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摘要:在變形溫度為193~298 K、應(yīng)變速率為2000~3000 s^-1的范圍內(nèi)，對(duì)Ti6321鈦合金進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)，研究溫度和應(yīng)變速率對(duì)材料力學(xué)性能和變形行為的影響。采用光學(xué)顯微鏡（OM）、透射電子顯微鏡（TEM）和電子背散射衍射（EBSD）表征和分析了合金的微觀結(jié)構(gòu)演變。結(jié)果表明，隨著溫度的降低和應(yīng)變速率的增加，Ti6321鈦合金的動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度和平均流動(dòng)應(yīng)力均增大，而斷裂應(yīng)變明顯降低。采用Johnson-Cook本構(gòu)方程預(yù)測(cè)了Ti6321鈦合金在低溫高應(yīng)變速率下的力學(xué)行為，擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。微觀結(jié)構(gòu)分析表明，隨著變形溫度的降低，｛112｝和｛101｝2種孿晶的含量明顯增加，即變形機(jī)制逐漸由孿晶的輔助作用轉(zhuǎn)變?yōu)閷\晶占主導(dǎo)地位。

摘要:采用真空電子束焊接工藝對(duì)熱連軋成型的8 mm厚新型Ti-Al-Nb-Zr-Mo系鈦合金無(wú)縫管進(jìn)行了環(huán)縫焊接試驗(yàn)，并對(duì)焊接接頭的微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明，該無(wú)縫管母材基體主要由初生α相、β轉(zhuǎn)變組織和魏氏組織組成；焊接接頭的熔合區(qū)由針狀馬氏體α′相、塊狀α相和魏氏組織組成，針狀馬氏體α′的尺寸從上至下逐漸減??；熱影響區(qū)由初生α相和針狀馬氏體α′相組成。焊接接頭顯微硬度平均值大小依次為：熔合區(qū)>熱影響區(qū)>母材，熱影響區(qū)的顯微硬度從近熔合區(qū)側(cè)到近母材側(cè)逐漸降低。焊接接頭抗拉強(qiáng)度約為893 MPa， 斷裂均發(fā)生在母材基體上，拉伸試樣斷后伸長(zhǎng)率可達(dá)10%。熔合區(qū)的沖擊功約可以達(dá)到母材的80%，彎曲試樣彎曲角度可以達(dá)到180°并且無(wú)裂紋產(chǎn)生。

摘要:一種具有雙態(tài)組織的近α鈦合金經(jīng)壓縮變形后微觀組織呈現(xiàn)出不均勻性。利用電子背散射衍射技術(shù)分析了局部織構(gòu)對(duì)組織形貌的影響，通過(guò)取向數(shù)據(jù)處理研究了初生α相（α_p）和β相微織構(gòu)。結(jié)果表明，局部組織不均勻性和局部織構(gòu)之間具有緊密聯(lián)系。引入角θ定量分析α_p相與相鄰β相偏離Burgers取向關(guān)系程度，發(fā)現(xiàn)在具有粗大β晶粒的區(qū)域內(nèi)具有較小θ角的α_p/β界面體積分?jǐn)?shù)高于完全再結(jié)晶的β晶粒區(qū)域。α_p相和β相之間的取向關(guān)系不僅影響原始β晶粒變形過(guò)程中再結(jié)晶，還通過(guò)影響變體選擇對(duì)轉(zhuǎn)變α相形貌產(chǎn)生影響。

摘要:高強(qiáng)高韌損傷容限鈦合金是高強(qiáng)鈦合金的重要研究方向，本文重點(diǎn)研究、評(píng)述了1200 MPa級(jí)高強(qiáng)高韌損傷容限鈦合金Ti-5321的拉伸強(qiáng)度與沖擊韌性、斷裂韌性的關(guān)系。Ti-5321合金的微觀組織明顯影響合金的強(qiáng)度和韌性。片層組織具有較好的強(qiáng)度、塑性、斷裂韌性、沖擊韌性匹配，而雙態(tài)組織也有較好的強(qiáng)度、塑性、斷裂韌性匹配，但沖擊韌性低。結(jié)合微觀組織演變分析了強(qiáng)度、斷裂韌性、沖擊韌性的變化規(guī)律，并提出了高強(qiáng)高韌損傷容限鈦合金的研究方向。

摘要:鈦具有高強(qiáng)度，低密度，耐腐蝕等特性，并在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。多年來(lái)，鈦的同素異構(gòu)體的晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。除了密排六方結(jié)構(gòu)的平衡相（α-Ti），面心立方結(jié)構(gòu)的高溫相（β-Ti）和六方結(jié)構(gòu)的高壓相（ω-Ti）外，學(xué)者通過(guò)各種方法嘗試在極端條件下制備鈦的其他亞穩(wěn)相結(jié)構(gòu)。在過(guò)去的幾十年中，人們?cè)诔邏簵l件下發(fā)現(xiàn)了γ-Ti和δ-Ti，并通過(guò)高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、激光沖擊實(shí)驗(yàn)和超薄薄膜實(shí)驗(yàn)等方法制備了在室溫條件下可以穩(wěn)定存在的ω-Ti和fcc-Ti。綜述了鈦的同素異構(gòu)體（不包括合金）的晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變類型，并介紹了不同結(jié)構(gòu)鈦的穩(wěn)定性以及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變機(jī)理。

摘要:采用含0.25wt.%C的Ti-6Al-4V預(yù)合金粉末進(jìn)行激光熔化沉積實(shí)驗(yàn),研究了激光功率對(duì)Ti-6Al-4V-0.25C合金組織和性能的影響。結(jié)果表明,Ti-6Al-4V-0.25C合金微觀結(jié)構(gòu)為等軸晶粒形貌,晶粒內(nèi)部形成了層狀α+β結(jié)構(gòu),并且平均晶粒尺寸和α板條尺寸均隨著激光功率的增加而逐漸增加。此外,隨著激光功率的增加,合金拉伸性能得到明顯提升,特別是在激光功率為1500 W時(shí)制備的合金樣品,極限抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為1191 MPa和8.3%。一方面,這是由于激光功率增加使得合金孔隙率顯著降低；另一方面,Ti-6Al-4V合金中含有微量的C元素,在冷卻/凝固過(guò)程中,大多數(shù)的C原子固溶在Ti基體中,造成固溶強(qiáng)化。

摘要:本文采用鎢極氬弧焊(TIG)對(duì)Ti-6Al-4V/TiAl3疊層復(fù)合材料進(jìn)行平板對(duì)接焊,研究了不同焊接參數(shù)對(duì)接頭組織和力學(xué)性能的影響。經(jīng)熱軋?zhí)幚淼腡i-6Al-4V /TiAl3疊層復(fù)合材料,可通過(guò)TIG焊實(shí)現(xiàn)可靠連接,避免接頭脆化現(xiàn)象發(fā)生。板材底部的金屬間化合物在焊接過(guò)程中受熱輻射影響發(fā)生熔化,液態(tài)TiAl3和Ti反應(yīng)生成Ti3Al、TiAl等,使金屬間化合物周圍產(chǎn)生Ti原子貧化區(qū),加速了Ti原子的擴(kuò)散遷移,導(dǎo)致接頭側(cè)面形貌分為兩部分：上部為熔化再凝固的焊縫區(qū),底部為由熱輻射引起擴(kuò)散連接。整體接頭無(wú)明顯缺陷,焊縫區(qū)為α相和針狀馬氏體組成的網(wǎng)狀組織,焊接接頭抗拉強(qiáng)度為343MPa,約為母材的90％,斷口呈韌脆混合型斷裂。

摘要:本文對(duì)TiB改性鈦合金進(jìn)行了950℃的α+β兩相區(qū)熱壓縮變形,研究了α板條的球化機(jī)制及其在不同變形量下晶體取向的變化。變形過(guò)程中α板條內(nèi)部發(fā)生連續(xù)的取向積累,隨著變形量的增大有大量亞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生,α板條的球化是連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的過(guò)程。α板條的球化伴隨著α相與β相間Burgers取向關(guān)系被破壞,隨著變形量的增大,大量非Burgersα相的產(chǎn)生使α相織構(gòu)得到顯著弱化。在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和交滑移的協(xié)同作用下,隨變形量的增大β相織構(gòu)呈先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)。

摘要:金屬人工骨植入體的設(shè)計(jì)以正泊松比多孔結(jié)構(gòu)為主，而少有針對(duì)超材料負(fù)泊松比多孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究。本文設(shè)計(jì)不同變形機(jī)理、不同孔隙率下的負(fù)泊松比多孔骨結(jié)構(gòu)材料，借助選區(qū)激光融化成型技術(shù)制備醫(yī)用Ti6Al4V負(fù)泊松比多孔植入物樣件，進(jìn)行微觀材料表征和可制造性評(píng)測(cè)，以及通過(guò)壓縮試驗(yàn)揭示強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)性能與胞元結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)參數(shù)間的影響規(guī)律，評(píng)測(cè)不同結(jié)構(gòu)與人骨力學(xué)性能的匹配程度。結(jié)果表明：各結(jié)構(gòu)都具有較高的可制造性，成型質(zhì)量與結(jié)構(gòu)特征和孔隙率相關(guān)；負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)力學(xué)性能高度依賴于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及孔隙率；所設(shè)計(jì)的負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)通過(guò)改變支柱直徑能夠?qū)?shí)體金屬?gòu)椥阅Ａ拷档椭僚c人體骨骼相近的范圍內(nèi)，并有望通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)植入體力學(xué)性能的廣跨度調(diào)控。

摘要:增材制造技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種快速成型技術(shù),由于其諸多優(yōu)點(diǎn),如制造周期短、成本低、可制造復(fù)雜零件等而被廣泛應(yīng)用。本文介紹了增材制造的分類以及冶金組織特征,增材制造過(guò)程特殊的超常冶金過(guò)程,導(dǎo)致鈦合金冶金組織存在(1)顯著的粗大柱狀晶,且隨著制造方法的改變,柱狀晶尺寸發(fā)生變化；(2)組織分布存在不均勻,包括相分布和晶粒尺寸分布不均性等。圍繞增材制造冶金組織問(wèn)題, 系統(tǒng)闡述了改善冶金組織的方法,主要包括改變工藝參數(shù),外場(chǎng)輔助,如磁場(chǎng)、超聲場(chǎng),在線軋制塑性變形,添加形核劑來(lái)細(xì)化晶粒等。論文系統(tǒng)闡述,將為未來(lái)增材制造組織改善提供借鑒。

摘要:本文利用單向拉伸分別測(cè)試了高溫鈦合金Ti65板材原始態(tài)、時(shí)效態(tài)和熱變形條件下強(qiáng)度的各向異性,并通過(guò)光學(xué)顯微鏡(OM)、電子背散射衍射(EBSD)和掃描電鏡(SEM)觀察了各狀態(tài)的微觀組織。結(jié)果表明：原始態(tài)Ti65板材RD方向具有最高強(qiáng)度,45°方向的強(qiáng)度最低,主要原因是含有沿著RD方向被拉長(zhǎng)的α相和較強(qiáng)的晶體學(xué)織構(gòu)：(0001)∥RD-TD面和<10-10>∥RD的軋制織構(gòu)。經(jīng)過(guò)790℃的時(shí)效后,因?yàn)棣料喟l(fā)生了一定的粗化,纖維組織弱化導(dǎo)致Ti65板材TD方向擁有最高強(qiáng)度。在790℃中熱拉伸強(qiáng)度大幅度降低,且各向異性發(fā)生明顯變化,TD方向強(qiáng)度明顯高于其它兩個(gè)方向,主要因?yàn)棣料嘀懈骰葡档呐R界剪切應(yīng)力隨溫度的升高而大幅度降低,且不同滑移系的降幅不同。另外高溫變形中存在著更強(qiáng)的回復(fù)和再結(jié)晶。斷口觀察發(fā)現(xiàn),室溫下Ti65板材斷裂機(jī)制是以韌窩為主的韌性斷裂,而790℃的斷裂是由分散的微孔洞相互連接的斷裂機(jī)制。

摘要:研究了Ba-Nd復(fù)合變質(zhì)對(duì)Mg-3Si-4Zn鑄造合金組織及力學(xué)性能的影響，用OM、SEM、EDS、XRD等方法對(duì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，通過(guò)硬度測(cè)試研究了材料的力學(xué)性能。結(jié)果表明，當(dāng)單一變質(zhì)劑Ba在Mg-3Si-4Zn合金中的添加量為1.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，變質(zhì)效果最好。形成的BaMg₂Si₂相可以作為初生Mg₂Si的異質(zhì)形核核心，使初生Mg₂Si細(xì)化。Ba-Nd復(fù)合變質(zhì)是通過(guò)在Mg-3Si-4Zn-1.2Ba合金中加入變質(zhì)劑Nd來(lái)完成的。通過(guò)Miedema模型和對(duì)吉布斯自由能的線性擬合，發(fā)現(xiàn)由于Nd和/或Ba原子能與Si原子形成更加穩(wěn)定的化合物NdSi、NdSi₂、Ba₂Si、BaSi₂，防止Si原子在凝固的初始階段與Mg原子結(jié)合，因此初生Mg₂Si的生長(zhǎng)速度被抑制，微觀結(jié)構(gòu)中初生Mg₂Si相變小。當(dāng)Nd含量為2.0%時(shí)，Ba-Nd復(fù)合變質(zhì)效果最好，即初生Mg₂Si由平均面積約為 600 μm² 的樹(shù)枝狀變?yōu)槠骄呴L(zhǎng)約5 μm的近似方形的組織，共晶Mg₂Si由平均面積約444 μm² 的復(fù)雜粗大漢字狀變?yōu)槠骄娣e約89 μm²的簡(jiǎn)單漢字狀組織。合金硬度由575.75 MPa提高到612.11 MPa，提高了6.31%。

摘要:鎂鍶系列鎂合金是最有前景的生物可降解金屬材料之一。鍶具有促進(jìn)成骨和再生的作用，具有良好的生物相容性。但是鎂鍶合金具有強(qiáng)度不足、降解快速等缺點(diǎn)。添加適量的人體營(yíng)養(yǎng)元素Zn在Mg-2Sr合金中，通過(guò)鋅在鎂合金中的固溶作用來(lái)細(xì)化晶粒以提高M(jìn)g-2Sr合金的強(qiáng)度和塑性。在模擬體液浸泡降解過(guò)程中，Mg-2Sr-2Zn合金生成的腐蝕保護(hù)層較致密，阻礙了浸泡過(guò)程中氯離子滲透，從而具有較好的耐蝕性。

摘要:難熔金屬碳化物改性是提升陶瓷基復(fù)合材料抗氧化性能的有效途徑。然而，ZrC-HfC-TaC改性對(duì)循環(huán)氧化燒蝕性能的影響卻鮮有報(bào)道。利用前驅(qū)體浸漬裂解結(jié)合化學(xué)氣相沉積工藝構(gòu)筑了ZrC-HfC-TaC改性C/SiC復(fù)合材料，剖析了1600 ℃/5 h循環(huán)靜態(tài)氧化后材料的力學(xué)強(qiáng)度、化學(xué)組成以及微觀結(jié)構(gòu)的變化，根據(jù)表征結(jié)果提出了改性后材料的抗氧化機(jī)理，并利用1700 ℃/4000 s循環(huán)氧乙塊焰燒蝕試驗(yàn)驗(yàn)證了ZrC-HfC-TaC改性對(duì)提升循環(huán)氧化燒蝕性能的有效性。研究表明，經(jīng)過(guò)ZrC-HfC-TaC改性的C/SiC復(fù)合材料具備優(yōu)異的高溫循環(huán)氧化燒蝕性能。

摘要:采用超聲振動(dòng)輔助半固態(tài)攪拌法在不同攪拌速度下制備了鈦顆粒增強(qiáng)AM60鎂基復(fù)合材料。顯微組織結(jié)果表明，加入Ti顆粒后，晶粒尺寸增大，Ti顆粒界面處析出Al₈Mn₅相，Ti顆粒與Mg基體的界面結(jié)構(gòu)為結(jié)合良好的共格界面。拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，Ti_P/AM60復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度高于AM60鎂合金基體。隨著攪拌速度從300 r/min增加到900 r/min，抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均先增大后減小。當(dāng)攪拌速度為 600 r/min時(shí)，Ti_P/AM60復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到最大值183 MPa和14.3%。與AM60基體合金相比，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度提高了15%，延伸率提高了51%。

摘要:采用Ni-Ti復(fù)合箔片作為中間層，在990 ℃、低連接壓力（0.1 MPa）下，通過(guò)瞬時(shí)液相（TLP）擴(kuò)散連接制備了Ti₃Al/Ti₂AlNb異種合金接頭。分析了保溫時(shí)間（10~90 min）對(duì)Ti₃Al/Ti₂AlNb接頭微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響，并研究了TLP擴(kuò)散連接接頭的界面演變和形成機(jī)制。結(jié)果表明，Ti₃Al/Ti₂AlNb接頭具有典型的“Ti₃Al | Al_0.5Nb_0.5Ti₃ | 殘余 Ni | NiTi | NiTi₂ | 殘余 Ti | Al_0.5Nb_0.5Ti₃ | Ti₂AlNb”多層梯度結(jié)構(gòu)。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，接頭的抗剪切強(qiáng)度先增大后減小，當(dāng)保溫時(shí)間達(dá)到60 min時(shí)，Ti₃Al/Ti₂AlNb接頭的抗剪切強(qiáng)度最大，達(dá)到167±12 MPa。另外，接頭的斷裂主要發(fā)生在Ti₂AlNb/Ti附近的NiTi₂層，并向Ti層延伸，呈現(xiàn)出脆性斷裂的特征。

摘要:熔融氯化鹽是下一代聚光式太陽(yáng)能熱發(fā)電站（第3代CSP）候選傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)，含MgCl₂的熔融氯化鹽對(duì)金屬傳熱管道和儲(chǔ)熱容器腐蝕后在其表面形成MgO，MgO對(duì)管道耐腐蝕性能影響尚不清楚。通過(guò)對(duì)比碳鋼和3種Fe-Cr-Ni合金在固態(tài)（345 ℃）和熔融NaCl-MgCl₂（445和545 ℃）中的腐蝕行為，分析了MgO對(duì)4種試樣在不同溫度下的腐蝕行為機(jī)理。結(jié)果表明，在固態(tài)NaCl-MgCl₂中，碳鋼表面MgO殼致密且連續(xù)，可以保護(hù)試樣免受腐蝕。在熔融NaCl-MgCl₂中，4種試樣表面也生成了致密的MgO殼，但它因熱應(yīng)力作用而開(kāi)裂和剝落，熔融鹽沿著氧化膜裂紋滲入MgO/基體界面，發(fā)生化學(xué)-電化學(xué)聯(lián)合腐蝕反應(yīng)，不能保護(hù)試樣免受該熔鹽腐蝕。

摘要:從2A97-T3鋁鋰合金激光焊接頭的上水平面、橫截面、縱截面和下水平面進(jìn)行取樣，對(duì)接頭的微觀組織和織構(gòu)進(jìn)行了分析。利用電子背散射衍射（EBSD）技術(shù)的多種表征方法，如OIM、PF、IPF、取向角分布、ODF、晶粒形貌圖，并結(jié)合激光焊過(guò)程的數(shù)值模擬，研究了激光焊作用下接頭微觀組織的演變機(jī)理。結(jié)果表明，由于薄板冷軋工藝和激光焊加工的非平衡特性，導(dǎo)致接頭不同截面的晶粒形態(tài)、取向和微觀織構(gòu)存在明顯差異。這種組織的不均勻性是接頭性能各向異性的根本來(lái)源。因此，有必要對(duì)接頭的不同截面進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)微觀組織和織構(gòu)獲得全面性和空間性的認(rèn)識(shí)。激光誘導(dǎo)下，熱影響區(qū)發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和亞結(jié)構(gòu)晶粒的形成和長(zhǎng)大，焊縫區(qū)則產(chǎn)生了微觀組織的重熔現(xiàn)象，該過(guò)程會(huì)導(dǎo)致母材原有織構(gòu)特征在熱影響區(qū)減弱、在焊縫區(qū)消失。

摘要:利用Cu元素的含量變化研究了Al₈Cu₄Er相的形成與演變規(guī)律及其對(duì)Al-Zn-Mg-Er-Sc-Zr合金腐蝕性能的影響。結(jié)果表明：隨著Cu含量的增加，合金晶粒得到顯著細(xì)化，但同時(shí)固溶態(tài)合金不同類型的殘余相增多；Al₈Cu₄Er相與Al-Fe相存在伴生關(guān)系，二者通過(guò)Cu與Fe交互作用實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)化，且可表述為如下關(guān)系式：；不同成分合金的晶間腐蝕均表現(xiàn)出與殘余相密切相關(guān)的點(diǎn)蝕特征，含Cu、Er的Al-Fe相雖然具有更小的腐蝕坑尺寸，但網(wǎng)狀分布特征使腐蝕深度有所增加；而具有更好耐蝕性能的Al₈Cu₄Er則因相的粗化和它與Al-Fe相的伴生關(guān)系導(dǎo)致合金耐蝕性能嚴(yán)重下降。

摘要:研究了商用Zr702在沸騰硝酸中應(yīng)用于乏核燃料后處理工業(yè)的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）行為和應(yīng)力腐蝕敏感性（I_SCC）。使用獨(dú)立設(shè)計(jì)的慢應(yīng)變率拉伸（SSRT）系統(tǒng)在沸騰的硝酸中獲得應(yīng)變率為10^-5 s^-1的Zr702的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。進(jìn)行微觀表征以及數(shù)值分析以量化Zr702的SCC行為。結(jié)果表明，隨著HNO₃濃度的增加，Zr702的I_SCC由5%明顯增加到26.67%。商用Zr702在沸騰HNO₃溶液中力學(xué)性能的急劇下降歸因于試樣表面的解理斷裂，并且解理裂紋的深度隨著HNO₃濃度的增加而增加。最后，提出了預(yù)測(cè)商業(yè)Zr702在沸騰HNO₃溶液中SCC行為的模型和方程。HNO₃濃度、I_SCC、斷裂應(yīng)力（σ_SCC）和解理裂紋深度（d_cc）之間的定量關(guān)系可以使用高階回歸方程來(lái)描述和預(yù)測(cè)。

摘要:將微量鎳元素合金化添加到Zr-4合金中，制備了合金板材試樣。利用板材試樣研究了微量鎳元素的添加對(duì)Zr-4合金微觀結(jié)構(gòu)、耐腐蝕及吸氫性能的影響。結(jié)果表明，將鎳元素含量由海綿鋯原料中的0.001%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下添加至0.005%，可大幅提升其400 ℃蒸汽下耐腐蝕性能，同時(shí)對(duì)吸氫性能沒(méi)有明顯影響。微量鎳元素的添加，不僅使Zr(Fe, Ni)₂結(jié)構(gòu)的第二相粒子明顯增加，同時(shí)還促進(jìn)了硅在第二相粒子周圍的偏聚，這可以阻止或延緩細(xì)小第二相粒子被氧化的進(jìn)程。進(jìn)一步采用相同合金成分制備的鋯管（Φ63.5 mm×10.92 mm），也呈現(xiàn)出了優(yōu)異的耐癤狀腐蝕和耐均勻腐蝕性能。

摘要:為了研究雙相高熵合金（HEA）在高溫變形過(guò)程中的微觀組織演變，在900至1050 ℃的溫度下進(jìn)行了不同應(yīng)變速率的壓縮試驗(yàn)。選擇了4種典型的流動(dòng)曲線，并對(duì)相應(yīng)的微觀組織進(jìn)行了分析，以研究雙相HEA的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（DRX）和織構(gòu)演變。結(jié)果表明，在應(yīng)變速率為0.1和0.01 s^-1時(shí)，變形試樣的流動(dòng)曲線完全不同。力學(xué)流動(dòng)曲線的差異與DRX和織構(gòu)演化過(guò)程有關(guān)。在1050 ℃和0.1 s^-1下壓縮后，獲得了結(jié)合<110>和<100>的雙組分組織結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)楦邷叵聰U(kuò)散控制的溶質(zhì)阻力占主導(dǎo)地位。此外，bcc相的影響依賴于界面邊界和顆粒周圍的應(yīng)變不均勻性，因?yàn)闆](méi)有發(fā)生相變，大部分應(yīng)變由fcc相容納。

摘要:使用銀釬劑（由K₂B₄O₇、H₃BO₃、KF或KHF₂組成）去除304不銹鋼表面氧化膜，研究了銀釬劑對(duì)304不銹鋼表面氧化膜的去除機(jī)理。結(jié)果表明，700 ℃時(shí)，在釬劑成分中某一成分的單獨(dú)作用下，K₂B₄O₇和KF不能去除304不銹鋼表面氧化膜；在任意2種成分的協(xié)同作用下，只有K₂B₄O₇與H₃BO₃的混合物在700 ℃下不能熔化，其余二元混合物均能與鋼板表面氧化物反應(yīng)；自由能（ΔG_m^θ）和反應(yīng)平衡常數(shù)（K^θ）的計(jì)算結(jié)果顯示，釬劑去除氧化膜的主要原因是該過(guò)程中釬劑中的F替代氧化物中的O，該反應(yīng)的平衡常數(shù)達(dá)到 1.3×10¹⁶⁷，自由能小于零，反應(yīng)可以進(jìn)行。XRD結(jié)果顯示，在2θ=18°位置的峰形發(fā)生改變，說(shuō)明KF被KHF₂替代后，釬劑去除氧化膜的機(jī)理發(fā)生變化。含有KF和KHF₂的3號(hào)釬劑在540 ℃時(shí)可以有效去除鋼板表面氧化膜，與釬劑的反應(yīng)產(chǎn)物具有非晶結(jié)構(gòu)特征。

摘要:討論了U-2Nb合金的等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)行為。通過(guò)金相定量測(cè)量，構(gòu)建了其宏觀動(dòng)力學(xué)曲線，即時(shí)間-溫度-相轉(zhuǎn)變（TTT）曲線。對(duì)比之前在類似合金上的工作，發(fā)現(xiàn)了較大的差異。該差異主要?dú)w因于2種不同的相轉(zhuǎn)變機(jī)制，即單析出反應(yīng)和不連續(xù)析出反應(yīng)，它們分別在較高溫度（550~647 ℃）和較低溫度范圍（450~550 ℃）下發(fā)生。此外，討論了通過(guò)單析出反應(yīng)進(jìn)行的針狀α析出物在其長(zhǎng)度方向上的生長(zhǎng)速率。最后，運(yùn)用Zener-Hillert 模型模擬了單析出反應(yīng)受擴(kuò)散控制時(shí)的生長(zhǎng)速率并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。

摘要:使用ProCAST軟件模擬熱控法細(xì)晶整體葉盤的鑄造，將傳統(tǒng)的Udimet720Li變形高溫合金作為整體葉盤鑄造材料，模擬整體葉盤的凝固過(guò)程、孔隙率分布、應(yīng)力分布和晶粒生長(zhǎng)情況，研究該高γ′含量高溫合金用于細(xì)晶整體葉盤鑄造的凝固行為和組織特征。整體葉盤的凝固始于葉片尖端，結(jié)束于冒口中心位置。整體葉盤的主體區(qū)域孔隙率為1.5%~3%，凝固過(guò)程中由于縮松偏聚，部分區(qū)域會(huì)形成孔隙率相對(duì)較大的區(qū)域。確立評(píng)估該材料整體葉盤鑄件孔隙缺陷的安全閾值為13 (K·Sec)0.5/cm，用于評(píng)估鑄造工藝參數(shù)的可行性。整體葉盤各位置的最大切應(yīng)力、有效塑性應(yīng)變和熱裂指數(shù)均為0，但在葉片尖端和邊緣棱角區(qū)域存在有效應(yīng)力大于1200 MPa的應(yīng)力集中現(xiàn)象。整體葉盤平均晶粒直徑為0.88 mm，滿足熱控法應(yīng)達(dá)到的水平，但熱控法不易控制晶粒度的均勻性，更應(yīng)該結(jié)合動(dòng)力學(xué)方法，提高晶粒度的均勻性。

摘要:采用密度泛函理論中的廣義梯度近似方法（GGA）研究了氧分子在 Fe31MnC(001) 表面的三種不同吸附位（頂位，橋位和面心間位）的吸附行為和C對(duì)Fe31Mn磁性的影響。通過(guò)吸附能結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氧分子傾向于垂直吸附在四配位飽和的空穴位，而氧原子強(qiáng)烈吸附在相鄰的四配位空穴中。以Mn為表層原子的表面均發(fā)生了氧分子的解離吸附，橋位吸附對(duì)應(yīng)的吸附結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。C原子增加了基體的磁化強(qiáng)度雜化，抑制近鄰Fe和Mn原子之間的反鐵磁相互作用。

摘要:在微電子封裝領(lǐng)域,鍵合Ag線具有較好的電學(xué)性能優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用,但純銀線因存在強(qiáng)度低、高溫易失效等缺點(diǎn)不能滿足大功率器件的使用,因此本工作擬通過(guò)設(shè)計(jì)等原子比AgAuPd中熵合金作為替代純Ag線的新型鍵合材料。本文通過(guò)SQS模型構(gòu)建了等原子比AgAuPd中熵合金晶體模型,利用第一性原理計(jì)算了AgAuPd中熵合金在不同壓力下的彈性性質(zhì)(彈性常數(shù)、彈性模量、剪切模量)、熱力學(xué)性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)。預(yù)測(cè)出AgAuPd中熵合金隨壓力的增加具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、良好的塑性、高溫穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)電性,具有成為鍵合材料的潛力。利用第一性原理計(jì)算AgAuPd中熵合金加壓下的力學(xué)、熱力學(xué)和電學(xué)性質(zhì),對(duì)開(kāi)發(fā)新型鍵合Ag基絲具有一定的理論指導(dǎo)意義。

摘要:材料是核聚變堆應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題之一。本文根據(jù)核聚變堆領(lǐng)域的要求使用低活化材料以及考慮到未來(lái)工程應(yīng)用需要降低成本，選用低活化、低成本的Fe、Cr、V元素，依據(jù)最小吉布斯自由能準(zhǔn)則設(shè)計(jì)出非等原子比Fe36.41Cr28.06V35.53單相中熵合金。采用真空熔煉的方法制備出該合金，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒釞C(jī)處理。發(fā)現(xiàn)非等比Fe36.41Cr28.06V35.53合金在不同熱機(jī)處理過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生相變，均為單相bcc固溶體，說(shuō)明該合金相結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。同時(shí)也與依據(jù)最小吉布斯自由能準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的結(jié)果吻合得非常好。Fe36.41Cr28.06V35.53合金的硬度高于傳統(tǒng)耐熱合金，在不同熱機(jī)加工狀態(tài)下合金的壓縮塑性均大于50%，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和塑性的良好配合。在壓縮變形過(guò)程中，由于偏析元素與位錯(cuò)的相互作用，合金的壓縮應(yīng)力—應(yīng)變曲線出現(xiàn)鋸齒流變行為。對(duì)Fe36.41Cr28.06V35.53合金進(jìn)行了詳細(xì)的微觀組織表征，解釋了該合金性能優(yōu)異的微觀機(jī)制。

摘要:為了探討LaS/CeS與γ?Fe兩相之間的異相界面性質(zhì)，本文采用邊?邊匹配(E2EM)模型計(jì)算了LaS/CeS與γ?Fe兩相之間晶體學(xué)上的原子匹配情況，基于晶體學(xué)計(jì)算結(jié)果，采用基于密度泛函理論的第一性原理，從原子尺度計(jì)算了LaS/CeS與γ?Fe之間的界面結(jié)合性質(zhì)與界面能。晶體學(xué)計(jì)算表明，LaS/CeS與γ?Fe之間沿匹配列的原子間距錯(cuò)配度最小值為10.63 %/10.52 %，密排面間距錯(cuò)配度最小值為2.04 %/3.32 %；LaS與γ?Fe之間粗略的位向關(guān)系為：LaS∥γ-Fe & LaS∥γ-Fe和LaS∥γ-Fe & LaS∥γ-Fe ;CeS與γ?Fe之間粗略的位向關(guān)系為：CeS∥γ-Fe & CeS∥γ-Fe和CeS∥γ-Fe & CeS∥γ-Fe?；陬A(yù)測(cè)的晶體學(xué)位向關(guān)系，采用相干界面近似構(gòu)建了6種不同終端界面模型，第一性原理計(jì)算表明，LaS/CeS與γ?Fe之間原子匹配錯(cuò)配度最低界面的粘附功為4.78J·m?2/3.65J·m?2，界面結(jié)合強(qiáng)度較高，界面鍵合以金屬鍵為主。異相界面能計(jì)算表明，LaS/CeS與γ?Fe兩相之間的原子匹配錯(cuò)配度越小，界面能越低，原子匹配錯(cuò)配度最小時(shí)，界面能分別為?0.58J·m?2/?3.43J·m?2，計(jì)算結(jié)果能夠?yàn)長(zhǎng)aS/CeS與γ?Fe之間的晶體學(xué)匹配提供能量學(xué)依據(jù)。

摘要:針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的C-Mn低溫鋼，研究稀土Ce加入量0、6 ug/g、9 ug/g和13 ug/g時(shí)對(duì)鋼材強(qiáng)度和低溫韌性的影響。通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)和沖擊實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合掃描電鏡對(duì)不同稀土Ce含量下試樣斷口形貌-夾雜物進(jìn)行分析觀察。研究結(jié)果表明：隨著稀土Ce含量的增加，C-Mn低溫鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度呈緩慢增加的趨勢(shì)，而延伸率呈先增加后降低的趨勢(shì)，并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)稀土Ce為9 ug/g時(shí)，產(chǎn)品的強(qiáng)-塑性最佳。當(dāng)稀土Ce加入量為9 ug/g時(shí)，獲得了最優(yōu)的低溫韌性，主要原因?yàn)檫m量稀土Ce的加入，有效改質(zhì)夾雜物，形成細(xì)小含Ce稀土夾雜物，增強(qiáng)低溫環(huán)境下鋼的抗斷裂能力。此外，本文還對(duì)比了添加9 ug/g（±1 ug/g）Ce與0 Ce工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)同規(guī)格鋼帶-40℃的低溫韌性得出，含9 ug/g Ce鋼帶的沖擊功比0 Ce的能提高10J左右。

摘要:為研究CeO2稀土添加對(duì)Ni-Mo-P化學(xué)鍍層結(jié)構(gòu)及性能的影響，采用化學(xué)復(fù)合鍍技術(shù)，在GH4169鎳基高溫合金表面制備Ni-Mo-P鍍層、Ni-Mo-P/CeO2復(fù)合鍍層，并對(duì)其進(jìn)行400℃熱處理。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、X射線衍射儀（XRD）對(duì)鍍層組織結(jié)構(gòu)、元素組成、相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。采用顯微硬度計(jì)、納米壓痕儀、球-盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、三維表面輪廓儀對(duì)鍍層力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明:Ni-Mo-P鍍層分布有典型的球狀結(jié)構(gòu)，為納米晶和非晶混合的混晶態(tài)結(jié)構(gòu)，結(jié)晶化程度只有16%。加入CeO2顆粒后Ni-Mo-P/CeO2復(fù)合鍍層內(nèi)分布有孔洞，鍍層粗糙度增加，鍍層結(jié)晶化程度提高至51%。400℃熱處理后鍍層內(nèi)析出納米晶Ni3P相，鍍層結(jié)晶度增大，鍍層內(nèi)孔洞消失，組織致密度獲得改善。添加CeO2顆粒使鍍層的硬度有所降低，熱處理可明顯提高鍍層的硬度；熱處理后Ni-Mo-P鍍層硬度從鍍態(tài)的645HV上升至1378HV，Ni-Mo-P/CeO2復(fù)合鍍層硬度由鍍態(tài)的546HV提高至1141HV。400℃熱處理可以明顯提高鍍層的耐磨性能；CeO2顆粒的添加提高了鍍層的韌性，抑制了磨損過(guò)程中裂紋的產(chǎn)生，使得復(fù)合鍍層具有優(yōu)良的耐磨性能。

摘要:分別采用0.3MPa、0.45MPa和0.6MPa噴丸壓力對(duì)GH3535高溫合金表面進(jìn)行噴丸。利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察合金表面形貌、強(qiáng)化層組織結(jié)構(gòu)，通過(guò)金相顯微鏡（OM）、維氏硬度計(jì)、X射線應(yīng)力分析儀分析表層晶粒度、表層顯微硬度、表層殘余應(yīng)力分布及X射線衍射峰半高寬。在室溫條件下進(jìn)行高周疲勞實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）觀察分析斷口形貌特征。結(jié)果表明:GH3535合金噴丸后表層形成了晶粒細(xì)化層、硬化層和殘余壓應(yīng)力層。且合金表面產(chǎn)生的晶粒細(xì)化層厚度、硬化層厚度以及殘余壓應(yīng)力層厚度均隨著噴丸壓力的增加而提高。噴丸壓力在0.3MPa～0.6MPa范圍內(nèi)，疲勞壽命受噴丸壓力的影響較為敏感，且疲勞壽命隨著噴丸壓力的增加而提高。當(dāng)噴丸壓力為0.6MPa時(shí)，噴丸產(chǎn)生的效果最優(yōu)，疲勞壽命提高了471.1%。噴丸后GH3535合金疲勞壽命的提高得益于合金表面狀態(tài)的改善。

摘要:采用99.999％高純Ar作為保護(hù)氣體進(jìn)行Zr-702鋯板的TIG焊接實(shí)驗(yàn),采用靜態(tài)等溫失重法,研究了Zr-702焊接接頭在250 ℃,15%(ω)硫酸介質(zhì)中浸泡時(shí)長(zhǎng)對(duì)其腐蝕性能的影響,探究其腐蝕機(jī)理。研究結(jié)果表明：在相同溫度與濃度,不同浸泡時(shí)長(zhǎng)的硫酸介質(zhì)中,焊接接頭的腐蝕速率均大于母材的腐蝕速率,當(dāng)浸泡時(shí)長(zhǎng)為2天時(shí),焊接接頭與母材均具有良好的耐腐蝕性能；當(dāng)浸泡時(shí)長(zhǎng)大幅增加至180天時(shí),焊接接頭與母材腐蝕速率均有明顯升高,浸泡時(shí)長(zhǎng)對(duì)焊接接頭與母材的腐蝕速率影響較大；通過(guò)對(duì)浸泡時(shí)長(zhǎng)為180天的試樣進(jìn)行成分組織性能表征分析可知,焊接接頭焊縫區(qū)和熱影響區(qū)均析出大量氫化鋯,母材或母材區(qū)氫化鋯數(shù)量相對(duì)較少；Zr-702的母材在硫酸介質(zhì)中的腐蝕為均勻腐蝕和氫腐蝕共同作用,焊接接頭因各區(qū)存在明顯組織梯度而存在電位差,故其腐蝕為電偶腐蝕和氫脆聯(lián)合作用的局部腐蝕。

摘要:為獲得更高質(zhì)量的Cu/Al異質(zhì)金屬接頭，開(kāi)展了Cu/Al電流輔助大功率超聲波焊接工藝試驗(yàn)，研究了輔助電流對(duì)Cu/Al超聲波焊接的界面溫度、材料塑性流動(dòng)、界面中間相分布及接頭力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，復(fù)合焊件成型良好，其接頭抗拉剪力為3030 N，接頭的斷裂模式為韌性-脆性復(fù)合斷裂。在同樣的焊接時(shí)間0.2 s內(nèi)，隨著電流的增大，Cu/Al界面溫度增加，金屬塑性流動(dòng)以及界面擴(kuò)散也隨之增強(qiáng)，這說(shuō)明輔助電流能明顯促進(jìn)界面冶金；相比長(zhǎng)時(shí)間0.4 s的超聲波焊接，輔助電流能在保證界面溫度、材料塑性變形的前提下，能明顯減薄了界面IMC層的厚度，這是電流增強(qiáng)Cu/Al接頭的主要物理機(jī)制。研究結(jié)果為優(yōu)化Cu/Al復(fù)合焊接頭強(qiáng)度提供了參考。

摘要:以Ti、B₄C和Al-12Si粉末為原材料,通過(guò)超聲輔助激光沉積制備了原位TiC-TiB₂/Al-12Si鋁基復(fù)合材料。采用XRD、EDS分析了復(fù)合材料的物相組成,通過(guò)OM、SEM觀察了復(fù)合材料的微觀組織,利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和三維輪廓儀測(cè)試了復(fù)合材料的磨損性能。結(jié)果表明,隨Ti+B₄C含量的增加,ɑ-Al晶粒細(xì)化,原位生成的TiB₂呈棒狀,且可成為ɑ-Al的異質(zhì)形核核心；原位生成的TiC為150nm多邊形形貌。隨Ti+B₄C含量的增加,原位TiC-TiB₂/Al-12Si鋁基復(fù)合材料的耐磨性提高；未加入Ti+B₄C的Al-12Si合金磨損機(jī)制為粘著磨損；當(dāng)Ti+B₄C的加入量為8wt.%時(shí),磨損機(jī)制為磨粒磨損；當(dāng)Ti+B₄C的加入量為10wt.%時(shí),其磨損機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)檎持p。

摘要:為研究γ′相形態(tài)與二次相對(duì)Co-8.8Al-9.8W合金塑性變形行為的影響,添加鉬(Mo)制備得到具有不同形態(tài)的γ′相與二次相的合金,采用X射線衍射(XRD),掃描電鏡(SEM)以及透射電鏡(TEM)等技術(shù)對(duì)合金組織形態(tài)以及室溫壓縮行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明：兩種合金抗壓強(qiáng)度與塑性變形能力均處于相同水平,但具有立方狀γ′相的0Mo合金的硬度顯著高于具有球狀γ′相的2Mo合金；0Mo合金在壓縮過(guò)程中表現(xiàn)出為解理斷裂,而2Mo合金為準(zhǔn)解理斷裂；球狀γ′相在應(yīng)力作用下發(fā)生了筏化,并且沿變形方向偏聚,立方狀γ′相的形態(tài)與分布都無(wú)明顯變化；2Mo合金中的富W二次相對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)有阻礙作用。

摘要:鎂合金作為“新型可降解醫(yī)用植入金屬材料”在骨移植/血管支撐等醫(yī)用領(lǐng)域具備巨大的發(fā)展?jié)摿?。然而，選擇性溶解和偶發(fā)性氫聚集仍是影響鎂合金臨床應(yīng)用的關(guān)鍵因素。在本研究中，采用光學(xué)顯微鏡（OM）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、靜態(tài)浸泡及動(dòng)電位電化學(xué)測(cè)試等手段，深入探究軋制形變量的改變所誘導(dǎo)的顯微組織以及膜層結(jié)構(gòu)變化對(duì)熱軋鎂合金在生理環(huán)境中降解性能的影響機(jī)制。結(jié)果表明:不同軋制形變量鎂合金的降解產(chǎn)物層均主要由Mg(OH)2、MgCO3、CaHPO4以及HA所組成。隨著軋制形變量的增大，Mg-Zn-Sr-Zr-Mn合金的組織結(jié)構(gòu)逐漸變的均勻，降解速率由1.03 mm·y-1降至0.24 mm·y-1。這是由于隨軋制形變量的增大，基體晶粒顯著細(xì)化，導(dǎo)致更多晶界的產(chǎn)生，阻礙腐蝕裂紋的擴(kuò)展，并在腐蝕介質(zhì)侵蝕過(guò)程中起到屏障作用。此外，軋制形變量的增大使合金中的第二相破碎以及彌散分布，降低了合金內(nèi)部電偶腐蝕密度和強(qiáng)度，促進(jìn)腐蝕的均勻發(fā)生，減少點(diǎn)蝕坑的產(chǎn)生。最后，熱軋能改善腐蝕膜層的缺陷，在為合金表面提供更多的氧化膜形核點(diǎn)位的同時(shí)，還可以減少氧化膜的開(kāi)裂，其致密性及穩(wěn)定性隨軋制形變量的增大而大幅度提升，進(jìn)一步減緩了腐蝕離子的滲透。

摘要:為了提高Y-Gd-Hf-O壓制式高溫陰極的熱發(fā)射性能，制備了Y2O3/HfO2摩爾比不同的S2O3摻雜Y-Gd-Hf-O直熱式壓制陰極。測(cè)試結(jié)果顯示，當(dāng)比值為5/2時(shí)，熱發(fā)射能力最好，1500 ℃下發(fā)射電流為2.79 A/cm2。陰極支取直流發(fā)射電流密度1.0 A/cm2，在1500 ℃的工作溫度下，已經(jīng)穩(wěn)定工作了1320 h，并在該溫度下經(jīng)過(guò)696 h的10 W連續(xù)電子轟擊后，發(fā)射電流仍保持為初始值的86%，表現(xiàn)出良好的耐電子轟擊能力。XPS結(jié)合深度刻蝕表明，發(fā)射活性層主要集中在距表面50 nm深度范圍內(nèi)。表層SEM、EDS分析表明，陰極經(jīng)過(guò)激活、老煉，活性物質(zhì)粒徑變大，Y/Hf原子比低于初始值，且隨著Y2O3含量的提高，陰極表層n型半導(dǎo)體Y2O3-x的含量相應(yīng)地增加，對(duì)改善陰極表面的導(dǎo)電性、降低逸出功和提高陰極的熱發(fā)射性能有促進(jìn)作用

摘要:本文采用真空感應(yīng)熔煉和快速凝固法制備了組織性能優(yōu)異的新型Cu-Fe-(C)復(fù)相合金材料,并通過(guò)OM、TEM以及力學(xué)性能測(cè)試分別對(duì)熔鑄態(tài)、超低溫深冷軋態(tài)、時(shí)效態(tài)組織和變形行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,添加溶質(zhì)元素C有利于避免Cu-3Fe合金鑄態(tài)晶界偏析,降低晶內(nèi)γ-Fe相尺寸,增加其在基體內(nèi)的數(shù)量密度,使得該合金屈服強(qiáng)度較低,而延伸率卻較高；超低溫深冷軋變形可使Cu-Fe-(C)合金基體內(nèi)γ-Fe相發(fā)生γ-Fe→α-Fe馬氏體轉(zhuǎn)變,屈服強(qiáng)度提升至520MPa以上,但是C元素的引入,會(huì)使合金殘留部分細(xì)小γ-Fe相而維持高塑性；進(jìn)一步經(jīng)不同溫度1h時(shí)效時(shí),兩種合金均隨溫度升高逐漸發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶導(dǎo)致硬度降低,不過(guò)Cu-Fe-C合金經(jīng)400℃/1h處理后發(fā)生再結(jié)晶的同時(shí),還會(huì)析出更多更細(xì)小的α-Fe沉淀相,并殘留較多位錯(cuò),最終導(dǎo)致其具有較高的強(qiáng)度和延伸率。此外,本文對(duì)不同狀態(tài)的沉淀相分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和理論強(qiáng)度計(jì)算,深入分析了合金強(qiáng)度差異的本質(zhì)原因。

摘要:針對(duì)U71Mn軌道表面磨損及激光再制造的表面耐磨性不足、氣孔缺陷易發(fā)等再制造難點(diǎn),提出并驗(yàn)證了脈沖激光熔覆制備軌道表面FeCrNiB覆層的工藝與方法。試驗(yàn)結(jié)果表明：熔覆層頂部主要分布細(xì)小致密的等軸晶、中部交錯(cuò)存在較多的樹(shù)枝晶,樹(shù)枝晶晶粒具備長(zhǎng)大條件已存在初次晶臂和二次晶臂,覆層低部呈現(xiàn)出的胞狀晶組織,大致垂直于界面；熔覆層中Cr₇C₃硬質(zhì)相和納米級(jí)極細(xì)粒狀和片狀珠光體組織的存在,使熔覆層具有較高硬度及耐磨性,熔覆層的平均硬度由310 HV_0.2提升至750HV_0.2；在同等的摩擦磨損條件下,熔覆層的耐磨性提高了5倍；對(duì)接試樣的抗拉強(qiáng)度略小于基體抗拉強(qiáng)度,但仍能滿足鋼軌使用要求。

摘要:為了研究硬面涂層在不同介質(zhì)中的摩擦行為，以WC-12Co、WC-10Co4Cr和Cr3C2-25NiCr硬面材料為原料，采用超音速火焰噴涂制備得到了三種不同成分的硬面涂層。通過(guò)顯微硬度計(jì)、摩擦磨損儀和掃描電鏡等對(duì)涂層性能分析，結(jié)果表明，涂層中的孔隙率和粘結(jié)相的含量密切相關(guān)，當(dāng)粘結(jié)相含量為12wt.%（Co）時(shí)，其孔隙度為1.11%；粘結(jié)相含量為14wt.%（CoCr）時(shí)，其孔隙度為0.98%；粘結(jié)相含量為25wt.%（NiCr）時(shí)，其孔隙度降低為0.92%?？諝庵?，WC-10Co4Cr的硬度最高，其摩擦系數(shù)最?。籆r3C2-25NiCr的硬度最小，其摩擦系數(shù)最大。1mol/L HCl的環(huán)境中，NiCr的耐腐蝕性能最好，使Cr3C2-25NiCr涂層的摩擦系數(shù)穩(wěn)定；而純Co和CoCr的耐腐蝕性能較差，使WC-10Co4Cr和WC-12Co涂層的摩擦系數(shù)呈現(xiàn)出波浪狀的變化規(guī)律。1mol/L NaOH的環(huán)境的摩擦過(guò)程中，硬質(zhì)相的腐蝕會(huì)使涂層表面的硬度下降，使摩擦系數(shù)增加。

摘要:本文在CDPF催化劑上,通過(guò)摻雜10、20和30 g/L不同濃度的La2O3的助劑制備了不同的CDPF樣品,采用XRD、XPS、H2-TPR等表征方法以及活性評(píng)價(jià)技術(shù),研究摻雜不同濃度La2O3的CDPF載體表面催化劑的理化特性和催化活性的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著La2O3的摻雜濃度的增加,樣品的結(jié)晶度先增加再減??；樣品表面的Pt原子濃度先降低再升高；樣品對(duì)CO的氧化活性呈下降趨勢(shì)；樣品對(duì)C3H8的特征溫度T10和T50均呈先增加再降低,然后再增加的趨勢(shì)；樣品對(duì)NO2產(chǎn)率的T10呈增加趨勢(shì)。

摘要:為了探究MnCo₂O₄尖晶石涂層作為固體氧化物燃料電池的金屬連接體表面涂層的性能,使用溶膠-凝膠法制備出純凈的前驅(qū)體粉末,再使用電泳沉積方法制備出致密的MnCo₂O₄尖晶石涂層,利用SEM、EDS和XRD等表征手段觀察分析MnCo₂O₄尖晶石涂層的相結(jié)構(gòu)和微觀組織形貌。采用“四探針?lè)ā睖y(cè)量MnCo₂O₄尖晶石涂層800℃氧化200h前后的面比電阻使用拉拔法完成不同界面粗糙度下的涂層結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試,并用有限元仿真加以驗(yàn)證。結(jié)果顯示,MnCo₂O₄尖晶石涂層結(jié)構(gòu)均勻,致密度較好。相較于AISI430不銹鋼基體來(lái)說(shuō),在800℃空氣中氧化200h,抗氧化性提高了接近3倍。且中溫面比電阻小于SOFC金屬連接體規(guī)定的極限值。此外,基體表面粗糙度可以有效的增加涂層與基體的機(jī)械咬合作用,但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中,出現(xiàn)缺陷,從而降低了結(jié)合強(qiáng)度。

摘要:鐵基可降解金屬因其良好的生物相容性和優(yōu)異的機(jī)械性能,在骨科植入物領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,但必須突破其降解速率過(guò)慢的瓶頸問(wèn)題。本研究通過(guò)電化學(xué)技術(shù)對(duì)3D打印多孔鐵錳合金(Fe-30Mn)支架表面進(jìn)行去合金化處理。通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),以鹽酸和氯化鈉分別作為去合金化處理介質(zhì)溶液,可以在支架表面形成多微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和片狀納米結(jié)構(gòu)。接觸角和粗糙度測(cè)試顯示,兩種微納結(jié)構(gòu)的構(gòu)建均顯著改善了Fe-30Mn支架表面親水性,并提升了其表面粗糙度,多微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加粗糙并且親水性更好。利用靜態(tài)浸泡法和電化學(xué)耐腐蝕實(shí)驗(yàn)評(píng)估合金化處理前后支架的腐蝕速率,發(fā)現(xiàn)表面微納結(jié)構(gòu)的形成可加速Fe-30Mn支架的降解。建立體外成骨細(xì)胞培養(yǎng)模型,通過(guò)激光共聚焦觀察及細(xì)胞增殖測(cè)試發(fā)現(xiàn),經(jīng)合金化處理的兩種支架均能支撐細(xì)胞的貼附和增殖,具有良好的細(xì)胞相容性。本研究結(jié)果表明,經(jīng)電化學(xué)去合金化處理后,Fe-30Mn支架的降解速度得以增強(qiáng),同時(shí)保持了良好的生物相容性,有望在骨修復(fù)領(lǐng)域得到較好應(yīng)用。

摘要:采用溫壓成形和真空燒結(jié)制備316L奧氏體不銹鋼，研究燒結(jié)溫度對(duì)材料相組織和硬度、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能的影響，結(jié)合腐蝕失重曲線、陽(yáng)極極化曲線、Nyquist圖、Mott-Schottky曲線分析研究溫壓燒結(jié)316L不銹鋼在3.5 wt. % NaCl溶液中的浸泡腐蝕行為。利用掃描和激光共聚焦電子顯微鏡分析表征拉伸斷口形貌及浸泡腐蝕形貌，X射線光電子能譜分析儀分析浸泡腐蝕600 h后的元素價(jià)態(tài)及鈍化膜成分。結(jié)果表明:115 ℃溫壓成形、1290 ℃真空燒結(jié)的316L不銹鋼密度達(dá)到最高（7.203 g/cm3），伸長(zhǎng)率（65.46%）、抗拉強(qiáng)度(420.368 MPa)和硬度(63.1 HRB)最大；拉伸試樣斷口呈現(xiàn)明顯的韌性斷裂，韌窩深、數(shù)量多，韌性較好；亦在600 h浸泡腐蝕后，呈現(xiàn)最小的腐蝕電流密度(5.068×10-5 A?cm-2)和載流子密度(7.23×1019 cm-3)，最高的電荷轉(zhuǎn)移電阻(8111 Ω?cm-2)和鈍化膜電阻(14780 Ω?cm-2)，耐腐蝕性能最優(yōu)。

摘要:針對(duì)核電站對(duì)中子屏蔽材料結(jié)構(gòu)功能一體化的需求，開(kāi)展了Gd含量對(duì)06Cr19Ni10不銹鋼熱中子屏蔽性能及微觀組織的影響研究，通過(guò)熱中子屏蔽計(jì)算仿真分析，并以此為指導(dǎo)開(kāi)展了不同Gd含量的Gd-06Cr19Ni10熔煉和軋制試驗(yàn)，采用OM、SEM等方法對(duì)不銹鋼試樣進(jìn)行分析檢測(cè)，結(jié)果表明：Gd的添加可以細(xì)化06Cr19Ni10不銹鋼晶粒，但易形成脆性的Ni-Gd第二相，隨著Gd含量的提高，Ni-Gd第二相面積百分?jǐn)?shù)也明顯增加，使得06Cr19Ni10不銹鋼塑性下降，軋制性能明顯降低。結(jié)合熱中子屏蔽計(jì)算分析和軋制試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為Gd含量為1.7wt.%左右時(shí)Gd-06Cr19Ni10可以獲得較為均衡的熱中子屏蔽性能和材料軋制性能。

摘要:與傳統(tǒng)鋁合金相比,鋁鋰合金擁有更低的密度、更高的比強(qiáng)度、更好的耐腐蝕性,在航空、航天和航海領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。鋁鋰合金的優(yōu)異性能歸因于在鋁基體中添加元素鋰。但鋁鋰合金存在常溫延伸率低、回彈大和各向異性強(qiáng)等問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重限制了鋁鋰合金的應(yīng)用。為解決鋁鋰合金常溫成形性差的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)鋁鋰合金熱成形工藝開(kāi)展了大量研究。本文首先介紹鋁鋰合金的發(fā)展,隨后基于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、失穩(wěn)理論以及損傷理論三個(gè)方面介紹鋁鋰合金熱成形研究進(jìn)展,了解鋁鋰合金高溫宏微觀變形機(jī)理以及損傷演化規(guī)律,從而實(shí)現(xiàn)鋁鋰合金零件在高溫條件下成形成性一體化控制；最后對(duì)航空鋁鋰合金熱成形的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。本文可為航空鋁鋰合金材料熱成形生產(chǎn)工藝的制定提供一定的理論參考。

摘要:鎂合金和鋁合金（Mg合金和Al合金）都具有很多優(yōu)良的特性，在現(xiàn)代工業(yè)中占有越來(lái)越重要的地位，實(shí)現(xiàn)Mg/Al異種金屬的可靠焊接對(duì)于輕量化的發(fā)展具有重要意義。然而，在Mg/Al異種金屬焊接過(guò)程中存在一些亟待解決的問(wèn)題，例如Mg合金和Al合金易氧化、易形成氣孔和連續(xù)分布的金屬間化合物（IMCs）等嚴(yán)重影響接頭性能。本文分析了Mg/Al異種金屬的焊接性，回顧了Mg/Al異種金屬焊接技術(shù)的研究進(jìn)展，闡述了Mg-Al IMCs的改善和消除，并對(duì)Mg/Al異種金屬焊接提出了展望。

摘要:銀薄膜/涂層是一種在高新技術(shù)領(lǐng)域極具潛力的新材料,近年來(lái)在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。采用磁控濺射制備的銀薄膜/涂層具有優(yōu)異的附著力,通過(guò)選擇相應(yīng)的沉積參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)銀薄膜/涂層微觀結(jié)構(gòu)及性能的調(diào)控。本文綜述了磁控濺射沉積銀薄膜/涂層的主要制備工藝,評(píng)述了銀薄膜/涂層在其主要應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的研究進(jìn)展,并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

摘要:傳統(tǒng)T6熱處理的ZL114A合金難以滿足航空航天領(lǐng)域日益提高的性能要求。為此，本文設(shè)計(jì)了新型低溫-高溫雙級(jí)固溶熱處理工藝，對(duì)比研究了單級(jí)固溶和雙級(jí)固溶對(duì)后續(xù)時(shí)效組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，雙級(jí)固溶處理將基體中Mg溶解度從0.43 wt.%提高到0.54 wt.%，從而顯著提高M(jìn)g2Si時(shí)效析出相的數(shù)目密度，并將單級(jí)固溶難以消除的長(zhǎng)條狀π-Fe（FeMg3Si6Al8）相轉(zhuǎn)變成球狀β-Fe（FeSiAl5）相，同時(shí)提高共晶硅顆粒的圓整度。由此，ZL114A合金的力學(xué)性能得到明顯改善，其中抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到347 MPa、287 MPa和7.7%。