間硬化模型均可以對(duì)松弛過程進(jìn)行較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè),V形彎曲后回彈結(jié)果表明雙曲正弦比時(shí)間硬化模型具有更高的預(yù)測(cè)精度。研究結(jié)果對(duì)利用應(yīng)力松弛進(jìn)行精確成形的工藝設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

摘要:通過對(duì)Mg-3Sn-1Mn-1La合金在200-450℃溫度和0.001-1.0s-1應(yīng)變速率范圍內(nèi)進(jìn)行等溫壓縮，研究了鑄態(tài)的Mg-3Sn-1Mn-1La合金的熱變形行為和組織演變。流變應(yīng)力隨著變形溫度的降低和應(yīng)變率的增加而明顯增加。再結(jié)晶晶粒尺寸隨溫度升高和應(yīng)變速率降低而增加。在較低的變形溫度下，連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是DRX的主要機(jī)理。隨著變形溫度的增加，不連續(xù)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶成為主要再結(jié)晶機(jī)制。分析并校正了摩擦變形加熱對(duì)流動(dòng)應(yīng)力的影響。結(jié)果表明，在較高的應(yīng)變速率和較低的變形溫度下，形變熱對(duì)流動(dòng)應(yīng)力有顯著的影響，而摩擦作用較小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了應(yīng)變補(bǔ)償?shù)腁rrhenius型方程。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算出的流動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明建立的本構(gòu)方程可以充分描述實(shí)驗(yàn)合金的熱變形行為。

摘要:本文使用鈦摻雜氧化銦旋轉(zhuǎn)靶制備透明導(dǎo)電薄膜應(yīng)用在晶硅/非晶硅異質(zhì)結(jié)電池上。在不同氧含量下，研究T100薄膜的光電性能，同時(shí)對(duì)比分析ITO薄膜。在電鏡下T100薄膜呈現(xiàn)出柱狀結(jié)構(gòu)，并且展示出優(yōu)異的光學(xué)性能。T100薄膜最大載流子遷移率可以達(dá)到75.6 cm2 V?1s?1。相比于ITO薄膜，T100薄膜具有優(yōu)異的電學(xué)傳導(dǎo)和透光率，因此在異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)線上電池轉(zhuǎn)換效率可以實(shí)現(xiàn)0.26%的提升。

摘要:系統(tǒng)研究了Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo-xTa (x=0、0.5、1.0、3.0和5.0)合金的微觀組織、拉伸性能、夏比沖擊韌性和耐海水腐蝕性。結(jié)果表明，經(jīng)α+β兩相區(qū)鍛造后，Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo-5Ta合金獲得片層組織，Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo-xTa (x = 0、0.5、1.0和3.0)均獲得雙態(tài)組織。XRD和TEM選擇區(qū)域電子衍射表明，在添加Ta元素后，Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo-xTa合金沒有新相產(chǎn)生。對(duì)于雙態(tài)組織Ti-6Al-3Nb-Zr-1M0-xTa合金，隨著Ta含量的增加，其Mo當(dāng)量逐漸增加，導(dǎo)致其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和顯微硬度均有所提高。而Ta含量對(duì)沖擊吸收功的影響規(guī)律與屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的影響規(guī)律相反，其大小與沖擊斷口剪切唇區(qū)面積一致。當(dāng)Ta含量超過1.0wt %時(shí)，由于α和β相之間的標(biāo)準(zhǔn)平衡電位差逐漸增大，Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo-xTa合金的耐海水腐蝕逐漸降低。綜合考慮強(qiáng)度、沖擊韌性和耐海水腐蝕性能，Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo-1Ta合金綜合匹配性最好，具有良好的海洋工程應(yīng)用潛力。

摘要:開發(fā)制備了一種汽車用含Nb 0.5wt%的Fe-28Mn-10Al-C-0.5Nb低密度鋼，旨在研究Nb在奧氏體Fe-Mn-Al-C低密度鋼中的存在形態(tài)，以及Nb添加對(duì)Fe-Mn-Al-C低密度鋼組織與力學(xué)性能影響。結(jié)果表明，Nb在Fe-28Mn-10Al-C-0.5Nb低密度鋼中會(huì)以NbC的形式，分布于奧氏體晶內(nèi)和晶界處。Fe-Mn-Al-C低密度鋼中加入Nb后，奧氏體晶粒平均尺寸由39.49μm細(xì)化到13.67μm，并抑制退火孿晶形成。隨著Nb添加，F(xiàn)e-28Mn-10Al-C低密度鋼的屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度升高64-170MPa，斷后伸長(zhǎng)率升高11%，強(qiáng)度與延展性表現(xiàn)出良好平衡。加Nb低密度鋼的高強(qiáng)度與高韌性與NbC析出相的沉淀強(qiáng)化和奧氏體細(xì)晶強(qiáng)化有關(guān)，且含Nb低密度鋼屈服強(qiáng)度的升高主要由析出強(qiáng)化引起。

摘要:純鈮環(huán)形焊縫是超導(dǎo)腔加工過程中最常見的結(jié)構(gòu)之一,然而電子束環(huán)焊的熔池行為卻鮮有研究。本文基于VOF算法建立了2 mm厚的高純鈮環(huán)焊過程的三維數(shù)學(xué)模型,在模型中考慮了金屬蒸汽反沖壓力、表面張力、重力等關(guān)鍵熔池驅(qū)動(dòng)力,計(jì)算出了環(huán)型熔池的溫度場(chǎng)和流場(chǎng),對(duì)熔池中關(guān)鍵位置進(jìn)行分析,并總結(jié)了純鈮環(huán)焊熔池的特點(diǎn)。模擬結(jié)果表明,在純鈮環(huán)形結(jié)構(gòu)未熔透時(shí),由于母材對(duì)熔池的支撐作用,匙孔波動(dòng)情況與平焊類似；在環(huán)形結(jié)構(gòu)焊透后,在Maragoni效應(yīng)和重力的作用下,熔池表面液態(tài)金屬加速擴(kuò)展。此外,數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的合理性。

摘要:碳化鎢（WC）在高溫動(dòng)力裝備上應(yīng)用越來越多，WC的脆性和高密度限制了其更廣泛的使用，金屬原子摻雜是提高WC性能的一種方法。采用基于第一原理的廣義梯度作為近似交換相關(guān)函數(shù)，研究了A0.25W0.75C (A為Ti、V、Cr、Mn、Co和Ni)的彈性、電子和x射線吸收特性。數(shù)值分析結(jié)果顯示，Ti0.25W0.75C的B/G值(B為體模量，G為剪切模量)為1.869，改性為延性材料，其它均為脆性材料。摻雜25%的V、Co原子可使WC的脆性降低，摻雜25%的Cr、Mn、Ni原子脆性增大。摻雜后化合物的態(tài)密度分布范圍減小，費(fèi)米能級(jí)處數(shù)值增大，金屬性增強(qiáng)，其中Mn0.25W0.75C金屬性最強(qiáng)。參雜后X射線吸收譜藍(lán)移，在軟X射線波段存在吸收波段，其中Cr，V，Ti在15.74～22.25nm波段出現(xiàn)強(qiáng)吸收峰。研究結(jié)果有助于塑性低密度WC類化合物的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究。

摘要:利用Gleeble-3500型熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)BT25鈦合金進(jìn)行單道次等溫壓縮實(shí)驗(yàn),分別采用Najafizadeh-Jonas加工硬化率模型和Cingara-McQueen流變應(yīng)力模型研究了合金在變形溫度1040 ~ 1100 ℃,應(yīng)變速率0.001 ~ 1 s_^-1和最大壓下率為60%的條件下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界條件,分析真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,計(jì)算加工硬化率并建立了臨界應(yīng)變模型；同時(shí)通過線性回歸法計(jì)算材料參數(shù),構(gòu)建JMAK 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程,并采用該模型模擬了BT25鈦合金在熱變形過程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。研究結(jié)果顯示：流動(dòng)應(yīng)力表現(xiàn)出對(duì)應(yīng)變速率和變形溫度非常敏感；高溫和低應(yīng)變速率有利于DRX發(fā)生；有限元模型對(duì)DRX體積分?jǐn)?shù)的預(yù)測(cè)誤差在10%以內(nèi),研究結(jié)果表明該模型具有良好的預(yù)測(cè)能力,為工業(yè)生產(chǎn)中塑性變形和微觀結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)提供了有效的工具。

摘要:采用真空高溫和真空高頻兩種熱處理工藝對(duì)鈰鎢電極進(jìn)行熱處理,利用金相顯微鏡、電子探針顯微分析儀(EPMA)和 X-射線光電子能譜(XPS)等測(cè)試分析方法對(duì)熱處理前后的鈰鎢電極表面金相形貌和鈰元素的濃度-深度分布及價(jià)態(tài)演變進(jìn)行研究,以此分析了電極中鈰元素的擴(kuò)散和富集的行為機(jī)理,闡明了鈰鎢電極熱處理工藝對(duì)其制燈后發(fā)射性能的影響。

摘要:本文針對(duì)TC18合金大型鍛棒沖擊韌性的橫縱向差異及其內(nèi)在原因進(jìn)行了系統(tǒng)研究。夏比沖擊實(shí)驗(yàn)顯示,鍛棒頭部、中部和尾部三處C-L試樣的沖擊韌性均高于C-R試樣。示波沖擊實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),抵抗裂紋萌生的能力是決定合金沖擊韌性的關(guān)鍵因素,C-L試樣的裂紋萌生功明顯大于C-R試樣。斷裂形貌分析表明,裂紋以微孔聚集方式萌生,主要起源于試樣缺口附近的強(qiáng)硬相界面處(如晶界α相)。C-L樣品中微觀組織的拉長(zhǎng)方向和開裂方向平行,但和微孔萌生后聚集生長(zhǎng)的方向垂直,裂紋不易生長(zhǎng)至臨界尺寸進(jìn)行縱深擴(kuò)展,因而消耗的裂紋萌生功較高,表現(xiàn)出較好的沖擊韌性；相反,C-R樣品的初生α相(包括晶界α相)和裂紋萌生的方向相同,裂紋容易順著強(qiáng)硬相界面直接生長(zhǎng)至臨界尺寸而失穩(wěn)擴(kuò)展,從而導(dǎo)致較低的沖擊韌性。

摘要:為探究脈沖電壓幅值與電解液流動(dòng)狀態(tài)對(duì)無掩模定域性電沉積微鎳柱的影響,采用體視顯微鏡和SEM掃描電子顯微鏡對(duì)電沉積的微鎳柱進(jìn)行觀察、檢測(cè),并計(jì)算了平均沉積直徑和速率。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過控制變量法研究了脈沖電壓幅值與電解液流動(dòng)狀態(tài)對(duì)沉積微鎳柱平均直徑、平均沉積速率和表面形貌的影響。研究表明,脈沖電壓幅值越大,微鎳柱沉積速率越大,表面形貌越粗糙；平均沉積直徑和速率會(huì)隨電解液流動(dòng)狀態(tài)變化而發(fā)生改變,沉積速率隨電解液流速的增加而加快；液滴、微液滴和微射流狀態(tài)下電壓的增大會(huì)導(dǎo)致微鎳柱沉積直徑增大,沖擊射流狀態(tài)下電壓的增大會(huì)導(dǎo)致微鎳柱直徑先增大后減小且微鎳柱頂部呈明顯的尖錐狀并在鎳柱周邊存在“毛刺”；微鎳柱的表面形貌隨電解液流動(dòng)狀態(tài)的不同而不同,大流速噴射條件下,微鎳柱表面更平整、致密。

摘要:納晶ZnO材料在微電子領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，其導(dǎo)熱特性對(duì)電子器件性能有著重要的影響。為了探究晶界幾何結(jié)構(gòu)對(duì)納晶ZnO材料導(dǎo)熱性能的影響，論文將晶界表面抽象出幾種典型幾何形狀，深入討論了晶界表面粗糙度的計(jì)算以及聲子入射角對(duì)鏡面反射率的影響，改進(jìn)了晶界鏡面反射率的計(jì)算模型。采用PhonTS軟件，用迭代法求解玻爾茲曼輸運(yùn)方程模擬計(jì)算得到了納晶ZnO晶格熱導(dǎo)率?；诜肿觿?dòng)力學(xué)理論計(jì)算了ZnO完美材料的熱導(dǎo)率，分析了鏡面反射率、聲子入射角、晶粒尺寸等因素對(duì)熱導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明：(1)晶界表面粗糙度的減小或聲子入射角的增大會(huì)使晶界鏡面反射率增大；(2)聲子在晶界發(fā)生鏡面反射不會(huì)產(chǎn)生熱阻，納晶材料的熱導(dǎo)率會(huì)隨著鏡面反射率的增大而增大；(3)納晶ZnO材料的熱導(dǎo)率表現(xiàn)出強(qiáng)烈的尺寸效應(yīng)，尺寸效應(yīng)隨著晶粒尺寸的增大而減小。

摘要:針對(duì)激光立體成形變半徑圓筒件邊部及外沿塌陷、熱累積效應(yīng)引起力學(xué)性能下降等增材制造難點(diǎn)，提出了脈沖激光成形FeCrNiCu合金圓筒件優(yōu)化路徑及工藝，實(shí)現(xiàn)了變半徑圓筒結(jié)構(gòu)的直接熔覆成形，驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)件良好的組織構(gòu)成以及力學(xué)性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：覆層頂部為細(xì)小致密的等軸晶組織，中部由具有定向生長(zhǎng)趨勢(shì)的樹枝晶構(gòu)成，底部由胞狀晶構(gòu)成，晶內(nèi)及晶間有顆粒狀Cr7C3型強(qiáng)化析出相析出。覆層顯微硬度最高值為675HV0.1，覆層顯微硬度主要分布在554~576HV0.1；成形層(縱向)的抗拉強(qiáng)度最大為1070MPa，抗拉強(qiáng)度范圍1010~1070MPa；成形層(橫向)的抗拉強(qiáng)度最大為860MPa，抗拉強(qiáng)度范圍780~960MPa。覆層沖擊韌性分布在511~727.5kJ?m-2，相關(guān)力學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)件具有優(yōu)良的力學(xué)性能。

摘要:采用真空感應(yīng)熔煉法制備Mn65-Cu23.75-Zn3-Al3-Ni3-Fe2-Ce0.05 (at%)合金。對(duì)該合金進(jìn)行軋制處理,然后進(jìn)行均勻化退火。分別在850 ℃和950~1050 ℃對(duì)合金進(jìn)行普通固溶及半固態(tài)固溶處理,隨后在430 ℃時(shí)效0~16 h。研究半固態(tài)固溶溫度及時(shí)效時(shí)間對(duì)Mn-Cu合金組織、阻尼性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：普通固溶合金組織由單一γ-MnCu相構(gòu)成,而半固態(tài)固溶合金組織則由富Mn和貧Mn的γ-MnCu相構(gòu)成,且隨著半固態(tài)固溶溫度的升高,貧Mn相的含量不斷增加。合金阻尼性能隨時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢(shì)。在最優(yōu)時(shí)效條件下,較低的半固態(tài)固溶溫度可提高合金的阻尼性能,而較高的半固態(tài)固溶溫度則會(huì)降低其阻尼性能。和S850合金相比,S950合金的強(qiáng)塑積提高了約70%。但隨著半固態(tài)固溶溫度的增加,合金強(qiáng)塑積又有所下降。

摘要:本文使用電熔BaZrO3耐火材料和Y2O3耐火材料復(fù)合,在1650℃保溫24h燒制成坩堝,感應(yīng)熔煉制備TiAl合金。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)結(jié)合能譜儀(EDS)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)和氧/氮分析儀等手段分析了復(fù)合坩堝耐火材料相結(jié)構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu),研究了復(fù)合耐火材料坩堝與TiAl合金熔體界面反應(yīng)。結(jié)果表明,復(fù)合坩堝耐火材料由Zr固溶Y2O3和Y摻雜BaZrO3兩相組成,Y2O3的引入提高了電熔BaZrO3耐火材料穩(wěn)定性。熔解侵蝕作用是復(fù)合坩堝耐火材料與TiAl合金熔體界面作用機(jī)制,但游離Al2O3仍會(huì)與分解的BaO反應(yīng)生成BaAl2O4附著在坩堝內(nèi)壁；熔煉制備TiAl合金錠中氧含量?jī)H為0.0986wt.%, 與理論計(jì)算值相一致,且符合工業(yè)用TiAl合金鑄錠用氧含量標(biāo)準(zhǔn),表明了電熔BaZrO3/Y2O3是一種極有潛力的TiAl合金感應(yīng)熔煉制備用耐火材料。

摘要:一步法合成La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3-δ-Gd0.2Ce0.8O2-δ（LSCFN-CGO）混合電導(dǎo)對(duì)稱電極，并采用La0.8Sr0.2Ga0.83Mg0.17O3-δ（LSGM）作為電解質(zhì)制備了結(jié)構(gòu)為L(zhǎng)SCFN-CGO||LSGM||LSCFN-CGO的對(duì)稱電池。分別使用X射線衍射儀（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)LSCFN-CGO粉體物相及電極微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。一步法制得的LSCFN-CGO電極粉體為純相，LSCFN鈣鈦礦相與CGO螢石相具備極好的化學(xué)相容性，且燒結(jié)得到了良好微觀結(jié)構(gòu)的對(duì)稱電極。采用H2（3% H2O），C3H8（3% H2O）為燃料氣測(cè)試電池性能，850 ℃電池最大功率密度可分別達(dá)980 mW/cm2 和 869 mW/cm2。穩(wěn)定性測(cè)試在C3H8（3% H2O）氣氛中0.3 A/cm2的恒流放電條件下進(jìn)行，全程共420 h，衰減較小，期間進(jìn)行8次電極氧化還原循環(huán)，對(duì)稱電極具有理想的碳基燃料下氧化還原再生能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用一步法合成混合電導(dǎo)電極是一種簡(jiǎn)便、優(yōu)化的電極制備方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

摘要:鉀(K)摻雜鎢(W)合金已經(jīng)表現(xiàn)了優(yōu)異的高溫力學(xué)性能,成為最有希望的PFMs備選材料之一。為評(píng)估氫同位素在W-K合金中的滯留情況,采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS),制備了純W及K含量82 ppm的W-K合金,通過氣相熱充法引入D元素,考察熱脫附行為。研究表明,氣相熱充D釋放溫區(qū)從600 K延伸至1200 K ,摻雜K后,D脫附活化能從0.86 eV下降到0.68 eV；純W樣品D滯留量不到1 appm左右,摻雜K后有所提高,但依然大大優(yōu)于商用ITER級(jí)純W。

摘要:直接激光沉積是一種重要的激光增材制造技術(shù)，在制備高熔點(diǎn)熔體自生氧化物陶瓷領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。由于對(duì)激光增材制造陶瓷在不同激光能量作用下的影響規(guī)律及其內(nèi)在機(jī)制理解不足，該技術(shù)更廣泛的應(yīng)用受到限制。為此，本文深入研究了激光能量密度對(duì)直接激光沉積熔體自生莫來石陶瓷孔隙/密度、微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，較低激光能量密度（15 J/mm2）所制備的陶瓷樣件邊緣分布有尺寸較大的氣孔，使得樣件整體孔隙率較高，且表面粘粉嚴(yán)重，這與成形掃描速度大和硅酸鹽熔體粘度高有關(guān)。而較高激光能量密度（90 J/mm2）雖然可以獲得表面光滑、莫來石晶粒尺寸較小的陶瓷樣件。但由于單位時(shí)間內(nèi)輸入熔池能量高，粉末蒸發(fā)產(chǎn)生的氣孔來不及逃逸出熔池，使得樣件心部形成較大的氣孔，限制了樣件的力學(xué)性能。在激光能量密度為45 J/mm2時(shí)，獲得了表面相對(duì)光潔、孔隙率較低和力學(xué)性能較高的莫來石陶瓷樣件。本文結(jié)果為直接激光沉積增材制造高性能陶瓷過程中合理選定工藝條件提供了理論指導(dǎo)及技術(shù)支撐。

摘要:本文通過金相組織觀察、XRD分析和透磁率檢測(cè)，研究了Co90Zr7Ta3三元合金微觀組織，并通過分析材料組織與透磁率(PTF, pass through flux)變化，得到熱機(jī)械處理對(duì)透磁率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：真空熔煉制備的Co90Zr7Ta3三元合金有大量枝晶組織，主要包含Co基體和枝晶結(jié)構(gòu)的(Co,Ta)11Zr2。采用軋制及熱處理后，合金內(nèi)部枝晶結(jié)構(gòu)破碎，發(fā)生球化。合金中Co基體中的fcc相轉(zhuǎn)變?yōu)閔cp相，hcp相中(0001)含量的增加提高了靶材透磁率。

摘要:采用硼/碳熱還原-熱壓燒結(jié)集成工藝（BCTR&HP）制備了高純致密的Sm1-2xEuxBaxB6（x=0.1，0.2，0.3）多晶塊體，系統(tǒng)研究Eu&Ba摻雜SmB6對(duì)其結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能與電學(xué)特性的影響。結(jié)果表明，BCTR&HP制備的Sm1-2xEuxBaxB6呈CsCl型簡(jiǎn)單立方單相結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)隨Eu&Ba摻雜量的增加而增大，貢獻(xiàn)于力學(xué)性能的提高和電阻率的下降。熱電子發(fā)射性能結(jié)果表明，Eu&Ba摻雜能夠改善SmB6陰極材料的發(fā)射特性，在測(cè)試溫度1773 K，外加電壓1 kV條件下，Sm0.4Eu0.3Ba0.3B6多晶體的發(fā)射電流密度達(dá)到35.1 mA.cm-2，零場(chǎng)電流密度達(dá)到21.4 mA.cm-2，在1523~1773 K其平均有效功函數(shù)為3.6 eV，其固有的高電阻率可作為“直熱式”陰極簡(jiǎn)化熱子結(jié)構(gòu)，具有很大的應(yīng)用前景。

摘要:將Co₃O₄、Li₂CO₃、Mg(OH)₂和Y₂O₃按一定化學(xué)計(jì)量比稱取并混合均勻后,采用高溫固相法合成LiCo_1-x-yMg_xY_yO₂正極材料并探究了Mg-Y共摻雜對(duì)鈷酸鋰高電壓性能的影響。采用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)分別表征其晶體結(jié)構(gòu)和形貌。LiCo_1-x-yMg_xY_yO₂正極材料高電壓性能測(cè)試,結(jié)果表明選擇Mg摻雜量為0.2wt%下,當(dāng)Y摻雜量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.10%wt時(shí),在3.0-4.6V電壓范圍內(nèi)0.5C下的初始放電比容量為212.3mAh/g,循環(huán)50圈的容量保持率為96.28%。4C大倍率下,未摻雜Y元素樣品容量保持率為54.92%,相比之下Y摻雜后容量保持率提高為60.43%。

摘要:以Mg 粉、Sn 粉和Zn 粉為初始原料,采用機(jī)械合金化和熱壓燒結(jié)的方法制備Mg-25Sn-xZn合金。研究了Zn添加量對(duì)Mg-25Sn合金顯微組織和性能的影響。結(jié)果表明：Mg-25Sn-xZn體系的機(jī)械合金化過程中,Zn元素不參與合金化反應(yīng),但Zn的引入降低了Mg+Mg₂Sn混合物的尺寸。除固溶外,燒結(jié)態(tài)Mg-25Sn-xZn中Zn完全轉(zhuǎn)變成MgZn₂相。且隨Zn含量的增加,MgZn₂相的尺寸逐步增大,Mg晶界和Mg₂Sn顆粒相周圍是MgZn₂相的擇優(yōu)分布位置。添加6wt% Zn的Mg-25Sn合金具有最優(yōu)的力學(xué)性能,其顯微維氏硬度1.60GPa、屈服強(qiáng)度388MPa、抗壓強(qiáng)度497MPa、斷裂應(yīng)變7.5%。

摘要:本文運(yùn)用內(nèi)聚力模型研究了鋯-鈦-鋼復(fù)合板在粘結(jié)試驗(yàn)中的界面損傷過程，并利用掃描電子顯微鏡分析了界面斷裂機(jī)理。運(yùn)用正交試驗(yàn)研究了不同熱處理工藝條件下的表面耐腐蝕性能，分析了保溫溫度、保溫時(shí)間和升降溫速率對(duì)粘結(jié)性能的影響。結(jié)果表明，I型裂紋加載下，界面損傷由內(nèi)壁處開始，并逐漸發(fā)展至整個(gè)界面。界面整體屬于脆性斷裂，而波峰與波谷的過渡斜面則為混合斷裂。腐蝕試驗(yàn)的塔菲爾極化曲線研究結(jié)果表明，鋯覆層在HCl溶液中以點(diǎn)腐蝕為主，而在HAc溶液中以均勻腐蝕為主。爆炸焊接后，鋯復(fù)合板的耐點(diǎn)腐蝕性能低于純鋯材料，并且保溫溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，耐腐蝕性能下降越明顯。

摘要:為了研制高品質(zhì)W/Re合金靶材,采用機(jī)械混料、壓制成形和真空燒結(jié)致密化的工藝路線制備了純鎢及錸含量分別為1wt.%、5wt.%、10wt.%的鎢/錸(W/Re)合金,測(cè)試了W/Re合金的致密度、晶粒度及晶粒取向、磁控濺射沉積等性能。研究表明,W/Re合金的致密度隨Re含量增加而逐漸提高,其中W/10wt.%Re合金致密度達(dá)96.6%。W/10wt.%Re合金靶材純度極高,EBSD圖中W/10wt.%Re合金晶粒細(xì)小均勻,晶粒尺寸主要介于10μm～40μm之間,W/Re合金晶粒隨機(jī)分布,并未出現(xiàn)明顯的擇優(yōu)取向,且其中小角度晶界(<10°)達(dá)85%以上,非常適用于磁控濺射鍍膜。隨著磁控濺射沉積壓力的提高,W/Re合金薄膜的晶粒尺寸逐漸細(xì)化,鍍膜表面平整程度逐漸提高,薄膜的厚度呈逐漸增加的趨勢(shì)。鍍膜在40.5°、58.6°、73.5°附近出現(xiàn)分別屬(110)、(200)和(211)晶面的衍射峰,且隨著沉積壓力升高,(110)晶面衍射峰逐漸減弱,而(200)晶面衍射峰則逐漸增強(qiáng)。

摘要:采用金相顯微鏡和掃描電鏡分析了GH4169D合金電子束焊接接頭的顯微組織,利用顯微硬度計(jì)測(cè)試了母材、熱影響區(qū)和焊縫的顯微硬度,采用體式顯微鏡和掃描電鏡研究了焊接接頭持久斷裂特征。結(jié)果表明,GH4169D母材中的主要析出相為1~20μm長(zhǎng)的片層狀晶界η相、30~80nm的顆粒狀γ′相和少量的碳氮化物。熱影響區(qū)中的主要析出相為10~20nm的顆粒狀γ′相,幾乎沒有晶界η相。焊縫中為枝晶組織,枝晶間存在含有共晶組織的白色析出相,析出相尺寸約為2~6μm,枝晶桿中含有10nm以下的細(xì)小顆粒狀γ′相。母材的顯微硬度低于熱影響區(qū)和焊縫,不同區(qū)域的顯微硬度主要受γ′相尺寸的影響。焊接接頭的持久斷裂過程包括蠕變裂紋擴(kuò)展、快速擴(kuò)展和瞬斷三個(gè)階段,蠕變裂紋擴(kuò)展區(qū)中為沿晶斷裂,快速擴(kuò)展區(qū)中為沿晶和穿晶混合斷裂,瞬斷區(qū)為穿晶斷裂。蠕變裂紋擴(kuò)展起始于試樣表面的熱影響區(qū),熱影響區(qū)中晶界η相含量低和裂紋尖端晶界氧化是導(dǎo)致焊接接頭持久性能低于母材持久性能的主要原因。

摘要:飛機(jī)積冰一直是威脅飛機(jī)安全的重要因素之一，而傳統(tǒng)飛機(jī)除冰方式在面對(duì)未來全電飛機(jī)和智能飛行的改變中顯得力不從心。本文提出一種基于Ni、CNT和LIT-PDMS的疏冰-渦流熱效應(yīng)一體化的新型復(fù)合材料，既具有疏水性可預(yù)防結(jié)冰的特性，又可利用渦流熱效應(yīng)進(jìn)行非接觸式除冰。Ni-CNT/LIT-PDMS復(fù)合材料靜態(tài)接觸角約為106.5°，為疏水性材料，能有效水珠阻止在飛機(jī)表面聚集進(jìn)而結(jié)冰；在感應(yīng)加熱裝置輸入電壓為30V時(shí)，其發(fā)熱最高平衡溫度約為119℃，且能進(jìn)行多次加熱且具有良好的熱穩(wěn)定性，完全融化20g的冰層只需要232 s；在ε=0.001的30次循環(huán)拉伸中，其內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)具有良好的穩(wěn)定性和回彈性。Ni-CNT/LIT-PDMS復(fù)合材料可以完成飛機(jī)除冰工作，保障飛行安全。

摘要:非晶合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐蝕性、磁性能等，是一種具有極大應(yīng)用潛力的新型結(jié)構(gòu)材料和功能材料，然而傳統(tǒng)方法制備的非晶合金受“臨界冷卻速度”的影響，有尺寸上的限制，制約了非晶合金的應(yīng)用范圍。而放電等離子燒結(jié)（Spark Plasma Sintering，SPS）制備的非晶合金不受 “臨界冷卻速度”的影響，可以制備出較大尺寸的非晶合金。本文主要從致密化機(jī)理、工藝影響因素、性能對(duì)比、數(shù)值模擬等方面介紹了放電等離子燒結(jié)制備非晶合金的研究現(xiàn)狀，分析了其難點(diǎn)及以后的發(fā)展方向。

摘要:體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)的第五族金屬元素V具有高的氫滲透率和力學(xué)性能,且價(jià)格比Pd金屬低。在此基礎(chǔ)上開發(fā)的V基合金膜相比純V有較高的抗氫脆性,有望成為未來商業(yè)應(yīng)用中代替Pd-Ag的合金膜材料。本文對(duì)氫分離合金膜的滲透原理、韌性-脆性轉(zhuǎn)變的氫濃度以及V基合金膜的滲透性能進(jìn)行了綜述并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的展望。