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摘要:高熵合金（HEA）AlCoCrFeNi作為一類新型合金材料，具有高穩(wěn)定性、優(yōu)異的比強(qiáng)度和耐腐蝕性等特點(diǎn)，在鋁基復(fù)合材料（AMC）領(lǐng)域備受關(guān)注。為了研究AlCoCrFeNi HEA顆粒對鋁合金微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響，采用高能超聲鑄造工藝制備了AlCoCrFeNi HEA顆粒增強(qiáng)ADC12復(fù)合材料。隨后，研究了添加HEA對ADC12合金微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，添加的HEA顆粒與鋁基體緊密結(jié)合。基體中的Al₂Cu以及硅相得到了細(xì)化。同時(shí)，添加了HEA顆粒的合金抗拉伸強(qiáng)度和顯微硬度得到了顯著提高。與基體相比，含12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）HEA 復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和極限拉伸強(qiáng)度分別提高了16.9%和21.9%。在 20 N載荷下，復(fù)合材料的磨損率也因顯微硬度的提高而降低，這主要?dú)w因于載荷傳遞強(qiáng)化、位錯(cuò)增殖和顯微結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

摘要:本文采用真空電弧熔煉爐制備FeCrMnxAlCu(x=0、0.5、1.0、1.5、2.0)高熵合金。通過XRD、SEM、EDS等設(shè)備檢測分析了合金的微觀組織和化學(xué)成分。同時(shí)，采用電化學(xué)極化曲線法和浸泡試驗(yàn)檢測了合金在3.5 wt.% NaCl溶液中的耐腐蝕性。腐蝕后采用XPS設(shè)備對合金表面進(jìn)行分析。微觀組織表征結(jié)果表明，所制備的高熵合金呈現(xiàn)典型的枝晶和枝晶間組織，并具有FCC+BCC雙相結(jié)構(gòu)。腐蝕測試結(jié)果表明，在3.5 wt.% NaCl溶液中，高熵合金的耐蝕性能隨著Mn含量增加先升高后下降，但與無Mn合金相比，含Mn的合金仍表現(xiàn)出更好的耐蝕性能。其中，F(xiàn)eCrMnAlCu高熵合金的耐蝕性能最好，表現(xiàn)出較正的自腐蝕電位（Ecorr＝-0.417 V）和較小的自腐蝕電流密度（Icorr＝2.120×10-6 A?cm-2）。此外，F(xiàn)eCrMnxAlCu高熵合金表現(xiàn)出活化行為，并形成不連續(xù)且松散的腐蝕產(chǎn)物膜。

摘要:本文制備了五種不同V含量的CrMoNbTiVx（x=0、0.2、0.4、0.6、0.8）難熔高熵合金，研究了合金的相組成、微觀組織特征及在800 ℃下的高溫抗氧化性能。結(jié)果表明：不同V含量CrMoNbTiVx合金在鑄態(tài)時(shí)均為單一體心立方結(jié)構(gòu)，形成了典型的枝晶狀組織。在800 ℃氧化20 h和100 h后，CrMoNbTi合金的氧化增重分別為0.25 mg/cm2和0.50 mg/cm2，CrMoNbTiV0.8合金的氧化增重分別為1.49 mg/cm2和3.36 mg/cm2。隨V含量的降低，CrMoNbTiVx合金的氧化增重越少，氧化層表面越平整。CrMoNbTiV0.8和CrMoNbTi合金氧化100 h后的表面高度差分別為24.80 μm和3.37 μm。V含量不同，合金的氧化產(chǎn)物也不相同，針狀V2Nb6O19氧化物顯著降低CrMoNbTiVx合金的抗氧化性能。V含量下降能促進(jìn)氧化層中形成TiO2 、CrVNbO6和Ti4Cr3Nb3O2致密氧化物，提高CrMoNbTiVx難熔高熵合金高溫抗氧化性能。隨V含量減少，CrMoNbTiVx合金氧化層中V2Nb6O19、CrVNbO6和V2O5含量均減少，不含V的CrMoNbTi合金氧化層由致密的TiO2和Ti4Cr3Nb3O2組成，合金的抗氧化性能明顯提高。

摘要:利用銅模鑄造方法制備了ZrxTiNiCuBe(x=1.5、2、2.5、3、3.5at.%)高熵非晶合金,采用差示掃描量熱儀(DSC)對其晶化動力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,ZrxTiNiCuBe高熵非晶合金的變溫晶化為多級晶化過程,與升溫速率具有明顯動力學(xué)效應(yīng)。利用Kissinger方程計(jì)算的變溫晶化激活能,均表現(xiàn)為Eg>Ex>Ep1,Ep1

摘要:研究了預(yù)變形對近β鈦合金Ti-5Al-3Mo-3V-2Cr-2Zr-1Nb-1Fe（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）在時(shí)效處理中相變、微觀組織及強(qiáng)化響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，合金經(jīng)預(yù)變形后再進(jìn)行時(shí)效處理可以獲得明顯細(xì)化的α相與更好的時(shí)效強(qiáng)化效果。由于中間相O′、ω和O′′的形成抑制了長程應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變機(jī)制和機(jī)械孿晶，合金變形主要是通過位錯(cuò)滑移機(jī)制。預(yù)變形過程中會產(chǎn)生大量晶格缺陷，隨著預(yù)變形量的增大，位錯(cuò)數(shù)量密度逐漸上升。這些由預(yù)變形產(chǎn)生的晶格缺陷會在時(shí)效初期部分湮滅，但是仍然能夠促進(jìn)α相析出，實(shí)現(xiàn)α相細(xì)化。與未預(yù)變形的樣品相比，預(yù)變形量為5%的樣品在600 ℃時(shí)效后α相的平均寬度會下降57%，而且數(shù)量密度由7.0±1 laths/μm²上升至22.0±3 laths/μm²。當(dāng)預(yù)變形量較大時(shí)，如12%和20%，會形成板條狀的α相，這說明鈦合金經(jīng)預(yù)變形后再時(shí)效處理可以獲得細(xì)化的α相與更好的強(qiáng)化效果。

摘要:對Zr基大塊金屬玻璃（BMG）進(jìn)行了室溫下三點(diǎn)彎曲疲勞實(shí)驗(yàn)，旨在探究其在循環(huán)載荷下的疲勞行為。結(jié)果表明，根據(jù)確定的應(yīng)力幅度-破壞循環(huán)（S-N）曲線，Zr基BMG的疲勞極限為442 MPa。為評估P-S-N曲線，提出了一種基于最大似然原理的估算方法，利用統(tǒng)計(jì)原理預(yù)測材料疲勞壽命，減少了所需樣本數(shù)量，降低了實(shí)驗(yàn)成本。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與美國測試和材料協(xié)會（ASTM）標(biāo)準(zhǔn)相符，證明了估算方法的可靠性和準(zhǔn)確性。

摘要:針對細(xì)絲基金屬增材制造（MAM）工藝參數(shù)與沉積層單道幾何特征和表面粗糙度之間的關(guān)系，提出了基于MAM工藝的機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測模型。實(shí)驗(yàn)研究了激光功率、送絲速度和掃描速度對單道軌寬度、高度和表面粗糙度的影響規(guī)律。結(jié)果表明，激光功率對單道寬度影響顯著，對高度影響不大。隨著送絲速度的增加，單道的寬度和高度增加，特別是高度。掃描速度越快，單道寬度越小，而高度變化不大。采用支持向量回歸（SVR）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸（ANN）方法建立預(yù)測模型。SVR和ANN回歸模型均具有較好的預(yù)測效果，均方根誤差較小，相關(guān)系數(shù)R²較高。與ANN模型相比，SVR模型在預(yù)測單道幾何特性和表面粗糙度方面都有更好的效果。在此基礎(chǔ)上制造了多層薄壁零件，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。

摘要:探討了粉末填充電阻縫焊增材制造方法制備SiCp/Al復(fù)合材料。研究了焊接速度對試樣顯微組織和力學(xué)性能的影響，揭示了單道多層沉積層的成形及斷裂機(jī)理。結(jié)果表明：SiC顆粒分布在Al基質(zhì)上，存在團(tuán)聚和氣孔缺陷。孔隙率隨焊接速度的增加而升高，RSAM-24試樣組織最致密，密度和孔隙率分別為2.706 g/cm³和1.672%。試樣的力學(xué)性能隨焊接速度的增加而降低，焊接速度為24 cm/min時(shí)試樣的力學(xué)性能最佳，平均硬度、抗拉伸強(qiáng)度和延伸率分別為463.736 MPa、52.16 MPa和2.2%。拉伸試樣主要沿層間結(jié)合界面和Al基體與SiC顆粒結(jié)合界面處開裂，斷裂方式為韌性斷裂。

摘要:采用從頭算分子動力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理方法，從原子尺度上研究了鈹中雜質(zhì)Fe、Al和Mn的局域結(jié)構(gòu)和動力學(xué)過程。以雜質(zhì)原子為中心的徑向分布函數(shù)分析表明，F(xiàn)e和Mn周圍的鈹原子密度分別比Al周圍的鈹原子密度高8.4%和8.6%。雜質(zhì)原子平方位移的測度統(tǒng)計(jì)表明，熔融鈹中Al原子的擴(kuò)散系數(shù)分別比Fe和Mn原子大114%和133%。雜質(zhì)原子速度自相關(guān)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析表明，F(xiàn)e和Mn原子在第一配位層與鈹原子發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，表明它們在中心位置被周圍的鈹原子緊密包圍和束縛，而Al周圍的鈹原子排列松散，與Al的結(jié)合力較弱。雜質(zhì)活度系數(shù)分析表明，當(dāng)Fe或Mn進(jìn)入熔體鈹時(shí)，它降低了體系的自由能，而當(dāng)Al進(jìn)入時(shí)，它增加了體系能量。綜上所述，BeAl原子間作用力較弱，因此它們不會形成金屬間化合物，并且Al在鈹中擴(kuò)散迅速。而Be-Fe和Be-Mn具有很強(qiáng)的原子間作用力，并且傾向于形成更多的BeFe和BeMn鍵以降低體系的自由能，因此Fe、Mn在鈹中擴(kuò)散緩慢。從頭算分子動力學(xué)可用于預(yù)測鈹真空蒸餾的最佳實(shí)驗(yàn)溫度。

摘要:采用靜電層自組裝法制備了核殼MoSi₂@Nb粉體。采用表面活性劑SDS（CHSO₄Na）和CTAB（C₁₉H₄₂BrN）對2種顆粒表面進(jìn)行改性，使其帶電，并用Zeta電位計(jì)測試懸浮液的Zeta電位。采用掃描電鏡、透射電鏡和能譜儀對合成材料的物相、形貌、結(jié)構(gòu)和元素分布進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：當(dāng)SDS濃度為2 mmol/L，CTAB濃度為3 mmol/L，Nb懸浮液pH值為5時(shí)，二次包覆后涂層效果較好。在200 ℃氬氣中煅燒2 h后，Nb與MoSi₂的界面處發(fā)現(xiàn)了NbSi₂相，表明Nb具有高活性并與Si反應(yīng)。在1450 ℃單軸壓力40 MPa下放電等離子燒結(jié)2 h后，MoSi₂@Nb材料中仍保留了核殼結(jié)構(gòu)。然而，Nb與MoSi₂反應(yīng)強(qiáng)烈，大部分Nb相發(fā)生反應(yīng)，這個(gè)問題在后續(xù)研究中亟待解決。與MoSi₂材料的斷裂韌性（K_IC=3.32 MPa·m^0.5）相比，MoSi₂@Nb材料的K_IC顯著提高至5.75 MPa·m^0.5。

摘要:工業(yè)模壓生產(chǎn)深井字形WC-Co硬質(zhì)合金塊是一個(gè)難以解決的技術(shù)難題，主要是所用石蠟基成形劑不合適造成的。采用有機(jī)高分子樹脂、增塑劑、表面活性劑和潤滑劑這4種改性劑對成形劑石蠟做了改性，研究了樹脂種類的定性篩選和4種石蠟改性劑組合的正交實(shí)驗(yàn)，以得到改性劑的優(yōu)化定量比例。結(jié)果表明，樹脂中小分子插入石蠟支晶間隙可能是樹脂和石蠟相容性提高的一個(gè)重要原因。通過正交實(shí)驗(yàn)，確定了成型劑的最佳配方為：100份58#石蠟、15份EVA-2、4份DPHP、4份油酸酰胺和2份硬脂酸。該優(yōu)化配方在一家中國公司的工業(yè)生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，生產(chǎn)出了質(zhì)量合格的深井形狀硬質(zhì)合金產(chǎn)品，其中WC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%，Co質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。

摘要:在真空熱熔W/CuCrZr復(fù)合板的基礎(chǔ)上進(jìn)行了爆炸焊接，采用金相顯微鏡、掃描電鏡及能量色散X射線光譜對結(jié)合界面進(jìn)行微觀形貌觀察，同時(shí)結(jié)合有限元計(jì)算探索了熱熔爆炸W/CuCrZr復(fù)合板界面的演化機(jī)制。結(jié)果表明：熱熔爆炸焊接W/CuCrZr 復(fù)合板的界面結(jié)合良好，具有3~8 μm交叉熔融區(qū)，但W側(cè)產(chǎn)生了裂紋。數(shù)值模擬再現(xiàn)了熱熔爆炸焊接過程中結(jié)合界面壓力、應(yīng)力、應(yīng)變及內(nèi)能變化規(guī)律，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生裂紋的位置和數(shù)值模擬計(jì)算的高應(yīng)力位置吻合，熱熔爆炸焊接界面附近的高壓、高溫進(jìn)一步促進(jìn)了界面的結(jié)合。

摘要:亞穩(wěn)β型TB18鈦合金具有較高的固溶-時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)和良好的強(qiáng)度韌性匹配潛力,成為制備先進(jìn)航空構(gòu)件的優(yōu)選材料。通過研究經(jīng)過不同固溶溫度、固溶時(shí)間、固溶后緩冷熱處理后TB18鈦合金的微觀組織和力學(xué)性能變化規(guī)律,闡明固溶處理對TB18鈦合金微觀組織-力學(xué)性能間交互作用的影響機(jī)理。結(jié)果表明,經(jīng)過β單相區(qū)固溶和時(shí)效處理后,β基體中析出片層和針狀αs相,片層狀αs相有利于提升TB18鈦合金的韌性,片層厚度越大,TB18鈦合金的斷裂韌性越好。固溶溫度過高或固溶保溫時(shí)間過長將導(dǎo)致TB18鈦合金β晶粒發(fā)生粗化,使材料強(qiáng)度和塑性下降。將固溶后緩冷冷卻速率由0.25 ℃/min提升至1 ℃/min,經(jīng)過時(shí)效處理的TB18鈦合金內(nèi)分布均勻細(xì)密的αs相,抗拉強(qiáng)度提高達(dá)到1343 MPa,延伸率為5.0%。當(dāng)固溶制度為870 ℃/2 h/Air cooling(AC)時(shí),TB18鈦合金可在530 ℃/4 h/AC條件下時(shí)效后獲得良好的強(qiáng)韌性匹配,抗拉強(qiáng)度為1315 MPa,屈服強(qiáng)度為1225 MPa,延伸率為8.5%,沖擊韌性為29.2 J/cm2，斷裂韌度值為88.4 MPa.m1/2。

摘要:利用先進(jìn)的Gleeble熱模擬技術(shù)和電子背散射衍射（EBSD）等表征手段研究了一種Ni-Mo系高溫合金（Hastelloy B3合金）在變形溫度950 ℃~1250 ℃、變形速率0.01~5 s-1條件下的熱變形行為和微觀組織演變?；诜逯祽?yīng)力構(gòu)建了該合金的Arrhenius雙曲-正弦本構(gòu)模型。根據(jù)加工硬化率-應(yīng)變量曲線確定Hastelloy B3合金的動態(tài)再結(jié)晶（DRX）臨界應(yīng)變，并基于Avrami方程建立其DRX體積分?jǐn)?shù)模型。結(jié)果表明:DRX行為傾向于高溫和低速率的變形參數(shù)下發(fā)生。通過EBSD對該合金變形組織的晶界角度和位錯(cuò)密度進(jìn)行分析可知，位錯(cuò)易在原始晶粒邊界處聚集形成小角度晶界進(jìn)而演變?yōu)榇蠼嵌染Ы纾蚨鳫astelloy B3合金的主要DRX機(jī)制被確定為不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶（DDRX）為主，連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶（CDRX）為輔。

摘要:提出一種耦合鐓、剪、擠等多種變形于一體的膨脹-等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝（Expansion-Equal channel angular Pressing，Exp-ECAP）。450℃下采用單道次Exp-ECAP擠壓結(jié)合退火熱處理成功制備鈦鋁雙金屬復(fù)合棒材。利用SEM、EDS、XRD、EBSD和剪切試驗(yàn)研究了鈦鋁雙金屬復(fù)合棒材界面微觀組織和結(jié)合性能。結(jié)果表明，在Exp-ECAP變形劇烈剪切應(yīng)力和退火高溫條件下，鈦鋁雙金屬復(fù)合棒材獲得了良好的界面結(jié)合，鈦、鋁兩種基體元素通過相互擴(kuò)散形成了厚度約為1.27μm的冶金結(jié)合層，界面層內(nèi)生成的新相以金屬間化合物TiAl為主，并含有少量不均勻分布的Ti3Al（靠近鈦側(cè)）和TiAl3（靠近鋁側(cè)）。Ti/Al界面層金屬通過發(fā)生相變反應(yīng)和部分再結(jié)晶產(chǎn)生了大量等軸、細(xì)小的超細(xì)晶組織，晶粒隨機(jī)生長，無明顯的擇優(yōu)取向。鈦鋁雙金屬復(fù)合棒材平均剪切強(qiáng)度為66.29 MPa，剪切破壞主要發(fā)生在TiAl相層，表現(xiàn)出脆性斷裂的特征。

摘要:本文通過對一種傳統(tǒng)鎳基單晶高溫合金在不同熱處理工藝條件下的固溶和時(shí)效進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究了固溶時(shí)間和長期時(shí)效對合金微觀組織和性能的影響。結(jié)果表明：鎳基單晶高溫合金較佳的熱處理工藝為1310℃/4h(空冷)+1130℃/4h(空冷)+899℃/16h(空冷)。經(jīng)過固溶處理后,極大程度避免析出不利TCP相,獲得尺寸較小、立方度較高的強(qiáng)化相γ′的微觀組織。不同熱處理制度下,合金持久斷裂壽命和延展率相差較小。變形過程中,脆性針狀TCP相優(yōu)先破碎,不是裂紋萌生處。而枝晶間的薄弱的碳化物/基體界面提供了裂紋的源頭。

摘要:通過用戶自定義NiTi合金子程序?qū)ω?fù)泊松比結(jié)構(gòu)的凹凸型自擴(kuò)張支架進(jìn)行有限元模擬分析，通過控制變量法研究了不同幾何參數(shù)條件下，支架在自膨脹過程中狀態(tài)和應(yīng)力演化情況。結(jié)果表明：隨著周向支撐單元數(shù)量Nc和支撐圈傾斜桿與水平方向的夾角θ改變，凹凸型支架與之對應(yīng)的支撐性能出現(xiàn)完全相反的變化。支架軸向距離在向四周擴(kuò)張過程中變化的大小主要與參數(shù)h/l和θ呈負(fù)相關(guān)。凹凸型支架處于病變股動脈時(shí)的擴(kuò)張率可以達(dá)到90.3%，高于現(xiàn)有自膨脹醫(yī)療支架。本凹凸型支架在股動脈中工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)均勻的擴(kuò)張，直接避免了中間狹小而兩端寬的情況出現(xiàn)。進(jìn)行了Goodman疲勞曲線和疲勞因子評估，符合國家對醫(yī)用支架的服役壽命要求。

摘要:12Cr12Mo不銹鋼是航汽輪機(jī)靜葉環(huán)的重要材料，厚板12Cr12Mo不銹鋼焊接接頭會出現(xiàn)顯微組織和性能不均勻性問題。本文采用電子束焊接制備厚板12Cr12Mo不銹鋼對接接頭，對接頭進(jìn)行組織和力學(xué)性能研究。結(jié)果表明：焊接接頭沿著熔深方向產(chǎn)生了組織和性能的不均勻性，焊縫區(qū)中主要為淬火馬氏體，熱影響區(qū)為馬氏體和回火索氏體的混合組織，母材區(qū)為回火索氏體。焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的大角度晶界含量都隨著熔深的增加而減小，焊縫區(qū)的晶粒尺寸隨著熔深的增加而減小；熱影響區(qū)不同厚度位置的晶粒尺寸相同，但小于焊縫區(qū)和母材晶粒尺寸。隨著焊縫接頭熔深的增加，拉伸強(qiáng)度和硬度逐漸增加，但延伸率不斷降低，分層拉伸試樣斷裂位置出現(xiàn)在焊縫區(qū)，拉伸斷口的韌窩隨熔深的增加逐漸變小和變淺，焊縫不同區(qū)域的熱輸入和冷卻速度引起組織演變不同是導(dǎo)致組織和力學(xué)性能不均勻性的主要原因。

摘要:選區(qū)激光熔化(SLM)制備熱電材料Cu₂Se的主要問題包括激光的高能密度熱源作用下Se元素易發(fā)生燒損、難以找到市售用于3d打印的Cu₂Se粉末等,目前鮮有學(xué)者采用SLM進(jìn)行中溫?zé)犭姴牧螩u₂Se的制備。本研究采用激光誘導(dǎo)高溫自蔓延反應(yīng)+球磨法自主制備了流動性良好的可用于SLM增材制造的Cu₂Se粉末。在優(yōu)化工藝參數(shù)下獲得了表面平整、力學(xué)性能良好、熱電性能優(yōu)異的Cu₂Se熱電材料增材件。SLM制備的Cu₂Se塊體在水平與垂直方向上的晶粒生長具有明顯各向異性。垂直截面中晶粒主要為沿沉積方向生長的細(xì)長的長度尺寸約為幾百微米的柱狀晶,水平截面為尺寸約為幾十微米的等軸晶。水平截面上晶界處存在納米尺度的微孔缺陷。673 K的溫度下垂直和水平方向測得的熱電優(yōu)值分別為0.74和0.33。沿垂直和水平方向最大抗壓強(qiáng)度分別為125.08 MPa和42.69 MPa。增材件平均顯微硬度為62.5 HV。本研究制備的Cu₂Se沿垂直方向與傳統(tǒng)方式制備的Cu₂Se材料熱電性能相當(dāng),力學(xué)性能良好,表明采用SLM制備Cu₂Se熱電材料可行。研究結(jié)果為中溫?zé)犭姴牧螩u₂Se及其器件的制備提供了一種新的選擇。

摘要:低密度鈮合金具有密度低、熔點(diǎn)高、耐腐蝕性好等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天、核工程、高溫結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。為研究不同變形工藝對低密度鈮合金組織及性能的影響,本文分別對低密度鈮合金進(jìn)行了軋制和擠壓變形,通過OM、SEM觀察,力學(xué)性能測試等方法進(jìn)行了探究。結(jié)果表明：采用軋制變形時(shí),變形量大,微觀組織較均勻,第二相彌散分布,強(qiáng)度較高的同時(shí)塑性較好,斷后伸長率可達(dá)37%；采用擠壓變形時(shí),易應(yīng)力集中而開裂,變形不易深入,微觀組織不易均勻,強(qiáng)度較高,但塑性僅有15%,對變形組織對性能的影響進(jìn)行了分析,可指導(dǎo)鈮合金的加工。

摘要:本文以四種不同Sc/Zr比的Al-5.0Mg-3.0Zn合金為研究對象，研究了不同Sc/Zr比對時(shí)效態(tài)合金微觀組織及力學(xué)性能的影響。利用透射電子顯微鏡(TEM)、電子背散射衍射(EBSD)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和室溫拉伸實(shí)驗(yàn)方法，探究了Sc、Zr微合金化對合金析出強(qiáng)化相T-Mg32(Al, Zn)49相的影響，并對不同強(qiáng)化機(jī)制對屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)進(jìn)行了定量計(jì)算。研究結(jié)果表明：合金中析出了大量彌散分布的T相，不同Sc/Zr比對T相析出未產(chǎn)生顯著影響，四種合金中T相尺寸、數(shù)量密度和體積分?jǐn)?shù)差異不大，且該相均與Al基體完全共格；與基礎(chǔ)合金相比，復(fù)合添加Sc、Zr合金中的晶粒明顯細(xì)化，位錯(cuò)密度更高。合金中主要的強(qiáng)化機(jī)制為T相的析出強(qiáng)化，其對屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)為283~297MPa；固溶強(qiáng)化對合金屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)為33~40MPa；復(fù)合添加Sc、Zr通過細(xì)晶強(qiáng)化提高了合金的屈服強(qiáng)度約30MPa；復(fù)合添加Sc、Zr并未改變合金的拉伸斷裂方式。四種強(qiáng)化機(jī)制共同作用下Sc/Zr比為0.9和1.2合金的抗拉強(qiáng)度為551~552MPa，屈服強(qiáng)度為461~463MPa，延伸率為17.7~18.0%。

摘要:TiN涂層因良好的耐腐蝕、導(dǎo)電性能在金屬雙極板改性領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。TiN沉積過程中易受制備條件影響而形成非金屬空位，進(jìn)而影響涂層性能。因此，本文利用第一性原理方法計(jì)算了含有不同非金屬空位量的TiNx體系的電子結(jié)構(gòu)，展開了非金屬空位對各TiNx體系的晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、自由電子相對濃度及電荷布居影響研究。分析結(jié)果表明，隨著非金屬空位的形成，各TiNx體系穩(wěn)定性逐漸下降，非金屬空位形成能逐漸升高。經(jīng)計(jì)算，各TiNx體系的自由電子相對濃度大小排序如下：TiN0.25＞TiN＞TiN0.5＞TiN0.75。TiNx體系的導(dǎo)電能力主要由Ti原子3d軌道狀態(tài)的金屬化、N原子2p軌道貢獻(xiàn)的減少以及N原子缺失導(dǎo)致晶胞體積減小等三個(gè)因素共同影響。

摘要:本文研究了氧化物纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料在室溫~1400℃條件下,其力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)隨溫度的變化規(guī)律。分別以氧化鋁纖維和石英纖維作為增強(qiáng)體,采用溶膠-凝膠成型工藝制備出了氧化鋁纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料(Al₂O_3f/SiO₂)和石英纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料(SiO_2f/SiO₂)兩種氧化物纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料。分別研究了其在室溫~1400 ℃溫度條件下的拉伸強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度,并采用電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)對復(fù)合材料的微觀形貌和晶相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,在室溫~1000 ℃條件下,氧化鋁纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料的力學(xué)性能遠(yuǎn)高于石英纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料。而當(dāng)溫度升高到1200 ℃及以上溫度時(shí),復(fù)合材料力學(xué)性能急劇下降,基體中的二氧化硅顆粒與氧化鋁纖維之間發(fā)生強(qiáng)結(jié)合。當(dāng)溫度進(jìn)一步提升到1300~1400℃時(shí)生成了莫來石相和α-方石英相,界面消失導(dǎo)致的脆性斷裂是復(fù)合材料高溫失效的主要機(jī)理。

摘要:采用數(shù)值模擬方法研究了變曲率網(wǎng)格式鎂合金壁板級進(jìn)壓彎成形壁板曲率半徑變化規(guī)律。完成了實(shí)驗(yàn)研究，獲得了幾種規(guī)格的變曲率網(wǎng)格式鎂合金壁板部件，壁板曲率半徑范圍為205.67~72.56mm。確定了合適的變曲率網(wǎng)格式鎂合金壁板級進(jìn)壓彎成形工藝參數(shù)。結(jié)果表明，壁板部件曲率半徑與壓下量有關(guān)，隨著壓下高度增大，壁板曲率半徑隨之減小。隨著壓下高度增大，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的絕對偏差減小，相對誤差隨之增大。隨著壁板曲率半徑增大，絕對偏差增大，相對誤差隨之減小。對于鎂合金變曲率內(nèi)網(wǎng)格壁板，壁板曲率半徑模擬值與實(shí)驗(yàn)值的最大相對誤差為5.22%。對于鎂合金變曲率外網(wǎng)格壁板，壁板曲率半徑模擬值與實(shí)驗(yàn)值的最大相對誤差為5.51 %。采用母線直線度方法來評價(jià)鎂合金壁板蒙皮表面內(nèi)凹缺陷程度，隨著壁板曲率半徑減小，母線直線度偏差隨之增大，母線直線度系數(shù)隨之增大。當(dāng)壁板曲率半徑為72.56 mm時(shí)，母線直線度偏差最大值為0.083mm，對應(yīng)母線直線度系數(shù)最大值為0.237%。

摘要:通過微弧氧化脈沖形式的創(chuàng)新提高制備膜層的性能，采用微弧氧化高低頻耦合脈沖制備TiO₂膜層,低壓、高頻脈沖促使電解液中負(fù)離子團(tuán)高速附著至陽極,有效提高膜層防腐性能。膜層表面微孔數(shù)量減小,膜層孔隙率由2.72%降低至0.896%,膜層厚度增加至23.76μm,Ti元素含量由30.02%增加到42.48%,納米顆粒懸濁液中施加高頻脈沖Nb元素含量增加至10.62%。膜層由銳鈦礦型TiO₂、金紅石型TiO₂、Al₂TiO₅、Nb₂O₅及Nb-Ti化合物組成,高頻作用下Nb峰值顯著增加。腐蝕電流密度由7.995×10_-7 ^A/cm₂^降低至3.249×10_-7 ^A/cm₂^。懸濁液中高頻脈沖促進(jìn)納米顆粒沉積至膜層,低壓、高頻產(chǎn)生的加速電磁場,促使負(fù)離子團(tuán)向陽極沉積,提高了膜層性能。

摘要:采用粉末裝管法制備了多芯Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi-2212)線材，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、氧氣氣氛條件下對兩端封閉和兩端開口的線材進(jìn)行熱處理，制備了不同熔化-淬火態(tài)及晶化生長后的樣品。系統(tǒng)研究了線材內(nèi)部氣體含量對線材直徑、微觀形貌以及超導(dǎo)相形成的影響。結(jié)果表明:純氧氣氛下燒結(jié)的線材芯絲內(nèi)部殘留大量孔洞，大尺寸孔洞形成于線材熔化階段，并會部分保留到最終線材內(nèi)部。氣體壓力促使熔化的液相進(jìn)入Ag層填充缺陷，導(dǎo)致芯絲之間熔連合并，造成線材織構(gòu)下降。

摘要:鎂及鎂合金具有優(yōu)異的生物安全性、獨(dú)特的生物可降解性和良好的載荷傳遞性等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)用植入領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。良好的耐蝕性是鎂及鎂合金作為醫(yī)用植入物重要的前提條件之一。然而，鎂合金耐蝕性差，在生理環(huán)境中因過快腐蝕而迅速降解，導(dǎo)致其尚未完成服役就失去了固定支撐作用，嚴(yán)重限制了臨床應(yīng)用。對鎂合金進(jìn)行表面改性處理，改善其表面耐蝕性和生物相容性，已成為醫(yī)用鎂合金表面改性的研究熱點(diǎn)。圍繞改善醫(yī)用鎂合金表面耐蝕性研究進(jìn)展，介紹了醫(yī)用鎂合金的發(fā)展歷程及特點(diǎn)，并從微弧氧化和離子注入等表面改性技術(shù)的原理，以及表面改性后鎂合金表面微觀結(jié)構(gòu)和性能等方面進(jìn)行綜述。討論了多種涂層的形成機(jī)制并分析其結(jié)構(gòu)和性能，闡述了涂層對鎂合金降解速率的影響規(guī)律，旨在明確醫(yī)用鎂合金表面改性在實(shí)施和應(yīng)用過程中存在的關(guān)鍵問題及可能的解決途徑，并就醫(yī)用鎂合金表面改性的發(fā)展方向提出了建議。

摘要:材料疲勞延壽以及復(fù)雜形狀零部件加工等工業(yè)需求不斷提高,對激光沖擊過程中的具體工藝方法進(jìn)行合理改進(jìn)和優(yōu)化已尤為迫切。本文針對激光沖擊處理在航空制造等重大工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域所面臨的具體需求,綜述了最新發(fā)展的若干工藝改進(jìn)方法。所涉及工藝優(yōu)化策略擺脫激光沖擊對高性能激光器的設(shè)備依賴,從非激光參數(shù)調(diào)整的角度實(shí)現(xiàn)更具經(jīng)濟(jì)性和可行性的表面防護(hù)與加工的應(yīng)用目標(biāo)。所指非激光參數(shù)包括吸收層、約束層以及激光與材料離焦?fàn)顟B(tài)等可調(diào)節(jié)指標(biāo),該類指標(biāo)工藝設(shè)定區(qū)間廣泛且易控,并體現(xiàn)出良好的異形構(gòu)件適應(yīng)性。

摘要:Cf/C復(fù)合材料具有低密度、高熱導(dǎo)率、優(yōu)秀的抗侵蝕性能和良好的抗熱震性能等優(yōu)點(diǎn)，在高超聲速飛行器、飛機(jī)剎車盤和火箭噴管等高端結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于Cf/C復(fù)合材料的高氧化敏感性，其易產(chǎn)生嚴(yán)重的化學(xué)燒蝕和服役性能退化等問題。在Cf/C復(fù)合材料表面制備ZrB2-SiC基超高溫陶瓷基涂層是上述問題的最有效解決方案?；诖?，本文綜述了ZrB2-SiC基超高溫陶瓷涂層的組成/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗氧化性能及強(qiáng)化機(jī)理的研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)地分析了ZrB2-SiC基陶瓷涂層常用制備方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，并且對本領(lǐng)域研究的未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

摘要:耐事故核燃料能顯著增強(qiáng)輕水核反應(yīng)堆在失水事故下抵御堆芯熔化的能力,是核燃料技術(shù)變革和核電安全技術(shù)提升的重要方向。在現(xiàn)役鋯合金包殼表面涂覆Cr涂層,形成具備良好結(jié)合力、優(yōu)異耐高溫高壓水腐蝕性能和抗高溫氧化性能的新型包殼材料,是最有望在短期內(nèi)獲得實(shí)際工程應(yīng)用的耐事故核燃料解決方案。本文綜述了Cr涂層鋯合金在高溫蒸汽環(huán)境中氧化行為研究進(jìn)展,重點(diǎn)關(guān)注Cr涂層的氧化動力學(xué)、Cr涂層微觀組織對抗氧化性能的影響,以及長時(shí)間氧化后Cr涂層的失效機(jī)理和Cr-Zr互擴(kuò)散行為。此外,總結(jié)了增強(qiáng)Cr涂層抗氧化性能和抑制Cr-Zr互擴(kuò)散的策略,并展望了未來的發(fā)展方向,以期為Cr涂層核燃料包殼的優(yōu)化設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用提供參考。