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摘要:利用多功能微弧氧化電源，采用目前工藝較為成熟和應(yīng)用最廣泛的電參數(shù)對TC4鈦合金進(jìn)行微弧氧化，并在電解液中添加不同濃度的納米二氧化鋯，對比微弧氧化膜層的微觀形貌和綜合力學(xué)性能，探究納米二氧化鋯對膜層的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著納米二氧化鋯濃度的增加，膜層厚度幾乎不發(fā)生變化，但膜層的成分和含量發(fā)生改變：膜層中出現(xiàn)板鈦礦相，且含量不斷增加。當(dāng)納米二氧化鋯濃度為2 g/L時，膜層的粗糙度相比未添加納米二氧化鋯時大幅下降，膜層耐磨性能最好，且此時膜層表面微孔直徑最小且尺寸均勻，耐腐蝕性能最佳。

摘要:在穩(wěn)定的酸性檸檬酸鹽溶液中，在低碳鋼基體上電鍍獲得了Ni-Fe-Co合金鍍層，并研究了電鍍條件和鈷含量對鍍層性能的影響，得到了最佳鍍層工藝參數(shù)。利用掃描電子顯微鏡、能譜儀、電化學(xué)阻抗譜、極化曲線和數(shù)字顯微硬度計對合金鍍層進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，合適的工藝參數(shù)是10 A/dm²、45 ℃和10 g/L檸檬酸三銨。Ni-Fe-Co合金鍍層的鈷含量隨著鈷離子濃度的增加而線性增加，鍍層均為簡單的面心立方固溶體結(jié)構(gòu)。隨著鍍層中鈷含量的增加，鍍層的耐腐蝕性能和硬度先升高后降低。Ni-Fe-13.51Co（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）鍍層具有顯著的防腐蝕性能，其電荷轉(zhuǎn)移電阻為3031 Ω·cm²，腐蝕電流密度為5.754×10^-6 A/cm²。

摘要:采用激光熔覆技術(shù)在Q235鋼表面制備了鎳基合金（含質(zhì)量分?jǐn)?shù)24%Cr、13%Mo）熔覆層，研究了激光掃描速度（100、200和300 mm/s）對熔覆層顯微結(jié)構(gòu)和耐腐蝕性能的影響，分析了熔覆層的顯微組織、相組成、元素稀釋率、顯微硬度和耐腐蝕性能。結(jié)果表明，熔覆層由γ-Ni(C, Mo, Fe)和Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶體組成。隨著激光掃描速度的提高，熔覆層晶粒細(xì)化，元素稀釋率降低，顯微硬度提高。由于元素稀釋率較高，在掃描速度100 mm/s制備的熔覆層在3.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）NaCl溶液中浸泡2 h后的腐蝕電位最低。但由于熔覆層質(zhì)量好，表面鈍化膜穩(wěn)定，在3.5% NaCl溶液中浸泡7 d后，其耐腐蝕性能仍優(yōu)于其他2種涂層。

摘要:低擴(kuò)滲效率和滲層孔隙是困擾著滲鉻生產(chǎn)的兩個重要難題。本文采用固體包埋法在GCr15表面制備滲Cr涂層，重點(diǎn)探討了滲層的生長機(jī)制、孔隙成因及不同稀土氧化物的催滲作用。結(jié)果表明，加入稀土氧化物后滲層厚度明顯提高，三種稀土氧化物的催滲效率依次為Y2O3>CeO2>La2O3。滲Cr層明顯的分為雙層結(jié)構(gòu)，外層是以（Cr，F(xiàn)e）23C6相為主的多孔層，內(nèi)層為（Cr，F(xiàn)e）7C3相為主的致密層。擴(kuò)滲初期在基材表面首先生成的（Cr，F(xiàn)e）23C6相層阻礙了表面活性Cr原子向內(nèi)擴(kuò)散，其自身作為Cr源向內(nèi)擴(kuò)散促進(jìn)了致密層的生長，Cr原子擴(kuò)散速度的差異及滲層中的應(yīng)力是產(chǎn)生孔隙的主要原因。發(fā)現(xiàn)降低基體碳含量抑制（Cr，F(xiàn)e）23C6相層的生成或細(xì)化該相層晶粒增加Cr原子擴(kuò)散通道可有效降低孔隙率，這為改進(jìn)滲鉻層質(zhì)量提供了一個重要思路。

摘要:等離子噴涂涂層中不可避免存在殘余應(yīng)力和微裂紋,為了減少TiN涂層的殘余應(yīng)力,在等離子噴涂TiN涂層中添加了Ni/G,在45#鋼表面制備了TiN-Ni/G復(fù)合涂層。研究了Ni/G含量對涂層的微觀組織、顯微硬度以及抗沖蝕性能的影響,并分析了涂層在不同pH值泥漿中的沖蝕機(jī)理。結(jié)果表明：TiN-Ni/G 復(fù)合涂層的平均硬度值在1000HV0.2左右,在5wt.%NaCl 泥漿中涂層沖蝕過程中受到SiO2顆粒的沖擊以及溶液的腐蝕；pH=10的NaOH泥漿對涂層沖蝕表現(xiàn)為SiO2沖擊作用。涂層在含NaOH泥漿中的質(zhì)量損失較中性溶液有明顯減少,在兩種沖蝕液中Ni/G含量為11wt.%時涂層都表現(xiàn)出良好的抗沖蝕性能

摘要:為了研究Ti6Al4V鈦合金微弧氧化膜層的抗高溫氧化性能,在硅酸鈉電解液中添加納米鈮(Nb)顆粒制備了Nb₂O₅/TiO₂復(fù)合膜層。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)分析膜層的微觀結(jié)構(gòu)和相組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著納米Nb濃度增加,膜層表面微孔直徑增大、數(shù)量減小,膜層中Nb元素含量逐漸增加至5%,膜層厚度由42.28 μm增加至55.48 μm；膜層由銳鈦礦型TiO₂、金紅石TiO₂、Al₂TiO₅、Nb₂O₅及Nb-Ti化合物組成,金紅石型TiO₂峰值和Nb₂O₅峰值逐漸上升；試樣增重由基體10.25 mg/cm^₂降低至Nb濃度為6 g/L制備膜層的2.281 mg/cm^₂,平均氧化速率由2.8472×10^_-5 mg.cm^_-2.s^_-1降低至6.3361×10^_-6 mg.cm^_-2.s^_-1；膜層裂紋隨Nb濃度增加而減少,有效改善了膜層的抗高溫氧化性能。

摘要:針對TC4鈦合金耐磨性能差的缺點(diǎn),采用激光熔化沉積技術(shù)(LMD)進(jìn)行同步送粉法熔覆復(fù)合粉末(3~5μmWC與53~150μmTC4)制備出2mm厚的耐磨強(qiáng)化熔覆涂層。使用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)觀察并分析熔覆層的顯微組織及其元素組成成分,在室溫干摩擦往復(fù)滑動條件下測試熔覆層的磨損性能并分析其磨損機(jī)理。結(jié)果表明：熔覆涂層與基體結(jié)合性良好,無明顯裂紋、氣孔等缺陷。隨著WC顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,(Ti,W)C_1-x逐漸增加并分布在α/β相界和晶界處,熔覆層平均硬度比基體提高34%,硬度最高可達(dá)基體的1.49倍。熔覆層磨損體積和磨損系數(shù)變化規(guī)律一致,呈現(xiàn)為先降低后升高再降低。磨損表現(xiàn)形式為磨料磨損,磨損系數(shù)均與基材相近。磨損率隨WC顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而降低,WC含量10%時熔覆層耐磨性能最好,較基材提升25%。

摘要:建立了電弧熔絲增材制備TA31鈦合金過程傳熱傳質(zhì)的三維瞬態(tài)計算流體力學(xué)模型，采用流體體積法對自由表面進(jìn)行追蹤，計算了熔滴生長、液橋過渡和脫離焊絲進(jìn)入熔池的動態(tài)演化，以及在表面張力、電弧壓力、電弧剪切力、電磁力、重力和熱浮力的作用下熔池流體流動的速度分布，并通過與高速成像以及沉積層橫截面的比較，驗(yàn)證了該數(shù)值模型的有效性。結(jié)果表明：液橋過渡模式對熔池沖擊較小，有利于減少成形表面的不規(guī)則性。隨著熔池幾何形狀的擴(kuò)大，沉積層高度先增大后減小，最后趨于穩(wěn)定。在電弧壓力和表面張力的作用下，熔池表面形成凹陷，熔池內(nèi)部產(chǎn)生對流。慣性力和表面張力是影響液橋流動的最重要驅(qū)動力，粘性力和重力的影響可以忽略不計。

摘要:在航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的焊接過程中，焊縫作為薄弱部位，將直接影響整個機(jī)匣的疲勞性能及服役壽命。通常采用焊后熱處理消除焊接熱應(yīng)力，均勻焊縫組織，提高焊縫性能，但對于疲勞壽命的改善效果不明顯。本文創(chuàng)新性地提出電磁耦合處理技術(shù)，對熱處理后的Ti2AlNb合金電子束焊縫進(jìn)行調(diào)控，提升焊接接頭的疲勞壽命，同時研究了在電磁耦合作用下焊縫區(qū)材料組織演變規(guī)律。結(jié)果表明，焊縫疲勞極限由134.2MPa增至159.4MPa，提升18.8%。經(jīng)電磁耦合處理后，焊縫區(qū)域的殘余壓應(yīng)力最高提升128.7%。同時，在不改變材料組織和相成分的情況下，在材料內(nèi)部生成位錯墻與位錯糾纏，疲勞裂紋源由表層移至次表層，疲勞裂紋擴(kuò)展速度降低，使得疲勞性能提升。焦耳熱效應(yīng)、電子風(fēng)力效應(yīng)與磁致塑性效應(yīng)的耦合作用促進(jìn)了位錯運(yùn)動，同時增強(qiáng)了疲勞裂紋擴(kuò)展。本研究為提升焊縫疲勞壽命提供了一種新方法，并為電磁耦合處理提升焊縫疲勞性能提供了可行性依據(jù)。

摘要:摘要：分別采用TC3實(shí)心焊絲和Ti-Al-V-Mo系藥芯焊絲作為填充金屬，進(jìn)行TC4鈦合金板窄間隙激光填絲焊，并對獲得的焊接接頭組織性能進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明，兩組焊接接頭各區(qū)域的微觀尺度區(qū)別較明顯，激光填藥芯焊絲焊接接頭中的焊縫區(qū)與粗晶區(qū)中的α"馬氏體長度較小，并且焊縫區(qū)中原始β相晶界寬度也較窄；激光填實(shí)心焊絲焊縫中α"馬氏體板條寬約0.55 μm，板條α"馬氏體之間穿插著少量殘留β相，在α"馬氏體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)位錯，并形成少量的位錯塞積；激光填藥芯焊絲焊縫中的針狀α"馬氏體寬度約0.35 μm，板條α"馬氏體之間同樣穿插著少量殘留β相，針狀α"馬氏體內(nèi)含有少量的細(xì)孿晶和大量的位錯塞積形成的位錯墻，同時在相界位置也發(fā)現(xiàn)更加密集的位錯，殘留β相含量也要略多；激光填實(shí)心焊絲焊接接頭焊縫區(qū)中晶粒間的取向差大于10°的大角度晶界占比約79.25 %，藥芯焊絲約為96.27 %；激光填藥芯焊絲焊接

摘要:對TC11鈦合金棒材進(jìn)行固溶時效處理，通過光學(xué)顯微鏡、XRD以及沖擊性能測試等，研究固溶時效處理后該合金微觀組織與沖擊性能的關(guān)系。結(jié)果表明：兩相區(qū)固溶處理后，組織變化較小，時效后組織中出現(xiàn)β轉(zhuǎn)變組織，并有α′相析出，單相區(qū)固溶處理后，初生α相完全消失，α′相數(shù)量和尺寸隨著時效時間增加而增加，出現(xiàn)晶界β相；兩相區(qū)固溶后，組織由α相與α″相構(gòu)成，單相區(qū)固溶后，組織由α′相與α″相構(gòu)成，當(dāng)進(jìn)行時效處理后，組織均由α相和β相構(gòu)成；棒材的沖擊韌性在單相區(qū)固溶處理后最大，最大值為22 J/cm2，兩組沖擊韌性值均是隨著時效溫度升高而降低，但降低幅度較??；兩相區(qū)固溶后的裂紋擴(kuò)展路徑較為平緩，經(jīng)時效后裂紋路徑產(chǎn)生偏折，而單相區(qū)固溶后的裂紋擴(kuò)展路徑曲折程度較大，再經(jīng)時效處理后的裂紋發(fā)生巨大偏轉(zhuǎn)，擴(kuò)展路徑更加曲折。

摘要:本文研究了具有兩種不同組織(固溶態(tài)、時效態(tài))的Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)合金在室溫應(yīng)變控制的低周疲勞循環(huán)變形行為及微觀變形機(jī)制。結(jié)果表明：TLM合金的循環(huán)硬化/軟化行為與應(yīng)變幅和組織密切相關(guān)。固溶態(tài)合金的低周疲勞壽命更高,且彈性模量均隨循環(huán)周次和總應(yīng)變幅的增大,從保持不變到急劇增加,時效態(tài)的彈性模量則在循環(huán)變形過程中基本保持不變。微觀組織特征表明,固溶態(tài)合金的循環(huán)變形機(jī)制主要依賴位錯滑移、變形誘發(fā)的α″馬氏體和獨(dú)特的“Z”型β孿晶協(xié)同作用,而時效態(tài)合金則只是以位錯滑移為主。

摘要:開展了單向壓縮變形后的片層組織TA15合金電脈沖處理實(shí)驗(yàn),對片層組織形貌及位錯、界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,深入分析預(yù)變形片層組織TA15合金在脈沖電流作用下的微觀組織演變機(jī)理。結(jié)果表明電脈沖促進(jìn)TA15合金中的原子擴(kuò)散和缺陷反應(yīng),引起晶界/相界遷移、末端遷移與Ostwald熟化,從而使片層組織發(fā)生電致靜態(tài)球化；且隨著電流密度增大和通電時間的延長,片層組織球化率增大,平均晶粒尺寸先增大后減小。變形局域化嚴(yán)重的α相球化機(jī)理主要為層片間剪切,變形量小的β相球化機(jī)理主要為晶界分離。電脈沖處理后球化α相的新生界面強(qiáng)化導(dǎo)致材料硬度最大提升26.41%。

摘要:利用TRB_³摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)采用球/平面接觸形式探究TC4合金摩擦磨損性能,使用TC4合金球、GCr15鋼球以及Si3N4陶瓷球作為對摩副來研究TC4合金在不同法向載荷作用下摩擦劃痕和磨損特性；通過3D激光共聚焦顯微鏡測量摩擦劃痕形貌,建立能量磨損模型探究磨損過程中接觸狀態(tài)的變化機(jī)制,預(yù)測磨損進(jìn)程。結(jié)果表明：隨著上試樣硬度的逐漸降低,球/平面的接觸狀態(tài)向微平面/平面的接觸狀態(tài)轉(zhuǎn)變,摩擦劃痕狀態(tài)受到鈦合金在壓頭前端位錯墻和壓頭后端黏著顆粒的影響,劃痕長度和寬度隨載荷的增加線性增長,劃痕深度出現(xiàn)“鋸齒”狀波動；“切削與塑性比”f_cp分布于 f_cp=0.5兩側(cè)說明壓頭對TC4合金的損傷以微犁耕和微切削兩種機(jī)制交互作用,說明劃痕表面加工硬化現(xiàn)象對表面的保護(hù)作用,劃痕硬度和表面粗糙度的關(guān)系可以預(yù)測材料變形過程中的損傷情況。

摘要:采用Thermecmastor-Z100kn熱模擬試驗(yàn)機(jī)對TC6鈦合金進(jìn)行了低應(yīng)變速率大變形熱壓縮試驗(yàn)，獲得了變形溫度范圍為900～945℃、應(yīng)變速率范圍為0.0001～0.1s-1、變形程度為70%時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線。分別使用傳統(tǒng)摩擦修正模型與改進(jìn)摩擦修正模型對真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線進(jìn)行修正，并建立了基于摩擦修正的應(yīng)變補(bǔ)償型Arrhenius模型。結(jié)果表明：改進(jìn)摩擦修正模型能更好地表征材料在大變形狀態(tài)下的真應(yīng)力-真應(yīng)變動態(tài)響應(yīng)。經(jīng)摩擦模型修正的應(yīng)變補(bǔ)償型Arrhenius模型相線性相關(guān)度較高，平均絕對誤差較小，預(yù)測值精度較高。

摘要:設(shè)計并制備了一種新型低成本、易變形的Ti-43Al-3.5Mn-0.5W（原子百分?jǐn)?shù)，下同）合金鍛錠，并對其組織、室/高溫拉伸力學(xué)性能、抗高溫氧化性、熱變形能力進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明，與Ti-42Al-5Mn相比，研制的合金強(qiáng)度、抗高溫氧化性、熱變形能力更佳，且該合金α2和βo相中具有更低的Mn含量，降低了合金近服役溫度下富錳Laves相的析出傾向。合金的固態(tài)相變路線為：β→β+α→β+α+γ→β+βo+α+α2+γ→βo+α2+γ，其中γ相完全熔解的溫度（Tγ-solv）約為1250℃，β單相區(qū)溫度（Tβ或Tα）約為1360℃。熱處理后合金顯微組織為片層和片層界面處大量βo和γ混合相。通過兩步熱處理，鍛態(tài)合金的高溫強(qiáng)度和穩(wěn)定性均有一定提升，這主要?dú)w結(jié)為片層組織含量的提高和片層晶團(tuán)尺寸的細(xì)化。1260℃/30min/AC+800℃/3h/FC熱處理合金800℃的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為320 MPa、555MPa、16%。

摘要:不同工況下TC4(Ti-6Al-4V)鈦合金疲勞累積損傷及強(qiáng)度退化存在較大差別。為了充分表征載荷參數(shù)的影響,基于Chaboche損傷模型以及改進(jìn)的多軸疲勞損傷準(zhǔn)則,本文提出新的強(qiáng)度退化模型,開展了TC4鈦合金的多軸高周疲勞(HCF)壽命預(yù)測和強(qiáng)度退化評估。首先,開展TC4合金在一系列加載路徑下的多軸比例和非比例疲勞試驗(yàn)。將Chaboche非線性損傷準(zhǔn)則和臨界平面法與提出的損傷控制參數(shù)相結(jié)合,描述了TC4合金的非線性疲勞損傷計算和壽命預(yù)測。其次,進(jìn)一步建立了基于累積損傷的非線性強(qiáng)度退化模型,并證明了該模型在不同載荷工況下均可以獲得更高的精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于考慮載荷參數(shù)的影響,本文提出的TC4鈦合金疲勞壽命與強(qiáng)度退化預(yù)測結(jié)果精度遠(yuǎn)高于其他的預(yù)測模型。

摘要:通常認(rèn)為TB6鈦合金中的“β斑”會降低構(gòu)件的力學(xué)性能,Fe元素偏析是導(dǎo)致β斑的主要原因。本文利用OM、SEM、EDS、EPMA等微觀表征手段,結(jié)合對β斑樣品拉伸過程的掃描電鏡原位觀察,分析了β斑區(qū)域和正常區(qū)域的顯微組織、化學(xué)成分和硬度差異,研究了β斑對TB6合金拉伸變形行為的影響。結(jié)果表明：β斑區(qū)域組織中的初生α相含量少于5%,β晶粒粗大達(dá)到0.58mm,是正常晶粒尺寸的60倍以上；β斑區(qū)域的維氏硬度較正常區(qū)域略高；β斑區(qū)域中的V和Fe元素含量在宏觀上無明顯差異,但微區(qū)存在波動和不均勻分布,β斑區(qū)域的Fe元素含量離散性高于正常區(qū)域。V和Fe元素微區(qū)成分偏析是導(dǎo)致TB6合金后續(xù)加熱和變形過程中相變溫度差異的主要原因,局部先轉(zhuǎn)變的β晶粒由于缺少晶界α相的釘扎,迅速長大。β斑材料在拉伸變形過程中,裂紋起始于粗大β晶粒的晶界處,晶界和晶內(nèi)滑移是β斑組織的主要變形方式,β斑TB6合金的斷裂模式為沿晶和穿晶混合的斷裂模式。

摘要:用于核反應(yīng)堆的新候選材料研發(fā)是一項(xiàng)重要任務(wù)。由于反應(yīng)堆環(huán)境惡劣，堆芯材料在高溫下應(yīng)具有良好的綜合性能，如良好的強(qiáng)度、延展性、耐腐蝕性能和耐輻照性能等。此外，還應(yīng)考慮低中子吸收橫截面和中子活化。典型的空間核反應(yīng)堆核心材料的選擇主要由工作溫度決定。隨著反應(yīng)堆設(shè)計工作溫度的升高，一般以316不銹鋼、鎳基高溫合金、氧化物分散強(qiáng)化（ODS）鋼、鈮合金、難熔金屬和SiC陶瓷的順序來選擇設(shè)計堆芯材料。此外，高熵合金已經(jīng)引起核領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本文綜述了以上不同材料體系在輻照過程中的力學(xué)性能演變，為進(jìn)一步提升抗輻照性能提供研究指導(dǎo)。

摘要:鈦及鈦合金由于質(zhì)輕、彈性模量低、生物相容性佳和骨整合性優(yōu)異，已成為應(yīng)用最廣泛的生物醫(yī)學(xué)金屬材料之一。然而，較低的塑性、耐腐蝕性能和耐磨損性能限制了其發(fā)展和應(yīng)用。劇烈塑性變形被認(rèn)為是對金屬材料最有效的晶粒細(xì)化方法之一，其中，等通道轉(zhuǎn)角擠壓（ECAP）是制備塊狀超細(xì)晶（UFG）/納米晶金屬材料的常用技術(shù)。通過ECAP變形，可以制備具有優(yōu)異綜合性能的UFG鈦及鈦合金。本文綜述了生物醫(yī)用UFG鈦及鈦合金的ECAP制備方式，著重討論了ECAP變形對鈦及鈦合金的組織、力學(xué)性能、耐腐蝕性能和耐磨損性能的影響，分析了鈦及鈦合金的ECAP變形機(jī)制和晶粒細(xì)化機(jī)制，提出了通過ECAP變形結(jié)合傳統(tǒng)塑性加工和變形后熱處理來進(jìn)一步優(yōu)化鈦及鈦合金綜合性能的想法。

摘要:激光重熔使得材料表面的固化層再次快速熔化、凝固,從而提高了材料的致密度和表面質(zhì)量。作為一種表面改性技術(shù),激光重熔已經(jīng)在傳統(tǒng)制造工藝中得到了廣泛的應(yīng)用。近期研究表明,激光重熔技術(shù)也可以應(yīng)用到選區(qū)激光熔化(SLM)中,實(shí)現(xiàn)消除缺陷并優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)。激光重熔技術(shù)還可以提高零件的硬度和延展性等力學(xué)性能。本文主要總結(jié)了激光重熔對于常見SLM成形金屬材料的質(zhì)量提升作用,以及激光重熔工藝手段以及重熔參數(shù)(包括重熔激光功率、重熔掃描速度、重熔掃描間距和重熔次數(shù))對于缺陷消除、組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化的作用規(guī)律。

摘要:難熔金屬由于具有優(yōu)異的綜合性能而廣泛應(yīng)用于航空航天、裝備制造、核工業(yè)及生物醫(yī)療等領(lǐng)域。但是由于高熔點(diǎn)及高韌脆轉(zhuǎn)變溫度的特點(diǎn)，尚存在加工制造困難、生產(chǎn)周期長、對設(shè)備要求高等問題，從而限制了其應(yīng)用與發(fā)展。激光增材制造是近年來新興的數(shù)字化制造技術(shù)之一，為制造和加工難熔金屬提供了新的發(fā)展思路。本文重點(diǎn)介紹了近年來激光增材制造難熔金屬的熱點(diǎn)領(lǐng)域，包括鎢及鎢基重合金、純鉬及鉬硅硼合金、鈮硅及鈮鈦合金和多孔鉭，對尚存在的問題進(jìn)行了總結(jié)，最后對激光增材制造難熔金屬未來的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

摘要:多元鑭基六硼化物固溶體是異質(zhì)金屬元素進(jìn)入六硼化鑭（LaB6）晶格中取代部分La原子而形成含三種及以上元素的化合物。相比于單一LaB6，多元鑭基六硼化物固溶體具有更低的電子逸出功和可調(diào)節(jié)的光吸收性能，在電子和光學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，受到了眾多研究者的關(guān)注。由于異質(zhì)金屬元素種類眾多，且組合方式多樣，導(dǎo)致多元鑭基六硼化物固溶體材料體系種類龐大且復(fù)雜多變。為此，本文系統(tǒng)梳理了近年來多元鑭基六硼化物固溶體材料在晶體結(jié)構(gòu)、制備工藝及光電性能三個方面的研究進(jìn)展情況，分析了當(dāng)前多元鑭基六硼化物固溶體材料所面臨的難題，并從理論、技術(shù)及應(yīng)用三個方面對多元鑭基六硼化物固溶體材料的未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

摘要:目前通過使用粘接劑將催化劑粘接到基體上成為電解水析氫電極的主流制備方式，但粘接劑本身電阻較大且粘接強(qiáng)度低，易脫落。金屬Pt是目前公認(rèn)的最好的析氫金屬電極，但其昂貴的價格限制了工業(yè)上大規(guī)模的使用。通過爆炸焊接技術(shù)將析氣過電位低、穩(wěn)定性好和強(qiáng)度高的鈦與導(dǎo)電性優(yōu)異的銅結(jié)合，構(gòu)筑出一種自支撐鈦-銅層合電極。電化學(xué)測試表明：相對于單一金屬電極，該層合電極在1 mol/L KOH溶液中表現(xiàn)出良好的電解水析氫(HER)性能和導(dǎo)電性且穩(wěn)定性優(yōu)異，在電流密度為10 mA·cm-2，測試時間為20000 s的穩(wěn)定性測試中電位起伏只有0.05 V。電解水析氫量測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果中同樣能夠驗(yàn)證在實(shí)際工作中，鈦-銅層合電極具備更優(yōu)異的析氫性能。利用工作中產(chǎn)生的凹凸不平和富含孔洞的表面形貌暴露出更多的活性位點(diǎn)和電化學(xué)活性表面積，使得層合電極的HER性能在長時間工作中不會降低，且會略有提高，為電極材料制備提供有效且能夠降低成本的方向，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

摘要:以一種第三代單晶高溫合金為實(shí)驗(yàn)材料,通過籽晶法制備了[001][100](2個指數(shù)分別為一次和二次取向)和[011][110] 2種取向的單晶料板,采用敲擊共振法測試了從室溫到1100 ℃范圍內(nèi)第1種試樣的Young’s模量和剪切模量及第2種試樣的剪切模量,根據(jù)測試結(jié)果,計算出單晶高溫合金的3個彈性常數(shù)C11、C12和C44,從而得到單晶高溫合金各個取向的泊松比。繪制了泊松比的最大值及最小值的三維取向分布圖,分析了泊松比隨晶體取向的變化規(guī)律。當(dāng)一次取向沿著[001]和[111]時,泊松比在面內(nèi)具有各向同性。當(dāng)一次取向沿著[011]時,泊松比隨著二次取向的變化而顯著改變,二次取向在以[110]為中心的約60°的范圍內(nèi)泊松比為負(fù)值,在其他角度范圍內(nèi)為正值,且在[100]時具有最大值。

摘要:采用具有優(yōu)良高溫強(qiáng)度、高熱導(dǎo)率、高耐磨性能和耐腐蝕性能的SiC納米線為Ni-Cr-P釬料的添加物，研究了釬料/焊點(diǎn)的組織與性能。結(jié)果表明，釬料的組織由Ni(Cr)固溶體、Ni₃P固溶體以及Ni(Cr)和Ni₃P共晶組織組成，微量的SiC納米線可以顯著細(xì)化基體組織，使焊點(diǎn)抗剪切強(qiáng)度提高29.6%。SiC納米線的添加使釬料的熔化溫度提高約4 ℃，顯著促進(jìn)釬料在Q235基板表面的潤濕性，增幅達(dá)到12.5%。然而，過量添加SiC納米線會顯著粗化基體組織，降低釬料的潤濕性和焊點(diǎn)的抗剪切強(qiáng)度。在不同SiC含量的Ni-Cr-P釬料中，Ni-Cr-P-0.1SiC釬料/焊點(diǎn)具有明顯的優(yōu)越性。

摘要:采用電子背向散射衍射技術(shù)研究了鎳基高溫合金冷變形和再結(jié)晶退火過程中的組織演變、晶界特征分布、應(yīng)變分布及織構(gòu)演變規(guī)律。結(jié)果表明，當(dāng)冷變形量較小（ε≤45%）時，晶粒沿著軋制方向被拉長，呈扁平狀于基體中均勻分布，應(yīng)力主要集中在晶界和孿晶界（TB）附近，大角度晶界（HAGBs）和TBs逐漸向亞晶界（Sub-GBs）和小角度晶界（LAGBs）轉(zhuǎn)變。同時，出現(xiàn)Goss織構(gòu) {110}<001>、Brass-R織構(gòu){111}<112>、Twinned-Copper織構(gòu){552}<115>和Copper織構(gòu){112}<111>。當(dāng)軋制壓下量超過70%時，晶粒形狀逐漸從扁平變?yōu)槔w維狀，晶粒的變形均勻性逐漸變好，應(yīng)變分布變得均勻，LAGBs開始占主導(dǎo)地位。同時，織構(gòu)類型保持不變，但織構(gòu)強(qiáng)度增加。在1120 ℃退火15 min后，孿晶的長度分?jǐn)?shù)隨著軋制壓下量的增加而增加。同時，變形織構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樵俳Y(jié)晶織構(gòu)，織構(gòu)類型增加，但織構(gòu)強(qiáng)度減弱。此外，當(dāng)退火孿晶的比例增加時，Copper織構(gòu){112}<111>不斷向Twinned-Copper織構(gòu){552}<115>轉(zhuǎn)變，并且經(jīng)過30%~80%軋制變形的試樣產(chǎn)生織構(gòu){124}<211>。

摘要:采用粉末冶金法制備了不同Co含量（0.5%，1.0%，2.0%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的Pb-Co陽極，并與傳統(tǒng)的Pb-Ca-Sn陽極進(jìn)行了對比試驗(yàn)。通過電化學(xué)測試研究了陽極在160 g/L H₂SO₄、500 mg/L Cl^-電解液中的電化學(xué)行為，研究了恒電流極化72 h后陽極氧化層的物相組成、表面形貌和元素分布。隨著Co含量的增加，Pb-Co陽極的電位、電荷傳遞電阻和析氧過電位逐漸降低。恒電流極化72 h后，Pb-2%Co陽極的析氧過電位比Pb-Ca-Sn陽極低101 mV。此外，在Cl^-的存在下，電荷傳遞得到改善，析氧反應(yīng)受到抑制，陽極氧化層惡化。

摘要:采用動電位極化曲線電化學(xué)方法研究了2A97-T3和2A97-T6 Al-Cu-Li合金的耐腐蝕性能，并以第3代典型2060-T8合金、2099-T83鋁鋰合金和航空用2024-T4高強(qiáng)鋁合金為參考對象進(jìn)行了比較。通過分析電化學(xué)參數(shù)和腐蝕形貌，發(fā)現(xiàn)合金在3種濃度的NaCl溶液中的耐腐蝕性為2A97-T3>2A97-T6>2024-T4>2060-T8>2099-T83。隨著NaCl溶液濃度的增加，合金的腐蝕電位（E_Corr）均降低，同時加劇了表面點(diǎn)蝕和晶間腐蝕程度。2A97-T3合金通過進(jìn)行固溶和雙級人工時效處理的共同作用得到2A97-T6合金，此時T₁相數(shù)量大大增加且分布更加均勻。因此，熱處理工藝降低了2A97鋁合金的腐蝕電位，導(dǎo)致2A97-T6合金的耐腐蝕性能略弱于2A97-T3合金。晶間θ相的解體誘導(dǎo)了2A97-T3合金的剝落腐蝕形貌，而2A97-T6合金的點(diǎn)蝕形貌是由晶內(nèi)T₁相的溶解造成的。

摘要:采用選區(qū)激光熔化（SLM）技術(shù)制備了Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金。使用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、能譜儀和透射電子顯微鏡等測試方法，表征了熱處理前后Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金微觀組織的結(jié)構(gòu)，并測試了合金的硬度。結(jié)果表明：沉積態(tài)合金組織主要由 α-Al、Al₆Mn和初生Al₃Sc組成。SLM成形的合金熔池組織呈魚鱗狀，熔池內(nèi)靠近熔合線附近形成了大量細(xì)小的等軸晶，平均晶粒尺寸約為0.57 μm，熔池心部則由柱狀晶組成，柱狀晶的平均寬度約為0.48 μm。棒狀A(yù)l₆Mn主要沿晶界分布，少量顆粒狀的初生Al₃Sc存在于晶粒內(nèi)部，這表明初生Al₃Sc可以作為異質(zhì)形核質(zhì)點(diǎn)，細(xì)化α-Al基體。熱處理后，熔池內(nèi)部等軸晶尺寸及柱狀晶寬度均有所增大，組織中析出了大量細(xì)小彌散的二次Al₃Sc顆粒。硬度測試結(jié)果表明，隨著時效時間的延長，各溫度條件下合金的硬度值呈先升高后降低的趨勢，相比于沉積態(tài)合金的硬度，在325 ℃、180 min時效熱處理后合金的硬度提高了30%左右，達(dá)到1813.0 MPa。

摘要:研究了0~1000 eV的低能氬（Ar）離子束對Be的刻蝕。比較了多種不同的表面拋光方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ar離子束刻蝕能獲得高質(zhì)量的Be表面。隨著刻蝕的持續(xù)進(jìn)行，Be表面質(zhì)量逐漸提升，表面粗糙度在600 eV和100 mA的條件下刻蝕6 h后趨于穩(wěn)定，達(dá)到了0.63 μm。比較了白光干涉（WLI）和聚焦離子束（FIB）的測量方法，發(fā)現(xiàn)FIB測量法更適合Be刻蝕深度的測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計算表明，Be的濺射過程與其被Ar離子轟擊后的電離過程較為接近。采用第一電離能作為濺射閾值，獲得了Ar離子能量對Be濺射產(chǎn)額的影響規(guī)律，獲得了Be刻蝕速率隨Ar離子束流和濺射產(chǎn)額乘積的變化規(guī)律，為Be刻蝕的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

摘要:通過原位反應(yīng)法制備了增強(qiáng)相含量為3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的Al₃Zr/A356鋁基復(fù)合材料（AMCs）。通過X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、能譜儀和顯微硬度測試，研究了不同鎢極氬?。═IG）焊焊接參數(shù)下焊接接頭的顯微組織和耐腐蝕性能。結(jié)果表明，當(dāng)焊接電流為140 A時，焊縫成形最好，沒有氣孔或裂紋等焊接缺陷。焊接過程中生成細(xì)小的Al₃Ti增強(qiáng)顆粒，呈球形和短棒狀，并分散在基體中。焊接接頭的硬度高于基體金屬的硬度，增強(qiáng)顆粒的強(qiáng)化效果明顯。隨著在3.5% NaCl溶液中的浸泡時間延長，焊縫的點(diǎn)蝕程度增加，且大多發(fā)生在晶界和強(qiáng)化相周圍。微區(qū)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)焊接電流為140 A時，腐蝕電位波動小，腐蝕傾向低，耐腐蝕性能最好。

摘要:為了在加工復(fù)雜薄壁件的過程中改善其工藝性能和使用性能，對6061鋁合金復(fù)雜薄壁件雙向振動超聲漸進(jìn)成形后的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，對比了傳統(tǒng)漸進(jìn)成形、垂直單向超聲振動漸進(jìn)成形和橢圓雙向超聲振動漸進(jìn)成形工藝，對成形后的試驗(yàn)件進(jìn)行硬度測試、殘余應(yīng)力分析以及掃描電子顯微鏡觀察，以驗(yàn)證雙向漸進(jìn)成形工藝對鋁合金復(fù)雜薄壁件成形性能和使用性能的提升效果。硬度試驗(yàn)結(jié)果表明，橢圓超聲振動漸進(jìn)成形能夠軟化材料，增加材料塑性和韌性，從而提高6061鋁合金成形復(fù)雜薄壁件的能力，試驗(yàn)件斷裂面端口產(chǎn)生大量韌窩的現(xiàn)象也進(jìn)一步證明了這一觀點(diǎn)。試驗(yàn)件成形表面的微觀形貌特征表明橢圓超聲振動漸進(jìn)成形在改善試驗(yàn)件表面質(zhì)量方面具有顯著優(yōu)勢。此外，發(fā)現(xiàn)橢圓超聲振動漸進(jìn)成形方法能夠在6061鋁合金表面形成殘余壓應(yīng)力層，有利于提高薄壁件的抗疲勞性能。

摘要:基于第一性原理探究了氧氣分子在鈾鉬表面的吸附解離行為。在五層γ-U(100)表面構(gòu)型的基礎(chǔ)上，用單個鉬原子置換表層的1個高對稱點(diǎn)的鈾原子，并用4個鉬原子置換表層鈾原子后，分別建立了γ-U(100)/Mo和γ-U(100)/4Mo模型，計算得到了不同吸附構(gòu)型下的結(jié)構(gòu)參數(shù)、吸附能、Bader電荷、電子結(jié)構(gòu)和表面功函數(shù)。結(jié)果表明，氧分子在γ-U(100)/Mo和γ-U(100)/4Mo表面為化學(xué)吸附，且最穩(wěn)定的吸附位點(diǎn)為空位平行吸附，吸附能分別為-12.552和-8.661 eV。氧分子在鈾鉬表面的吸附分為解離吸附和未解離吸附，兩者共同組成穩(wěn)定的吸附行為，同時，解離吸附比未解離吸附更為穩(wěn)定。Bader電荷結(jié)果表明，氧氣在吸附過程中，主要與吸附表面最上兩層的原子發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。電子結(jié)構(gòu)研究表明，O 2s和U 6p軌道發(fā)生輕微雜化，O 2p與U 6d、Mo 5s、Mo 4p、Mo 4d軌道發(fā)生較強(qiáng)的重疊雜化。本研究為氧分子在鈾鉬合金表面的吸附提供了機(jī)理闡述，并進(jìn)一步為氧氣在鈾鉬合金表面的腐蝕機(jī)理研究提供理論基礎(chǔ)。

摘要:利用Zwick/Roell Z100萬能材料試驗(yàn)機(jī)和Hopkinson拉桿對TWIP鋼進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)及動態(tài)力學(xué)性能的研究?；诹W(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，修正了Johnson-Cook動態(tài)本構(gòu)模型中應(yīng)變硬化項(xiàng)以及應(yīng)變強(qiáng)化項(xiàng)。采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)對TWIP鋼拉伸變形前后的組織進(jìn)行了觀察與分析。結(jié)果表明：TWIP鋼在準(zhǔn)靜態(tài)加載下表現(xiàn)為負(fù)應(yīng)變率敏感性，當(dāng)動態(tài)加載時表現(xiàn)為正應(yīng)變率敏感性。在拉伸過程中，孿生誘發(fā)塑性是TWIP鋼的主要變形機(jī)制，同時滑移也起到了重要作用；動態(tài)加載下TWIP鋼中形變孿晶的起始應(yīng)變和孿晶體積分?jǐn)?shù)均小于準(zhǔn)靜態(tài)加載過程；形變孿晶的生成以及孿晶相互作用導(dǎo)致的晶粒細(xì)化，使TWIP鋼兼具高強(qiáng)度、高塑性及高動態(tài)吸能性能，在抗沖擊、抗爆領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

摘要:研究了NbC顆粒增強(qiáng)鈷基耐磨材料在950~1050℃空氣中的氧化行為。合金在950℃下屬于抗氧化級，1000℃下屬于次抗氧化級，1050℃下屬于弱抗氧化級，氧化動力學(xué)曲線基本上符合拋物線規(guī)律。合金表面形成由CoCr2O4、CoNb2O6、Cr2O3和Al2O3組成的混合氧化物層，基體中塊狀NbC的優(yōu)先原位氧化行為造成氧化層厚度不均勻且疏松多孔。經(jīng)過1050℃/100h氧化后，氧化層下方基體中形成貧Cr層，導(dǎo)致氧化皮剝落后無法重新形成具有保護(hù)作用的連續(xù)氧化膜。

摘要:摘 要: 鋁鋰合金是航空制造中的新型合金材料，其鉚接技術(shù)是現(xiàn)代飛機(jī)制造重要研究方向。鉚接后的鋁鋰合金板孔的干涉量影響到殘余應(yīng)力分布，為了研究鉚接過程與殘余應(yīng)力分布特征之間的關(guān)系，利用自動鉆鉚裝備對不同厚度的鋁鋰合金板進(jìn)行鉚接。使用ABAQUS/Explicit對鋁鋰合金自動壓鉚過程進(jìn)行了仿真，通過試驗(yàn)和仿真的方法分析不同壓鉚力、鉚釘長度、壁板厚度和鉚釘材料等組合條件下鋁鋰合金壁板內(nèi)部所產(chǎn)生的干涉量，進(jìn)而推導(dǎo)出各工藝條件下鋁鋰合金壁板厚度方向上殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。研究結(jié)果表明，2060-T8鋁鋰合金壁板孔壁產(chǎn)生的干涉量及沿板厚方向分布的殘余應(yīng)力隨壓鉚力的增大而增大，隨鉚釘長度的增大而減小，隨壁板厚度的增加呈現(xiàn)非單調(diào)增長的趨勢。壁板總厚度為4.2mm時，平均干涉量及平均殘余應(yīng)力可以達(dá)到最大值。相比于2117-T4鋁合金鉚釘，采用7050-T3鋁合金鉚釘壓鉚后2060-T8鋁鋰合金壁板產(chǎn)生的平均干涉量降低6%~12%，平均殘余應(yīng)力降低8%~12%。

摘要:為改善5083Al和304不銹鋼爆炸焊接質(zhì)量,提升隔熱效果,本研究采用1060Al、TA1和Ni作夾層材料,制備了具有熱傳導(dǎo)梯度的五層爆炸復(fù)合板。為消除爆炸焊接后的殘余應(yīng)力,減少絕熱剪切帶和微裂紋等缺陷,采用550℃/60min退火工藝對五層爆炸復(fù)合板進(jìn)行退火處理,并通過SEM、EBSD和萬能試驗(yàn)機(jī)等手段,分析研究了退火對其組織演化及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：五層爆炸復(fù)合板的四個焊接界面均呈波形,且在界面處存在微裂紋、孔洞、絕熱剪切帶和漩渦區(qū)等缺陷。經(jīng)退火處理,四個焊接界面均發(fā)生不同程度的再結(jié)晶,微裂紋、絕熱剪切帶等缺陷得到有效改善；5083Al/1060Al/TA1界面的β相和Al-Ti金屬間化合物增多,TA1/Ni界面在原TiNi3熔化層的基礎(chǔ)上新增TiNi熔化層和Ti2Ni熔化層。界面拉剪強(qiáng)度均有所降低,但均仍遠(yuǎn)高于相應(yīng)國標(biāo)使用要求；拉脫試樣在5083Al/1060Al界面斷裂分離。

摘要:為了探究Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.03Ge（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）合金在400 ℃/10.3 MPa不同氧含量過熱蒸汽中的腐蝕行為，將Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.03Ge合金樣品分別放入靜態(tài)高壓釜和動態(tài)高壓釜中進(jìn)行400 ℃/10.3MPa的除氧、300 ppb 溶解氧（DO）和1000 ppb DO過熱蒸汽腐蝕試驗(yàn)。采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜等表征手段對合金和氧化膜的顯微組織以及氧化膜中各元素的價態(tài)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，與除氧環(huán)境相比，Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.03Ge合金在300 ppb DO和1000 ppb DO環(huán)境中的平均腐蝕速率分別增加了23.5%和29.4%，這說明DO會加速合金的腐蝕，且DO含量越高腐蝕加速作用越明顯；DO不但促進(jìn)了氧化膜中Fe、Cr、Sn和Ge等合金元素的氧化，還會加速O/M界面處Zr→ZrOx→ZrO2的演化過程； 基于以上兩個方面提出了一種DO加速鋯合金在400 ℃/10.3 MPa過熱蒸汽中腐蝕的機(jī)制：腐蝕環(huán)境中DO含量的增加導(dǎo)致氧化膜中參與反應(yīng)的O2-和OH-的濃度增加，這一方面加速了氧化膜中合金元素的氧化，導(dǎo)致氧化膜中缺陷濃度增加和局部附加應(yīng)力增大；另一方面加速了O/M界面處Zr→ZrOx→ZrO2的演化，使O/M界面處產(chǎn)生更大的應(yīng)力，提供更短的應(yīng)力馳豫時間。這兩方面的作用都會促進(jìn)氧化膜中孔隙、裂紋等缺陷的生成，加速O2-和OH-的擴(kuò)散，進(jìn)而加速了合金的腐蝕。

摘要:硬質(zhì)合金中存在分布不均勻的殘余熱應(yīng)力,在承載過程中殘余熱應(yīng)力與外加載荷產(chǎn)生復(fù)雜的交互作用,影響材料的力學(xué)性能?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)和模擬方法均為統(tǒng)計性分析方法,難以在微觀組織尺度分析應(yīng)力分布的細(xì)節(jié)和特征。本文利用有限元模擬的方法研究了硬質(zhì)合金的殘余熱應(yīng)力分布特征,分析了不同載荷方式下硬質(zhì)合金內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài),研究了殘余熱應(yīng)力和外加載荷之間的相互作用?；趹?yīng)力分析,提出了提高硬質(zhì)合金承載能力的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和理論依據(jù)。該方法也可應(yīng)用于其他多種多相復(fù)合材料的應(yīng)力分析和微觀組織優(yōu)化。

摘要:在5356鋁合金電弧增材制造時，采用隨電弧同步移動的攪拌針在熔池內(nèi)施加不同頻率（30KHz、40KHz、50KHz）超聲攪拌，結(jié)果顯示：1）增材層組織與未施加超聲攪拌時相比，晶粒細(xì)化，柱狀晶數(shù)目減少，等軸晶數(shù)目增加；且隨著超聲頻率增加，晶粒細(xì)化更加明顯；2）增材層孔隙率隨超聲攪拌頻率增加呈降低趨勢，分別為0.73%、0.64%、0.59%，但均高于未加超聲攪拌的試樣（0.2%）；3）隨著超聲攪拌頻率增加，增材層強(qiáng)度與塑性均有所提升：增材層的抗拉強(qiáng)度分別為266.57MPa（無超聲）、278MPa、282MPa、299MPa，伸長率分別為30.67%（無超聲）31.54%、35.53%、41.86%。

摘要:對Inconel625母材與焊縫金屬進(jìn)行750℃下的75% Na2SO4-25%NaCl混合熔鹽熱腐蝕實(shí)驗(yàn)，并對腐蝕產(chǎn)物的物相、表面形貌、腐蝕失重速率及腐蝕機(jī)理等進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明:Inconel625接頭母材處組織為奧氏體等軸晶，焊縫處組織為樹枝晶；母材與焊縫金屬失重曲線均遵循拋物線規(guī)律，其失重速率常數(shù)分別為3.43和4.18；焊縫金屬因?yàn)楦籒b第二相的析出，導(dǎo)致其與母材相比耐蝕性較差，腐蝕表現(xiàn)出“不均勻性”；兩種狀態(tài)下的Inconel625有著相同的腐蝕層結(jié)構(gòu)均為，外層NiO顆粒和片層狀NiCr2O4，中層致密Cr2O3氧化層，內(nèi)層“蜂窩”狀Ni2S3硫化層的3層結(jié)構(gòu)；Inconel625合金在750℃下75%Na2SO4-25%NaCl混合鹽中的主要腐蝕機(jī)理為:“硫化-氧化”腐蝕。

摘要:采用還原法制備Cu-10wt.%WC復(fù)合粉末,熱壓燒結(jié)得到Cu-10wt.%WC復(fù)合材料,并進(jìn)行熱軋?zhí)幚?。采用掃描電子顯微鏡、X-射線衍射儀、透射電子顯微鏡、拉伸試驗(yàn)等,研究了熱軋對Cu-10wt.%WC復(fù)合材料組織和性能的影響及機(jī)理。結(jié)果表明,經(jīng)熱軋,復(fù)合材料中WC顆粒尺寸無變化但沿軋制方向重新排列,Cu晶粒尺寸減小,發(fā)生再結(jié)晶時沿(220)晶面擇優(yōu)生長,降低了與WC顆粒結(jié)合界面的錯配度。軋制后,復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度從426MPa提高至492MPa,硬度從149.7 HV0.2提高至166.8 HV0.2,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能不變。熱軋使WC顆粒重新排列調(diào)節(jié)了位錯的分布、Cu晶粒擇優(yōu)取向提高與WC顆粒界面結(jié)合強(qiáng)度以及細(xì)晶強(qiáng)化的作用,提高了復(fù)合材料綜合性能。

摘要:原位自生顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是提高金屬材料強(qiáng)韌性的有效途徑,本文采用放電等離子燒結(jié)技術(shù) (SPS),以氧化石墨烯、碳化硅、氮化硼為增強(qiáng)體,原位自生制備TiAl基復(fù)合材料,研究增強(qiáng)相體對TiAl基復(fù)合材料顯微組織演變及室溫性能的影響。結(jié)果表明,增強(qiáng)體的改變直接影響了TiAl基復(fù)合材料第二相形貌和分布。添加石墨烯后,在TiAl合金α2和γ片層界面處彌散析出微納米尺度第二相Ti2AlC；添加碳化硅在基體中分別生成微米級晶界相Ti5Si3，微納米片層間相Ti2AlC；添加氮化硼未能在TiAl合金α2和γ片層界面處析出微納米第二相，而是納米級TiB2和Ti2AlN相析出在晶界處與基體形成連續(xù)核殼結(jié)構(gòu)；復(fù)合添加石墨烯和氮化硼既能在片層間原位析出Ti2AlC相,又能在晶界處形成核殼結(jié)構(gòu)。TiAl基復(fù)合材料的室溫壓縮性能和摩擦磨損性能均得到有效提高,復(fù)合添加石墨烯和氮化硼可獲得優(yōu)異的室溫性能。TiAl基復(fù)合材料的析出相調(diào)控為合金設(shè)計提供了新思路,進(jìn)一步突破TiAl合金性能極限。

摘要:采用真空感應(yīng)熔煉(VIM)方法,結(jié)合特定的熱處理工藝,制備具有FCC/L1₂兩相共格的Al_0.1CoCrFeNiTi_0.1高熵合金,在寬溫度(298K-973K)內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)單軸恒溫壓縮試驗(yàn)。使用SEM和XRD測試方法對高熵合金微觀結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行觀察；根據(jù)熱力學(xué)和晶體學(xué)理論計算FCC固溶體相和L1₂相納米沉淀相的晶格參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù),并解釋其形成原因；通過Image j圖像處理軟件自動統(tǒng)計L1₂相在晶內(nèi)和晶界處的尺寸、間距以及體積分?jǐn)?shù)。結(jié)果表明：L1₂相與FCC相晶格常數(shù)和晶面間距的比值分別約為1.008和0.605；該高熵合金的平均原子半徑 ；平均混合熵 ；平均混合焓 ；價電子濃度 ；由EDS能譜分析得到L1₂沉淀相粒子化學(xué)式為 ；在熱壓縮變形過程中,在同一溫度下的初始應(yīng)變階段,隨著應(yīng)變的增大,PLC鋸齒屈服強(qiáng)化現(xiàn)象的A型鋸齒波逐漸消失；而當(dāng)溫度大于873K,應(yīng)變大于0.213時,則有B型鋸齒波出現(xiàn)。這主要與合金各階段的變形機(jī)制有關(guān)。

摘要:本文采用冷金屬過渡+脈沖焊接(CMT+P)方法對7A52鋁合金進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn),研究不同熱處理工藝對焊接接頭顯微組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,焊縫區(qū)由樹枝晶或等軸樹枝晶為主的顯微組織經(jīng)熱處理后均已轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶,但AA(人工時效)試樣的晶粒組織和第二相尺寸更加粗大且晶界存在偏析現(xiàn)象。T6(固溶+人工時效)試樣的焊縫區(qū)析出相數(shù)量多于AA,而且熱影響區(qū)的η′(MgZn2)強(qiáng)化相尺寸以及無沉淀析出帶寬度均減小。AA和T6試樣的接頭強(qiáng)度分別達(dá)到315 MPa和356 MPa,AA試樣對接頭力學(xué)性能提升有限,T6試樣相比于AW試樣提高了約14.10%,AA試樣的微觀斷口主要表現(xiàn)為韌窩型穿晶斷裂,而T6試樣斷口中的韌窩數(shù)量明顯減少,取而代之是無特征的平臺,此時接頭以穿晶+沿晶的韌脆混合斷裂為主。

摘要:通過制備Zr-0.3Nb-xCr(x=0.2, 0.5, 1.0 wt.%)合金,并在高壓釜中進(jìn)行400 ℃/10.3 MPa過熱蒸汽腐蝕實(shí)驗(yàn),利用SEM和TEM表征和分析合金基體及氧化膜截面顯微組織,研究了Cr對Zr-0.3Nb合金顯微組織及在400 ℃/10.3 MPa過熱蒸汽中腐蝕行為的影響。結(jié)果表明,Zr-0.3Nb-xCr合金中的第二相主要為面心立方和密排六方的ZrCr₂相,尺寸在10~100 nm范圍內(nèi),隨Cr含量增加,第二相的數(shù)量增加,但尺寸無明顯變化。添加適量的Cr能促進(jìn)氧化膜中柱狀晶的生長并延緩柱狀晶向等軸晶的轉(zhuǎn)變,從而改善Zr-0.3Nb合金的耐腐蝕性能。當(dāng)Zr-0.3Nb合金中添加0.5 wt.%的Cr時,耐腐蝕性能較好,這可能是因?yàn)閆r-0.3Nb-0.5Cr合金的氧化膜較為致密,且在氧化膜/基體界面處存在亞氧化層,可以延緩氧化膜的顯微組織演化,提高合金的耐腐蝕性能。