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摘要:在1203~1283 K的溫度范圍內(nèi)，以20 K的溫度間隔對(duì)O相Ti-22Al-25Nb合金進(jìn)行了等溫單向拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率為2.5×10^-4、5.0×10^-4、1×10^-3、2×10^-3、4×10^-3、1×10^-2和5×10^-2 s^-1，并對(duì)不同變形溫度下的試樣組織進(jìn)行了表征。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定了本構(gòu)模型的材料常數(shù)；α₂+B2/β+O三相區(qū)（1203~1243 K）和α₂+B2兩相區(qū)（1243~1283 K）的拉伸變形激活能分別為845 165和412 779 J/mol。構(gòu)建了Arrhenius本構(gòu)模型來(lái)描述Ti-22Al-25Nb合金在不同溫度下的拉伸變形行為。

摘要:采用有限元法分析了鈦合金無(wú)縫管多機(jī)架連軋下的溫度狀態(tài)。模擬結(jié)果表明：隨軋制道次的增加，輥底下的外表面溫度以逐漸減緩的速率降低，中心溫度整體上以逐漸減緩的速率上升，而輥縫下外表面溫度持續(xù)升高。中心溫度的周向不均勻性在奇數(shù)道次時(shí)減小，在偶數(shù)道次時(shí)增大，而外表面溫度分布的不均勻性與此相反。前一機(jī)架壓下量與后機(jī)架輥縫處溫升呈負(fù)相關(guān)，降低前一機(jī)架壓下量可顯著提升后機(jī)架周向溫度不均勻性。溫度測(cè)量和晶粒形貌分析的結(jié)果表明，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度較高。

摘要:基于SYSWELD專(zhuān)業(yè)焊接仿真軟件，利用瞬態(tài)法對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)TC4大型薄壁、多焊縫零件氬弧焊過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了焊接線能量、夾具約束狀態(tài)、焊接順序3個(gè)因素對(duì)焊接溫度場(chǎng)、焊接變形、殘余應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：焊接變形隨著線能量的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)；適宜的氬弧焊焊接線能量為310 J/mm；使用焊接工裝約束可以有效減少焊接變形，但會(huì)導(dǎo)致焊接殘余應(yīng)力變大且殘余應(yīng)力分布區(qū)域更大；采用分散對(duì)稱(chēng)焊接的順序焊接多焊縫零件可以降低零件整體變形。

摘要:通過(guò)氣壓脹形實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究了Ti-22Al-25Nb合金板材在高溫下的熱成形行為，并分析了在930和970 ℃下的脹形球殼形狀和壁厚分布，討論了脹形部分的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明，在脹形初期，脹形球殼接近球面，隨脹形高度的增加逐漸橢球化。在930和970 ℃下，最終脹形高度分別達(dá)到46.25和49.85 mm，殼頂?shù)那拾霃椒謩e達(dá)到49.33和49.19 mm。脹形部分壁厚不均勻，從底部至頂部逐漸減小。變形溫度對(duì)球殼形狀影響較大，在930 ℃時(shí)脹形局部形狀更加不均。在相同的脹形高度下，930 ℃下的脹形球殼曲率半徑較小且壁厚減薄率較高。此外，在930 ℃脹形過(guò)程中，O相析出并球化，導(dǎo)致O型、V型空洞的產(chǎn)生且硬度下降。而在970 ℃脹形后，微觀組織分布均勻，O相在冷卻過(guò)程中以層片形式析出，強(qiáng)化了脹形件。

摘要:采用Fluent軟件模擬了鈦合金TC4真空自耗熔煉過(guò)程中溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和溶質(zhì)場(chǎng)相互作用，研究了與鑄錠直接相關(guān)的3個(gè)工藝參數(shù)（熔速、鑄錠上表面溫度和冷卻強(qiáng)度）對(duì)鑄錠宏觀偏析的影響規(guī)律。結(jié)果表明：不同熔煉條件下，在鑄錠1000 mm高度處的鐵元素徑向偏析均呈鐘形分布，即鑄錠芯部為正偏析，表面區(qū)域?yàn)樨?fù)偏析，且負(fù)偏析程度均大于正偏析。熔煉速度對(duì)鑄錠溫度場(chǎng)和宏觀偏析的影響最為明顯：當(dāng)熔煉速度由0.15 mm/s增加到0.18 mm/s時(shí)，鑄錠達(dá)到穩(wěn)定熔煉階段時(shí)的高度由1200 mm增加到1600 mm，熔池深度由494 mm增加到738 mm。當(dāng)距鑄錠中心距離小于130 mm時(shí)，偏析隨熔煉速度增加而減小，在熔煉速度為0.15 mm/s時(shí)達(dá)到最大值，為3.36%；當(dāng)距鑄錠中心距離大于295 mm時(shí)，偏析隨熔煉速度增大而增大，在熔煉速度為0.21 mm/s時(shí)達(dá)到最大值6.23%。鑄錠上表面溫度和冷卻強(qiáng)度對(duì)宏觀偏析和熔池深度的影響不明顯。通過(guò)正交分析得到3個(gè)主要工藝參數(shù)對(duì)宏觀偏析影響程度為：熔煉速度＞冷卻強(qiáng)度＞鑄錠上表面溫度，并得到最優(yōu)工藝參數(shù)為熔煉速度0.15 mm/s、鑄錠上表面溫度2179 K、冷卻強(qiáng)度500（底部）/1000（側(cè)面） W·m^-2·K^-1。

摘要:為了研究Ti-55511合金在近β區(qū)域的熱流動(dòng)行為，在溫度973–1223 K、應(yīng)變速率0.001–1 s^-1條件下，利用Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了等溫壓縮試驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)獲得的流動(dòng)應(yīng)力曲線進(jìn)行了修正，降低了摩擦與絕熱溫升等因素對(duì)流動(dòng)應(yīng)力的影響。采用考慮材料參數(shù)演化的修正Arrhenius模型和反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP-ANN）模型對(duì)鈦合金熱變形過(guò)程中的流動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析對(duì)預(yù)測(cè)模型精度進(jìn)行了評(píng)估。將2種預(yù)測(cè)模型擴(kuò)展的應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)植入有限元，模擬了熱壓縮實(shí)驗(yàn)過(guò)程。結(jié)果表明，Ti-55511合金的流變應(yīng)力與應(yīng)變速率呈正相關(guān)，與溫度呈負(fù)相關(guān)，合金軟化機(jī)制主要為再結(jié)晶。修正后的Arrhenius模型和BP-ANN模型都能描述流體的流動(dòng)行為，BP-ANN模型在α+β區(qū)域的擬合精度高于修正后的Arrhenius模型，而在β區(qū)域的擬合精度低于修正后的Arrhenius模型。

摘要:研究了TC11和TC17異種鈦合金在不同摩擦壓力（22~47 MPa）下的線性摩擦焊組織演變和超擴(kuò)散機(jī)理。通過(guò)掃描電子顯微鏡分析接頭的微觀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)電子探針?lè)治隽私宇^界面近域的原子濃度。結(jié)果表明，焊縫區(qū)域溫度超過(guò)β相變溫度，焊接后接頭溫度迅速下降，焊縫組織轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆俳Y(jié)晶組織。焊縫界面處原子發(fā)生了超擴(kuò)散現(xiàn)象，典型原子的擴(kuò)散系數(shù)約為擴(kuò)散焊接處原子的100倍。在試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，增加摩擦壓力會(huì)增加典型原子擴(kuò)散距離。

摘要:TA18鈦合金管材因使用環(huán)境要求應(yīng)具有特定的徑向基面織構(gòu),退火溫度是其重要影響因素之一,為了揭示管材退火織構(gòu)的形成機(jī)制,文章選取Φ8×0.6 mm冷軋管材以及經(jīng)450、500、550、600、650、700、750 ℃/3h等溫度退火管材為實(shí)驗(yàn)材料,利用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)研究了管材晶粒在不同退火溫度下的取向特性。結(jié)果表明：初始冷軋管材具有較強(qiáng)的徑向基面織構(gòu),且<10-10>晶向主要平行于管材軸向；管材在450～550 ℃、550～650 ℃、650～750 ℃退火時(shí)分別發(fā)生了回復(fù)、再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大,管材織構(gòu)的轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大階段,隨著再結(jié)晶的發(fā)生,管材徑向織構(gòu)不斷增強(qiáng),再結(jié)晶后的<11-20>晶向主要平行于管材軸向。再結(jié)晶退火使管材徑向織構(gòu)增強(qiáng)的主要原因是,原冷軋管材中的細(xì)小晶粒具有比基體更強(qiáng)的徑向取向,再結(jié)晶晶粒優(yōu)先在這些細(xì)小晶粒處形核生長(zhǎng),并獲得了強(qiáng)徑向取向,在隨后的晶粒長(zhǎng)大過(guò)程中,這些強(qiáng)徑向取向晶粒不斷長(zhǎng)大并占據(jù)優(yōu)勢(shì),從而使管材表現(xiàn)出強(qiáng)徑向分布的“再結(jié)晶織構(gòu)”。

摘要:為了改善了TC17鈦合金熱加工性能,對(duì)TC17鈦合金進(jìn)行了置氫處理,通過(guò)金相觀察和X射線衍射分析,研究了置氫后TC17鈦合金的微觀組織及相轉(zhuǎn)變規(guī)律,在變形溫度800 ~ 860℃、應(yīng)變速率0.001 ~ 0.1s_^-1的條件下,對(duì)置氫TC17鈦合金進(jìn)行了高溫壓縮實(shí)驗(yàn),研究了置氫TC17鈦合金的熱變形行為,并對(duì)其熱變形激活能進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果顯示,TC17鈦合金原始組織為典型的網(wǎng)籃組織,由α+β相組成,隨著氫含量的增加,針狀α相數(shù)量減少,β相增多,當(dāng)氫含量超過(guò)0.40wt%時(shí),鈦合金中依次出現(xiàn)了γ氫化物和δ氫化物。置氫TC17鈦合金不僅是溫度敏感型材料、速率敏感型材料,也是氫含量敏感型材料,在氫含量0.2wt%時(shí),峰值應(yīng)力達(dá)到最小值,與原始合金相比,變形溫度可降低40℃,應(yīng)變速率可提高1個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí),氫含量0.2wt%的TC17鈦合金變形激活能也達(dá)到最小值162KJ/mol,其熱變形軟化機(jī)制為動(dòng)態(tài)回復(fù)。

摘要:對(duì)Ti6321鈦合金進(jìn)行動(dòng)態(tài)三點(diǎn)彎曲加載，使其發(fā)生I型（張開(kāi)型）斷裂并獲得波形曲線，結(jié)合實(shí)驗(yàn)-數(shù)值法獲得了三種組織Ti6321鈦合金的I型裂紋動(dòng)態(tài)斷裂性能。利用掃描電鏡、激光共聚焦顯微鏡對(duì)三種組織Ti6321鈦合金的斷口進(jìn)行觀察分析。結(jié)果表明，魏氏組織具有最高的I型裂紋動(dòng)態(tài)斷裂性能，雙態(tài)組織次之，等軸組織的動(dòng)態(tài)斷裂性能最低。對(duì)于I型裂紋斷口，等軸組織與雙態(tài)組織主要為韌性斷裂機(jī)制，而魏氏組織呈現(xiàn)出部分解理斷裂的特征。魏氏組織斷口的起伏最大，比表面積最大，裂紋擴(kuò)展需要消耗更多能量，因此斷裂性能較好。

摘要:針對(duì)鈦合金材料熱軋溫度范圍窄、溫降快、變形抗力大等特點(diǎn),本文將鈦合金與無(wú)縫管斜連軋新工藝有機(jī)結(jié)合并開(kāi)展系統(tǒng)研究；根據(jù)斜連軋工藝結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),分別構(gòu)建連軋過(guò)程速度模型、軋制力模型與張力模型；通過(guò)有限元數(shù)值模擬研究鈦合金斜連軋過(guò)程金屬變形機(jī)理、分析金屬流動(dòng)規(guī)律,獲得其應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)分布規(guī)律,基于有限元模擬進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明：初軋溫度1050℃、合理匹配穿孔段與軋管段參數(shù)的情況下,可成功制備鈦合金無(wú)縫管,且尺寸精度高、無(wú)明顯表面缺陷。理論及實(shí)驗(yàn)分析證明斜連軋新工藝完全適用于鈦合金無(wú)縫管材制備,同時(shí)縮短生產(chǎn)流程,提高生產(chǎn)效率。

摘要:鈦?zhàn)鳛橐环N典型的儲(chǔ)氫材料，在氫能材料以及氘氚聚變中子源等領(lǐng)域具有重要的用途；氫同位素在鈦中的含量和分布會(huì)影響鈦的結(jié)構(gòu)以及使用性能。鈦中氫同位素含量的常規(guī)測(cè)定方法有壓力-體積法、稱(chēng)重法和熱重法等；同這些常規(guī)方法相比，熱脫附譜方法(Thermal desorption spectroscopy, TDS)既可以獲得氫同位素含量信息，還可以區(qū)分氫、氘同位素種類(lèi)信息，并且可揭示氫同位素原子在晶格中的占位信息。本工作通過(guò)優(yōu)化鈦的吸氫工藝，成功制備了不同氫氘含量的氫/氘化鈦樣品；結(jié)合X射線衍射(X-ray diffraction, XRD)分析，給出了鈦吸氫前后的晶體結(jié)構(gòu)變化。利用課題組發(fā)展的熱脫附譜技術(shù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)漏孔標(biāo)定質(zhì)譜儀的離子流信號(hào)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了鈦中氫同位素脫附量的定量測(cè)定；TDS法測(cè)量結(jié)果與壓力-體積法測(cè)量值之間的絕對(duì)誤差小于6%。研究結(jié)果可為氫能、核能及核技術(shù)領(lǐng)域材料中氫同位素含量的準(zhǔn)確測(cè)量提供有益參考。

摘要:摘 要: 骨組織工程中，三周期極小曲面（Triply Periodic Minimal Surfaces，TPMS）多孔結(jié)構(gòu)研究日益廣泛，目前國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在常規(guī)TPMS多孔結(jié)構(gòu)，有關(guān)變形TPMS多孔結(jié)構(gòu)研究較少，而變形TPMS單元多孔結(jié)構(gòu)在一定方向上具有力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)。本文研究一種具有徑向和軸向孔徑梯度的變形Gyroid單元多孔結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，采用激光選區(qū)熔化成形（Selective Laser Melting，SLM）技術(shù)，制備出孔隙率為60%和75%的鈦合金變形Gyroid單元梯度多孔結(jié)構(gòu)樣件。使用有限元法(Finite Element Method, FEM)對(duì)四組梯度多孔支架模型及兩組均質(zhì)模型進(jìn)行靜力學(xué)仿真分析，對(duì)制備的鈦合金梯度多孔樣件進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，并與已測(cè)試過(guò)的均質(zhì)樣件進(jìn)行力學(xué)性能對(duì)比分析。有限元計(jì)算結(jié)果與力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果共同表明：變形Gyroid單元多孔結(jié)構(gòu)力學(xué)性能隨孔隙率升高而降低，孔隙率相同時(shí)，徑向梯度多孔支架力學(xué)性能優(yōu)于均質(zhì)多孔支架，更適用于皮質(zhì)骨的骨缺損修復(fù)，軸向梯度多孔支架力學(xué)性能相比均質(zhì)多孔支架有所減弱，更適用于松質(zhì)骨。

摘要:通過(guò)大軋制變形制備了含銅或錳的工業(yè)純鋁箔（低合金鋁鐵硅系），通過(guò)拉伸試驗(yàn)、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、電子背散射衍射和三維原子探針研究了室溫停放或低溫退火對(duì)鋁箔力學(xué)性能和組織的影響。結(jié)果表明，室溫停放后鋁箔的抗拉伸強(qiáng)度和延伸率同時(shí)下降。亞晶合并等亞結(jié)構(gòu)的回復(fù)機(jī)制導(dǎo)致了力學(xué)性能下降。含Mn合金因其亞晶尺寸的增加更為顯著，延伸率下降更為明顯。原子團(tuán)簇強(qiáng)化可以部分補(bǔ)償強(qiáng)度下降，而第二相的影響可忽略不計(jì)。

摘要:采用真空電弧熔煉制備了Al_0.5Nb_1.5TiV₂Zr_0.5高熵合金，并研究了其微觀組織、密度及力學(xué)性能。結(jié)果表明，Al_0.5Nb_1.5TiV₂Zr_0.5合金由為90.6%（體積分?jǐn)?shù)）的體心立方相和9.4%（體積分?jǐn)?shù)）的C14-Laves第二相組成。合金基體相富含Ti和V，第二相富含Al和Zr。合金的密度為6284 kg/m³，維氏硬度為5197.9 MPa。合金的屈服強(qiáng)度隨溫度升高而降低，由室溫下1082.9 MPa降低到1073 K下的645.0 MPa。壓縮應(yīng)變由室溫下的27.20%降低到873 K下的14.94%，這與合金中原子間的相互作用力隨溫度升高而降低有關(guān)。在1073 K時(shí)合金應(yīng)變超過(guò)50%，表現(xiàn)出良好的塑性而未發(fā)生斷裂。壓縮測(cè)試結(jié)果表明，合金韌脆轉(zhuǎn)變溫度在873~1073 K之間。

摘要:以自制的中空多孔微納纖維結(jié)構(gòu)Sn_0.84Sb_0.08Sm_0.08O₂和熱塑性聚氨酯（TPU）為原料，利用靜電紡絲法制備Sn_0.84Sb_0.08Sm_0.08O₂/TPU（Sn_0.84Sb_0.08Sm_0.08O₂添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、3%、6%和9%）復(fù)合微納米纖維薄膜。結(jié)果表明：復(fù)合薄膜的微觀形貌均呈現(xiàn)纖維狀三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；復(fù)合薄膜的抗拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率隨著添加量的增加均呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，當(dāng)添加量為6%時(shí)，薄膜的抗拉伸強(qiáng)度為2.68 MPa，伸長(zhǎng)率為573%，是TPU薄膜的1.5和8.3倍。Sn_0.84Sb_0.08Sm_0.08O₂的添加將復(fù)合薄膜的熱分解溫度和接觸角分別提升至303 ℃和120°。復(fù)合薄膜的紅外發(fā)射率隨Sn_0.84Sb_0.08Sm_0.08O₂添加量的增加而逐漸減小，當(dāng)添加量為9%時(shí)，樣品在3~5和8~14 μm波長(zhǎng)區(qū)間的紅外發(fā)射率分別為0.576和0.652。本研究制備的復(fù)合薄膜具有良好的疏水性、熱穩(wěn)定性、柔韌性和紅外隱身性能，為輕質(zhì)紅外隱身材料的研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，在紅外隱身領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。

摘要:采用選區(qū)激光熔融法在不同掃描速度下制備了316L不銹鋼成型件，通過(guò)物相分析、金相觀察、拉伸試驗(yàn)、維氏硬度試驗(yàn)和表面粗糙度試驗(yàn)，研究了掃描速度對(duì)成型件相組成、熔池形態(tài)、表面粗糙度、密度和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在不同的掃描速度下（800~1200 mm/s）樣品均能成功打印。此外，隨著掃描速度的增加，未重熔的熔池深寬比降低，表面粗糙度從5.78 μm增加到22.79 μm。當(dāng)掃描速度為800 mm/s時(shí)，裂痕出現(xiàn)；當(dāng)掃描速度超過(guò)1100 mm/s時(shí)，出現(xiàn)收縮紋路。當(dāng)掃描速度為800 mm/s時(shí)，由于激光輸入能量過(guò)高，樣品具有較高的孔隙率。當(dāng)掃描速度為900 mm/s時(shí)，樣品具有最佳的維氏硬度（2401 MPa）和最高的相對(duì)密度（99.2%）。

摘要:研究了非等溫蠕變時(shí)效處理中升溫速率和峰值溫度對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金回彈性能、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響。通過(guò)透射電鏡分析了合金的析出行為和時(shí)效強(qiáng)化機(jī)理。結(jié)果表明：隨著加熱速率的降低和峰值溫度的升高，合金的回彈率降低；晶內(nèi)析出相的尺寸增大，而體積分?jǐn)?shù)先增大后減??；晶界析出相逐漸變得不連續(xù)，無(wú)析出區(qū)擴(kuò)大。經(jīng)非等溫蠕變時(shí)效（20 ℃/h，180 ℃）處理后的合金主要析出相為致密的η'相，晶界析出相不連續(xù)，無(wú)析出區(qū)的寬度約為44.2 nm。非等溫蠕變時(shí)效（20 ℃/h，180 ℃）處理的合金力學(xué)性能和耐腐蝕性能均優(yōu)于常見(jiàn)的等溫蠕變時(shí)效（120 ℃，24 h）處理的合金，并且時(shí)效時(shí)間縮短了67%。

摘要:提出了一種燒結(jié)后閉孔加工再開(kāi)孔的策略，通過(guò)粉末冶金方法和后續(xù)加工處理制備出了高孔隙率的微孔鎳材料。采用粒徑為1 μm的羰基鎳粉為原料，研究了燒結(jié)工藝參數(shù)對(duì)多孔鎳的孔隙性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在400 ℃燒結(jié)溫度下，壓汞法測(cè)得微孔鎳的孔隙率為53.7%，平均孔徑為612.25 nm。經(jīng)加工處理后的壓汞孔隙率為54.0%，平均孔徑為511.37 nm，加工后孔隙結(jié)構(gòu)仍符合應(yīng)用要求，為多孔鎳及其他多孔金屬材料的制備開(kāi)辟了一條新的途徑。

摘要:提出了一種通過(guò)在炸藥與復(fù)合板之間增加一層速度調(diào)整板，以獲得理想焊接條件的用于制備銦/鐵復(fù)合板的新型爆炸焊接方法。通過(guò)理論方法計(jì)算了爆炸焊接參數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)炸藥載荷的影響進(jìn)行了研究。應(yīng)用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（SPH）方法進(jìn)行數(shù)值模擬以驗(yàn)證參數(shù)有效性，探究了結(jié)合界面的成型機(jī)理，并研究了壓力和塑性應(yīng)變的分布。結(jié)果表明，當(dāng)炸藥厚度增加時(shí)，界面波形結(jié)構(gòu)更明顯。界面剪切試驗(yàn)結(jié)果表明銦/鐵復(fù)合板結(jié)合面抗剪切強(qiáng)度為16 MPa，比純銦材料的抗剪切強(qiáng)度高，且三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)之后復(fù)合板結(jié)合界面無(wú)裂紋。采用改進(jìn)的爆炸焊接方法可以有效制備高質(zhì)量銦/鐵復(fù)合板。

摘要:改進(jìn)接觸傳熱測(cè)量裝置，利用有限元模擬鎂合金軋制過(guò)程輥縫界面的瞬態(tài)換熱特性，以準(zhǔn)確分析溫度、壓力和粗糙度對(duì)接觸傳熱系數(shù)的耦合影響。結(jié)果表明，接觸傳熱存在2個(gè)明顯的臨界閾值。當(dāng)溫度在150 ℃以下且界面壓力低于22.1 MPa時(shí)，存在良好的線性規(guī)律。當(dāng)超過(guò)第一閾值后，接觸傳熱明顯增強(qiáng)，呈現(xiàn)顯著的非線性特征。另外，當(dāng)界面壓力超過(guò)50 MPa（第二閾值）且溫度超過(guò)300 ℃時(shí)，接觸傳熱很快趨于穩(wěn)定。顯然，此時(shí)的第二閾值與鎂合金帶材表面摩擦峰的彈塑性變形直接相關(guān)，通過(guò)增加微接觸面積和摩擦峰的交互擴(kuò)散，從而形成高壓接觸傳熱?；谶@一現(xiàn)象的規(guī)律特征，有助于精確控制輥縫的接觸界面溫度，便于設(shè)計(jì)合適的軋制參數(shù)或優(yōu)化軋制工藝。

摘要:作為一種劇烈塑性變形技術(shù)異步軋制是提高鋁合金板材變形質(zhì)量的重要方式。但由于異步軋制中存在多變量、強(qiáng)耦合、非線性等特點(diǎn),其厚度方向變形機(jī)理難以精準(zhǔn)解析。為了深入研究異步軋制厚度方向變形情況,建立了一種板材異步軋制沿厚度方向應(yīng)變計(jì)算模型。根據(jù)軋制過(guò)程的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn),變形區(qū)被分為剛性-塑性-剛性區(qū)。在此基礎(chǔ)上對(duì)變形區(qū)邊界條件進(jìn)行了修正,并采用流函數(shù)法建立近真實(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)容許速度場(chǎng)。根據(jù)最小能原理和線性化積分手段建立了軋制功率消耗模型,解決了計(jì)算過(guò)程中的多參量非線性耦合問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了變形區(qū)邊界模型的快速計(jì)算。結(jié)合速度分量與應(yīng)變速率分量,最終建立了異步軋制軋后應(yīng)變計(jì)算模型。為了驗(yàn)證理論模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了數(shù)值模擬與異步軋制實(shí)驗(yàn)。與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算結(jié)果最大誤差為13.44%,最小誤差為1.33%,整體計(jì)算耗時(shí)縮減到1s以下。模型的建立可為異步軋制板材質(zhì)量調(diào)控與預(yù)測(cè)提供重要理論參考。

摘要:有效預(yù)測(cè)和評(píng)估板材變形程度對(duì)折彎成形工藝和產(chǎn)品精度控制有著現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義,且中性層偏移是衡量折彎板材拉壓區(qū)域不均勻變形程度的重要參數(shù)。本文依據(jù)塑性變形理論中微元體應(yīng)力平衡條件,基于能夠體現(xiàn)鎂合金拉壓不對(duì)稱(chēng)性的Yoon2014屈服準(zhǔn)則,得到了AZ31B鎂合金板材折彎過(guò)程中中性層偏移量計(jì)算模型,并輔以有限元模擬和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)中性層偏移模型進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：所建立模型能夠?qū)︽V板中性層偏移現(xiàn)象進(jìn)行可靠預(yù)測(cè),鎂板在折彎過(guò)程中,受拉壓不對(duì)稱(chēng)性的影響,中性層向拉伸側(cè)偏移；折彎后角度越小,中性層偏移量越大,在折彎角度為90°,壓下量為40mm至47mm之間時(shí)的中性層偏移程度最明顯。

摘要:為了研究Al-Mg-Si系合金熱處理制度和合金成分對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律，本文采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial neural network, ANN）和遺傳算法（Genetic algorithm, GA）相結(jié)合的方法，構(gòu)建了Al-Mg-Si系合金強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型（ANN-GA模型）。通過(guò)單因素和雙因素分析，研究了合金元素含量和熱處理工藝參數(shù)對(duì)鋁合金強(qiáng)度的影響規(guī)律。結(jié)果表明，隨著Si含量的增加，鋁合金的抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)；隨著Mg含量的增加、Cu含量的增加或者Fe含量的減少，鋁合金的抗拉強(qiáng)度整體上呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。雙因素分析更能反映輸入?yún)?shù)對(duì)鋁合金抗拉強(qiáng)度的影響。Mg/Si比、Mg+Si總量和時(shí)效時(shí)間對(duì)Al-Mg-Si系合金力學(xué)性能的影響顯著。鋁合金的硬度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)與ANN-GA模型的計(jì)算結(jié)果一致，峰值時(shí)效時(shí)間為29h，相對(duì)誤差為11.86%。

摘要:為了研究不同氧化程度的鋯合金在失水事故過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)的演變規(guī)律，以失水事故后三層結(jié)構(gòu)的Zr-4包殼為研究對(duì)象，將α-Zr(O)體積分?jǐn)?shù)代表不同氧化程度的鋯合金包殼，建立三種不同氧化結(jié)構(gòu)的鋯合金模型并進(jìn)行1200 ℃到800 ℃再到室溫的兩步冷卻有限元模擬。計(jì)算結(jié)果表明：氧化膜內(nèi)的應(yīng)力為壓應(yīng)力，且氧化膜應(yīng)力隨溫度降低的變化梯度最大，導(dǎo)致α-Zr(O)層與基體的交界處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力；基體組織體積占比越大的模型降溫后內(nèi)部殘余應(yīng)力越??；低氧化程度模型中α-Zr(O)層在降溫末期應(yīng)力基本不變，但在氧化程度較高時(shí)有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，高氧化程度模型在降溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓應(yīng)變，并導(dǎo)致基體產(chǎn)生較大變形。對(duì)降溫過(guò)程不同氧化程度模型的各組織進(jìn)行了相應(yīng)的本構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)淬火初期各層組織的應(yīng)力先降低后增加，基體靠近α-Zr(O)層邊緣組織與心部組織力學(xué)性質(zhì)存在差異，氧化程度較高的模型，同樣應(yīng)變下基體心部組織壓應(yīng)力高于邊緣組織。

摘要:采用滲硼燒結(jié)法合成了一種新型TiBN粉體材料，它是B在TiN中形成的固溶體。TiBN粉體顆粒具有特殊的微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，由尺寸可達(dá)到納米級(jí)的TiBN晶體和非晶所組成，非晶多分布在顆粒邊界，最小厚度為2nm左右。TiBN粉末兼有陶瓷性和金屬性，電阻率為2.655 × 10-5Ωm，優(yōu)于TiN、TiB2、TiCN等陶瓷材料。該新方法可以在580℃+1h 條件下合成出單相TiN粉末材料，合成溫度比現(xiàn)有TiN 合成溫度降低500℃以上。TiBN粉末材料可用于制備電接觸材料、結(jié)構(gòu)陶瓷材料，同時(shí)在作為鋰電池、超級(jí)電容器、燃料電池和光伏電池的電極、集電體方面有誘人的研究?jī)r(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

摘要:MAX相材料有作為事故容錯(cuò)燃料(Accident Tolerant Fuel,ATF)包殼材料的潛力,為了全面了解MAX相材料在模擬正常工況下的腐蝕行為,本工作使用基體為T(mén)i3SiC2的MAX相陶瓷管材于400 ℃/10.3 MPa過(guò)熱蒸汽,360 ℃/18.6 MPa去離子水、3.5 ppm Li+1000 ppm B溶液和70 ppm Li溶液4種不同的水化學(xué)條件中進(jìn)行腐蝕試驗(yàn),采用XRD、SEM和FIB/TEM觀察分析腐蝕前后樣品的顯微組織、晶體結(jié)構(gòu)和成分。結(jié)果表明,Ti3SiC2管材在4種條件下的腐蝕速率均遠(yuǎn)高于參比Zr-4合金,腐蝕后主要檢測(cè)到腐蝕產(chǎn)物TiO2,且其表面疏松多孔,未形成保護(hù)性的氧化膜。

摘要:采用高功率調(diào)制脈沖磁控濺射（Modulated Pulsed Power magnetron sputtering, MPPMS）和脈沖直流磁控濺射（Pulsed Direct Current magnetron sputtering, PDCMS）復(fù)合沉積CrNx涂層，通過(guò)調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁勘燃盀R射功率，研究了氮?dú)?氬氣流量比、PDCMS濺射功率及MPPMS濺射功率等工藝參數(shù)對(duì)CrNx涂層成分、相組成、微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。通過(guò)電子探針（EPMA）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、納米壓痕儀及維氏硬度計(jì)等，分別對(duì)CrNx涂層的成分、相組成、微結(jié)構(gòu)、形貌、硬度及斷裂韌性等進(jìn)行了表征。當(dāng)PDCMS濺射功率從700 W增加到1000 W，MPPMS峰值功率增加43.5%，涂層中Cr含量由61.0 at.%增加到65.4 at.%，N含量由39.0 at.%減少到34.6 at.%，而CrNx涂層主要由Cr2N相組成。隨著濺射功率的增加，CrNx涂層硬度變化不大，均在20 GPa左右，而涂層的致密性和斷裂韌性均得到明顯提升。流量比由15%增加至50%，MPPMS的峰值電流和峰值功率先減小后增加，涂層的物相逐漸由Cr2N向CrN轉(zhuǎn)變。當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁勘葹?5%時(shí)，CrNx涂層由Cr2N和CrN兩相組成，受兩相結(jié)構(gòu)的影響，CrNx涂層的硬度值、殘余壓應(yīng)力值和斷裂韌性值均達(dá)到最大值，分別為20.5 GPa、-901.8 MPa和6.5 MPa·m1/2。電子溫度應(yīng)為CrNx涂層相結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動(dòng)力，致密性和兩相結(jié)構(gòu)是影響CrNx涂層斷裂韌性的主因。

摘要:W具有高的熱慣性以及低的絕熱火焰溫度，導(dǎo)致其在空氣中難以燃燒。為改變W的燃燒特性，本文通過(guò)機(jī)械合金化將20 wt.%的Zr引入W中。XRD、SEM及STEM分析表明，球磨30 h后，Zr的衍射峰完全消失，得到了單相BCC結(jié)構(gòu)的W(Zr20)超飽和固溶體合金粉末。在此基礎(chǔ)上，以Zn粉作為粘結(jié)劑，采用熱壓工藝制備WZrZn合金。準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試和彈道槍實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以W(Zr20)合金粉末為原料制備的W(Zr20)-Zn30合金的抗壓強(qiáng)度和能量釋放特性明顯優(yōu)于機(jī)械混料制備的W/Zr20-Zn30合金。在1200 m/s的沖擊速度下，W(Zr20)-Zn30合金的反應(yīng)超壓達(dá)到0.21 MPa，能量釋放特性優(yōu)異。同時(shí)，在反應(yīng)產(chǎn)物分析中，發(fā)現(xiàn)大量鎢的燃燒產(chǎn)物WO3，表明Zr的固溶誘發(fā)了W的燃燒反應(yīng)，有效提高了WZrZn合金的沖擊反應(yīng)特性。

摘要:為保證內(nèi)腔尺寸精度,復(fù)雜空心單晶渦輪葉片通常采用Pt絲型芯撐固定陶瓷型芯,然而Pt絲型芯撐對(duì)單晶渦輪葉片基體組織和性能的影響規(guī)律研究未見(jiàn)報(bào)道。本文以DD5二代單晶高溫合金為研究對(duì)象,通過(guò)在單晶薄板中插入Pt絲型芯撐模擬研究型芯撐對(duì)于渦輪葉片基體組織和成分偏析的影響,同時(shí)測(cè)試插入Pt絲型芯撐后DD5合金薄板的典型性能,明確型芯撐對(duì)于合金性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：Pt絲型芯撐與DD5合金基體熔接效果好,無(wú)明顯異質(zhì)界面,Pt絲完全合金化,其組織與DD5合金基體組織一致,未形成新相。Pt絲型芯撐的插入對(duì)于DD5合金基體組織的影響不大,但導(dǎo)致合金元素偏析程度升高。此外,Pt絲型芯撐的插入對(duì)DD5合金薄板的室溫拉伸、870℃拉伸及1093℃/158MPa持久性能未產(chǎn)生明顯負(fù)面影響,合金的斷裂模式為枝晶間開(kāi)裂,裂紋沿碎裂的碳化物及碳化物與基體界面處萌生并擴(kuò)展。

摘要:本文采用選區(qū)激光融化技術(shù)制備了GH3536合金試樣,在進(jìn)行了熱等靜壓和固溶處理后對(duì)合金試樣的顯微組織、高溫拉伸性能和不同應(yīng)力比下的裂紋擴(kuò)展性能進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明,經(jīng)熱等靜壓和固溶處理后合金試樣內(nèi)部存在兩種不同大小的等軸晶粒,在晶間存在連續(xù)片狀分布的M₂₃C₆和M₆C碳化物。合金試樣的拉伸性能隨著溫度的上升而不斷下降,斷裂方式由室溫下的韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)?00℃下的脆性斷裂。在不同應(yīng)力比下,合金試樣的裂紋擴(kuò)展方式主要為穿晶擴(kuò)展,裂紋擴(kuò)展速率隨著應(yīng)力比的不斷上升而提高,在高應(yīng)力比下合金內(nèi)部的疲勞裂紋更傾向于在取向差較小的晶粒內(nèi)部擴(kuò)展。

摘要:以70um厚的Ni-6W合金薄帶為基體，采用陽(yáng)極氧化法制備納米多孔NiW后，再化學(xué)溶液沉積CeO2制備N(xiāo)i和CeO2 (200)晶面暴露的納米多孔NiW-CeO2電極。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和XPS對(duì)電極形貌和表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過(guò)陰極極化曲線、循環(huán)伏安曲線和電化學(xué)阻抗技術(shù)表征各電極的電解析氫行為。結(jié)果表明(200)晶面暴露的納米多孔NiW-CeO2電極比Ni(111)晶面暴露的Ni-CeO2電極和無(wú)擇優(yōu)取向的Ni-S-CeO2和Ni-Zn-CeO2電極的析氫性能好。該復(fù)合電極具有比文獻(xiàn)中所報(bào)道的共沉積的Ni-CeO2更高的交換電流密度1.7×10-1A cm-2。在1M NaOH溶液中達(dá)到100 mA cm-2電流密度時(shí)，過(guò)電位比NiW-CeO2電極和NiW電極分別降低了分別降低55mV和81mV。對(duì)CeO2加入后對(duì)整個(gè)析氫過(guò)程的電化學(xué)過(guò)程的影響進(jìn)行了分析。本文通過(guò)該合成方法來(lái)控制CeO2的形貌，繼而選擇性暴露(200)晶面，實(shí)現(xiàn)對(duì)NiW-CeO2復(fù)合電極的析氫催化性能的調(diào)控。

摘要:采用感應(yīng)加熱的方式,在65Mn鋼基體表面制備了金剛石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的的復(fù)合鎳基涂層,利用SEM、EPMA、XRD對(duì)釬涂接頭的微觀組織和相組成進(jìn)行了分析,研究了感應(yīng)釬涂中金剛石/釬料界面的元素?cái)U(kuò)散機(jī)制和形成機(jī)理。并利用干砂橡膠輪磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了涂層的耐磨性能,分析了金剛石/鎳基涂層的耐磨增強(qiáng)機(jī)制。結(jié)果表明,釬涂層中釬料合金物相主要為Ni4B3、(Ni,Fe)固溶體、Ni3Si2、CrB；金剛石與釬料合金發(fā)生了冶金反應(yīng),金剛石/釬料合金界面的C元素分布促使金剛石表面出現(xiàn)了雙層碳化物結(jié)構(gòu),分別為金剛石側(cè)的Cr3C2和在Cr3C2表面生長(zhǎng)的Cr7C3。金剛石復(fù)合涂層的耐磨性能顯著優(yōu)于鋼基體,涂層60min磨損失重僅0.25g,為鋼對(duì)比試樣磨損失重的1/12,金剛石在磨損過(guò)程中起到了阻擋犁溝擴(kuò)展的作用,涂層的失效機(jī)制為鎳基合金磨損和金剛石的脫落。

摘要:針對(duì)金屬夾芯柱殼結(jié)構(gòu)在高溫工況下的阻尼減振問(wèn)題，提出采用具有優(yōu)異耐溫性能和粘彈性阻尼特性的金屬橡膠材料作為夾芯阻尼層，研究?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)和不同溫度梯度對(duì)夾芯柱殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性影響規(guī)律。首先，采用傳統(tǒng)金屬橡膠沖壓成型制備工藝，結(jié)合真空釬焊連接工藝，實(shí)現(xiàn)了夾芯柱殼結(jié)構(gòu)面/芯界面可靠的冶金結(jié)合，可滿足整體構(gòu)件持續(xù)耐高溫500℃以上。其次，分析了芯層密度、面芯厚度比、梯度溫度等關(guān)鍵參數(shù)在不同激勵(lì)條件下對(duì)金屬橡膠夾芯柱殼結(jié)構(gòu)高溫阻尼減振特性的影響，主要性能評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：割線剛度、固有頻率、振動(dòng)加速度級(jí)及阻尼比等。通過(guò)與等質(zhì)量的非夾芯柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)比表明：金屬橡膠夾芯柱殼結(jié)構(gòu)的剛度與面板厚度、芯層密度正相關(guān)；在0-300℃范圍阻尼效果隨溫度下降，但在300℃-500℃范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，高溫阻尼減振特性表現(xiàn)出顯著的溫致非線性。

摘要:鎂合金具有優(yōu)異的生物相容性和獨(dú)特降解性，但其在生理環(huán)境中的耐蝕性能較差，嚴(yán)重制約了其在臨床應(yīng)用中的發(fā)展。本文使用預(yù)拉伸工藝制備Mg-Zn-Sr-Zr-Mn新型鎂合金，通過(guò)XRD（X-ray Diffraction）、OM（Optical Microscopy）和SEM（Scanning Electron Microscopy）探究預(yù)拉伸形變量與顯微組織、腐蝕速率和膜層形貌間的關(guān)系。結(jié)果表明：隨預(yù)拉伸形變量的增大（2%、4%、6%），合金晶粒尺寸被逐漸拉長(zhǎng)，孿晶數(shù)目逐漸增多，析出相離散程度逐漸增大。4%預(yù)拉伸合金由于適量孿晶的出現(xiàn)及析出相離散程度的增大，增加了電偶腐蝕形核點(diǎn)位，加速了合金表面均勻氧化產(chǎn)物的快速產(chǎn)生，增大了合金極化電阻阻值（729.4 Ω·cm-2）；三種預(yù)拉伸合金電化學(xué)（0.39→0.25→0.74 mm·y-1）及失重速率（2.85→1.83→5.88 mm·y-1）均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。4%預(yù)拉伸合金具有較高的耐蝕性證明適當(dāng)?shù)念A(yù)拉伸變形提高界面析出相的連續(xù)性，阻礙腐蝕進(jìn)程，對(duì)合金腐蝕性能起到積極作用。而當(dāng)預(yù)拉伸形變量繼續(xù)增加，產(chǎn)生大量位錯(cuò)，創(chuàng)造氫擴(kuò)散路徑，有利于氫富集，導(dǎo)致合金耐蝕性下降。此外，適當(dāng)?shù)念A(yù)拉伸形變通過(guò)改變殘余應(yīng)力的重新分布，提高腐蝕均勻性，同時(shí)提高膜層致密性與連續(xù)性，延緩腐蝕進(jìn)程。

摘要:采用超音速火焰噴涂(HVOF)制備了WC-WB-CoCr涂層,研究了溫度對(duì)WC-WB-CoCr涂層高溫摩擦磨損性能的影響。通過(guò)掃描電鏡、X射線衍射和顯微硬度儀對(duì)涂層的微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行了表征。通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和拉曼光譜儀研究了WC-WB-CoCr涂層的高溫摩擦學(xué)性能和氧化產(chǎn)物,采用臺(tái)階儀掃描磨痕形貌并計(jì)算WC-WB-CoCr涂層的磨損率。結(jié)果表明：WC-WB-Co-Cr涂層主要由WC和CoW₂B₂組成,涂層結(jié)構(gòu)致密,與基體結(jié)合緊密；隨著磨損試驗(yàn)溫度升高,涂層的摩擦系數(shù)從0.66降低到0.57,涂層的磨損率隨著溫度的升高而升高,但是其磨損率增長(zhǎng)程度隨著溫度的升高而降低。高溫磨損過(guò)程中,磨痕表面的氧化膜主要由WO₃和CoWO₄組成,且CoWO₄比WO₃表現(xiàn)出更好的耐高溫磨損性能。涂層的主要磨損機(jī)制為疲勞磨損和黏著磨損。

摘要:鋯合金的高溫蒸汽氧化行為是失水事故下需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。為了研究Sn對(duì)鋯合金高溫蒸汽氧化行為的影響，開(kāi)展了不同Sn含量的SH12(Zr-0.75Sn-0.2Fe-0.1Cr，wt.%)和Zr-4(Zr-1.5Sn-0.2Fe-0.1Cr)合金在模擬失水事故工況下1000，1050，1100和1200 ℃的高溫蒸汽氧化試驗(yàn)。采用光學(xué)顯微鏡、電子探針、顯微硬度計(jì)分析了氧化樣品的顯微組織以及氧化前后樣品的顯微硬度。結(jié)果表明：低Sn的SH12比高Sn的Zr-4合金的抗高溫蒸汽氧化性能更好，這說(shuō)明降低Sn含量可以改善鋯合金的抗高溫蒸汽氧化性能。氧化前，SH12合金的顯微硬度低于Zr-4合金，而氧化后SH12合金基體的顯微硬度明顯高于Zr-4合金，與氧化后SH12合金基體中的氧含量高于Zr-4合金的結(jié)果相吻合，這說(shuō)明Sn有抑制氧在Zr基體中擴(kuò)散的作用。通過(guò)第一性原理計(jì)算，發(fā)現(xiàn)Sn容易與O結(jié)合，從而抑制了O在鋯基體中的擴(kuò)散，這合理解釋了氧化后SH12合金中的氧含量比Zr-4合金高的原因。

摘要:單相V基合金膜具有比Pd合金膜更高的氫滲透率及較低的成本,在氫分離合金膜純化領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。本文通過(guò)增加Cr含量來(lái)探究斥氫元素Cr對(duì)單相V90-xTi10Crx(x=0,5,10,20)合金氫溶解、氫滲透以及抗氫脆能力的影響。結(jié)果表明,Cr含量的增加降低了氫在V90-xTi10Crx合金中的氫溶解度以及氫擴(kuò)散系數(shù),從而降低了氫滲透率,但V90-xTi10Crx合金仍表現(xiàn)出優(yōu)于Pd及Pd-Ag合金的氫滲透性能。另一方面,隨著Cr含量的增加,V90-xTi10Crx合金破裂溫度從184℃(x=5at%)降低到141℃(x=10at%),而x=20at%時(shí),合金膜冷至室溫仍保持完整性,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗氫脆性能。

摘要:采用熔滴沉積復(fù)合鎢極氬弧焊(TIG)電弧增材制造工藝實(shí)現(xiàn)了45鋼/錫鉛合金雙金屬結(jié)構(gòu)的直接冶金結(jié)合. 利用金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射等研究了鋼/鉛雙金屬增材制造結(jié)構(gòu)界面不同位置特征區(qū)域的金相組織、界面元素分布和主要物相. 結(jié)果表明,采用熔滴沉積復(fù)合TIG電弧增材制造工藝成形的鋼/鉛雙金屬結(jié)構(gòu)界面無(wú)明顯裂紋、孔隙等宏觀冶金缺陷；根據(jù)鋼/鉛界面金屬間化合物(IMCs)的分布狀態(tài)判定,鉛合金熔滴在45鋼表面的沖擊、鋪展過(guò)程中,同時(shí)存在“反應(yīng)性潤(rùn)濕”和“惰性潤(rùn)濕”,反應(yīng)性潤(rùn)濕界面存在微小波動(dòng)并且界面處IMCs為FeSb₂和FeSn₂,惰性潤(rùn)濕界面未析出反應(yīng)產(chǎn)物且存在微孔隙缺陷. 熔池中心處的界面IMCs層厚最大,IMCs層厚約為6 μm,隨著測(cè)試位置逐漸遠(yuǎn)離熔池中心,界面IMCs層厚呈非線性遞減趨勢(shì)。

摘要:針對(duì)選區(qū)激光熔化（SLM）高M(jìn)g含量AlSiMg3合金成形性差的缺點(diǎn)，通過(guò)Zr進(jìn)行合金化，系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對(duì)SLM成形高M(jìn)g含量Al-Si-Mg-Zr合金的成形性及時(shí)效處理對(duì)合金組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，SLM成形Al-Si-Mg-Zr合金的熔池邊界處形成了大量的細(xì)小等軸晶，從而有效避免了樣品在成形過(guò)程中裂紋的產(chǎn)生，增加了樣品的SLM成形性，不同激光功率和激光掃描速度下獲得樣品的孔隙率均低于0.3%。拉伸測(cè)試結(jié)果表明，成形態(tài)樣品的屈服強(qiáng)度（YS）為426±8 MPa，極限抗拉強(qiáng)度（UTS）為464±12 MPa。經(jīng)165 ℃時(shí)效處理后，由于α-Al晶粒內(nèi)部納米強(qiáng)化相的增多，樣品的強(qiáng)度增加明顯，時(shí)效樣品的最大YS和UTS分別為482±11 MPa和522±10 MPa。本研究獲得SLM成形Al-Si-Mg-Zr樣品的強(qiáng)度高于目前商用的SLM成形Al-Si-Mg合金。

摘要:摘要：本研究將連續(xù)擠壓與等通道模具相結(jié)合，通過(guò)有限元模擬、金相顯微鏡、X射線衍射儀和透射電子顯微鏡分析大應(yīng)變條件下鋁鍶中間合金微觀組織的變化機(jī)理。結(jié)果表明：等通道模具中等效應(yīng)變最大值可達(dá)16，出現(xiàn)在經(jīng)過(guò)第一轉(zhuǎn)角外角的a路徑上，對(duì)Al4Sr相細(xì)化效果最好，各路徑對(duì)Al4Sr相的細(xì)化作用為：內(nèi)側(cè)a路徑>中間b路徑>外側(cè)c路徑；采用這種一模雙孔的擠壓方式，可以使進(jìn)料口中心粗大的Al4Sr相粒子經(jīng)過(guò)等通道模具中應(yīng)變最大的a路徑，使其得到有效細(xì)化，最終使得產(chǎn)品中心和邊緣的Al4Sr相均得到有效細(xì)化，尺寸約為4.5 μm。透射電鏡觀察表明，經(jīng)過(guò)大塑性變形后，由于累積應(yīng)變值增加，微觀應(yīng)變?cè)龃?，Al4Sr相內(nèi)部位錯(cuò)纏結(jié)交割，形成位錯(cuò)墻，與外部位錯(cuò)相互作用，使Al4Sr相粒子斷裂碎化，對(duì)Al4Sr相粒子產(chǎn)生了顯著的細(xì)化效果，同時(shí)由于界面能的增大，促使Al4Sr相出現(xiàn)少量回溶。

摘要:針對(duì)航空飛行器、運(yùn)載車(chē)輛電控箱等關(guān)鍵元件的輕量化、減振和導(dǎo)電等多功能需求，設(shè)計(jì)和制備了一種具有雙螺旋結(jié)構(gòu)的銅-鋼絲復(fù)合金屬橡膠。采用有限元數(shù)值模擬分析了復(fù)合金屬橡膠成型過(guò)程中的細(xì)觀螺旋絲勾連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組織演變，搭建了變激勵(lì)動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)和電阻性能測(cè)試平臺(tái)，提出了采用損傷因子來(lái)評(píng)判試件疲勞破壞程度，研究了不同銅-鋼絲質(zhì)量比對(duì)動(dòng)態(tài)減振性能、疲勞損傷以及靜動(dòng)態(tài)電阻性能的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)頻幅增大時(shí)，試件動(dòng)態(tài)剛度增加，而損耗因子減??；損傷因子越大，試件的動(dòng)態(tài)剛度和損耗因子變化越顯著；銅-鋼絲質(zhì)量比越大的試件對(duì)應(yīng)的細(xì)觀內(nèi)部絲材動(dòng)態(tài)磨損越嚴(yán)重；靜態(tài)壓縮行程增大，試件電阻值隨之減少；動(dòng)態(tài)振動(dòng)次數(shù)增加，試件電阻值均有所增大，銅絲比例越大電阻值增幅越顯著。

摘要:采用化學(xué)共沉淀法，通過(guò)改變Fe3O4納米顆粒的生長(zhǎng)溫度、包覆環(huán)境pH、清洗、分散方式等工藝參數(shù)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出Fe3O4納米顆粒在生長(zhǎng)階段、包覆階段、分散階段的最佳參數(shù)條件，優(yōu)化以往的制備工藝，使油酸包覆的磁性顆粒在煤油中的分散穩(wěn)定性得到提高。通過(guò)XRD、TEM、VSM等對(duì)樣品進(jìn)行表征，并使用旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)所制煤油基磁性液體的流變性能進(jìn)行分析，結(jié)果表明，改性后的Fe3O4納米顆粒平均粒徑約為14nm，呈現(xiàn)較為規(guī)則的球形，飽和磁化強(qiáng)度為60emu/g，可制備出質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)60%的高密度煤油基磁性液體，與普通磁液相比，以此制備工藝得的高密度煤油基磁性液體在飽和磁化強(qiáng)度、抗氧化性等方面皆有較大提升，擁有更高的應(yīng)用價(jià)值。

摘要:近年來(lái),現(xiàn)代工業(yè)對(duì)材料的性能提出了日益嚴(yán)苛的要求,表面技術(shù)改性逐漸成為提升材料表面性能的有效手段。CrAlN涂層因其良好的力學(xué)性能和優(yōu)異的抗高溫氧化性能,在保護(hù)性涂層領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。本文綜述了近十年來(lái)CrAlN基涂層的最新研究進(jìn)展,包括CrAlN涂層的結(jié)構(gòu)和性能、制備工藝、合金化和以CrAlN為基的納米多層結(jié)構(gòu)涂層和納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層的設(shè)計(jì)和優(yōu)勢(shì)等,討論了CrAlN涂層潛在的發(fā)展方向,以期推動(dòng)該涂層在保護(hù)性涂層領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

摘要:鉭及鉭合金因具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、高溫力學(xué)性能、耐腐蝕性能以及加工成形能力,目前已被應(yīng)用于航空航天、冶金化工以及核工業(yè)等諸多高新技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)鉭及其合金巨大的應(yīng)用潛力,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了深入廣泛的研究,取得了豐富的研究成果。本文系統(tǒng)總結(jié)了鉭合金材料體系類(lèi)型及其應(yīng)用領(lǐng)域,并從現(xiàn)有合金制備技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)、主要合金體系的力學(xué)性能及其影響因素、高溫防護(hù)涂層的體系及其制備方法等方面進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。最后,針對(duì)目前鉭及其合金研究中存在的短板,對(duì)其未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望。

摘要:富鎳層狀氧化物因其相對(duì)較高的比容量成為高能量密度鋰離子電池的首選正極，進(jìn)一步提高Ni含量，材料特性趨向于LiNiO2，電化學(xué)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性惡化。晶格元素?fù)诫s是提升LiNiO2穩(wěn)定性的有效策略。厘清LiNiO2正極材料結(jié)構(gòu)并明晰摻雜元素對(duì)其影響及規(guī)律，對(duì)開(kāi)發(fā)Ni含量大于90%的富鎳正極材料具有重要意義。本文首先介紹了LiNiO2材料結(jié)構(gòu)及面臨的穩(wěn)定性問(wèn)題。然后綜述了Co、Mn、Al、Mg、Ti、Zr、W等典型摻雜元素對(duì)LiNiO2的影響及規(guī)律，并討論了陰離子和多元素?fù)诫s以及有潛力的摻雜元素。本文旨在對(duì)LiNiO2摻雜提供一個(gè)新的視角，以期使用更有效的摻雜方案開(kāi)發(fā)可用于動(dòng)力電池的高容量穩(wěn)定的富鎳正極材料。

摘要:采用一種第三代單晶高溫合金制備了某型號(hào)的渦輪葉片鑄件，經(jīng)真空固溶熱處理后，發(fā)現(xiàn)在葉片鑄件表面形成了大量形狀不規(guī)則的亮白色組織。經(jīng)對(duì)葉片進(jìn)行解剖和金相觀察，發(fā)現(xiàn)鑄件內(nèi)部組織為均勻的γ相，但外部存在一個(gè)明顯的表面層。表面層中基體為連續(xù)分布的亮白色γ’相，主要組成元素為Ni，Al和Ta，表面層γ’相基體上析出了許多片狀的TCP相。對(duì)鑄件表面附近的成分分布進(jìn)行了測(cè)量分析，顯示鑄件表面層為典型的貧Cr層。正是Cr元素的貧化，導(dǎo)致了表面層中γ相向γ’相的轉(zhuǎn)變和γ’相與TCP相的共軛生長(zhǎng)。貧Cr層的出現(xiàn)還導(dǎo)致了在表面層與內(nèi)部組織之間出現(xiàn)了較多的殘存γ/γ’共晶。