对11 mm厚的7055-0.1Sc-T4铝合金板材进行搅拌摩擦焊接,研究了焊后热处理对接头的组织和力学性能的影响。结果表明,热处理前接头的硬度分布呈“W”形,接头前进侧和后退侧都有一个最低硬度区,强度系数为63.0%~73.8%,拉伸断口位于后退侧最低硬度区。焊后人工时效(120℃×24 h)热处理使焊核的硬度提高,但是不改变接头最低硬度区的硬度,对拉伸性能和断裂行为的影响甚微。焊后的固溶(470℃×1.5 h+水淬)+人工时效(120℃×24 h)(T6)热处理不改变低焊速接头的晶粒组织,但是使高焊速接头焊核区底部的晶粒异常长大;T6热处理使接头各区域原有的沉淀相溶解,重新生成细小均匀的η'和η(MgZn2)沉淀相,使其硬度显著提高;T6热处理使接头沿“S”线附近出现微小的孔洞、在拉伸过程中沿“S”线开裂、其抗拉强度比焊接态大幅度提高,达到母材强度的87%,但是其塑性严重降低。
用真空热压法制备不同B4C颗粒尺寸(7 μm、14 μm、20 μm)的15%B4C/Al-6.5Zn-2.8Mg-1.7Cu复合材料,研究了增强颗粒尺寸对其微观组织和力学性能的影响。结果表明,在这三种复合材料中B4C颗粒均匀分布,B4C-Al界面反应较为轻微,未见明显的界面反应产物。三种复合材料基体中沉淀相的尺寸基本相同(约为5.5 nm)。B4C颗粒的尺寸对复合材料力学性能有较大的影响。B4C颗粒尺寸为7 μm的复合材料性能最佳,屈服强度为648 MPa,抗拉强度为713 MPa,延伸率为3.3%。随着颗粒尺寸的增大复合材料的强度和延伸率均降低。对三种复合材料的强化机制和断裂机制的分析结果表明:小尺寸B4C颗粒增强的复合材料强度较高,颗粒在变形过程中不易断裂,因此其塑性较好。
对厚度为3.5 mm的7046铝合金挤压板材进行搅拌摩擦焊接并对焊接接头进行人工时效,研究了焊后时效对接头力学性能的影响。结果表明,焊接接头时效前的硬度分布大致呈“W”形,抗拉强度为406.5 MPa,焊接系数为0.8,拉伸时在后退侧热影响区与热机影响区的过渡位置出现断裂,此处的硬度值最低,断裂面上有大量的韧窝;进行120℃×24 h时效后,接头的热影响区、热机影响区和焊核区的硬度都显著提高,母材区的硬度变化不大,硬度分布大致呈“一”形,抗拉强度大幅度提高到490 MPa,焊接系数达到0.96,拉伸时在焊核区中心断裂,断裂面有大量的沿晶裂纹。时效后接头区域的晶内GPI区转变成具有更好强化效果的η′亚稳相,使接头的硬度和强度提高;与其它区域相比,焊核区中晶界η相的分布更连续,晶界处无沉淀析出带的体积分数更大,因此容易成为拉伸时的断裂位置。
使用OM、SEM观察、XRD物相分析和拉伸性能测试等手段研究了铸态、固溶态和时效Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr铸造耐热铝合金的组织和力学性能。结果表明:对Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr合金进行490℃×2 h+520℃×2 h双步固溶处理,不仅使θ-Al2Cu相完全固溶进基体中,还使更多的γ-Al7Cu4Ni相和δ-Al3CuNi相充分固溶进基体中,实现了更好的固溶效果;经过490℃×2 h+520℃×2 h和185℃×6 h热处理后,Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr合金的室温抗拉强度为336.8 MPa、高温(300℃)抗拉强度为153.3 MPa,比铸态分别提高了74%和19.3%。
选用Nextel610型Al2O3纤维为增强体、ZL210A连续氧化铝合金为基体,采用真空压力浸渗法制备纤维增强铝基复合材料(Al2O3f/Al),纤维的体积分数为40%,预热温度分别为500、530、560和600℃,研究了纤维预热温度对Al2O3f/Al复合材料的微观组织、纤维损伤和力学性能的影响。结果表明:随着纤维预热温度的提高复合材料的致密度随之提高,最大达到99.2%,材料的组织缺陷最少,纤维的分布均匀;随着纤维预热温度的提高从复合材料中萃取出来的Al2O3纤维的拉伸强度不断降低,纤维预热温度为600℃的复合材料中Al2O3纤维的拉伸强度仅为1150 MPa,纤维表面粗糙,有大尺寸附着物。纤维的预热温度对Al2O3f/Al复合材料的拉伸强度有显著的影响。预热温度为500、530、560和600℃的复合材料其拉伸强度分别对应于298、465、498和452 MPa。组织缺陷、纤维损伤和界面结合强度,是影响连续Al2O3f/Al复合材料强度的主要因素。
研究了纳米晶CoNiCrFeMn高熵合金在拉伸过程中塑性变形产生的空洞裂纹的演化进程与其拉伸力学性能的相关性,比较了服役温度和平均晶粒尺寸对纳米晶CoNiCrFeMn高熵合金和纳米晶Ni的拉伸力学性能、微结构演化以及位错总长的影响。结果表明:服役温度从低温10 K升到高温1000 K时多晶CoNiCrFeMn高熵合金比单晶CoNiCrFeMn高熵合金屈服应力的降幅分别为14.9%、13.1%和17.4%;多晶Ni比单晶Ni屈服应力的降幅分别为38.9%、30%和32.3%。同时,随着服役温度的提高,纳米晶高熵合金和纳米晶镍的弹性模量和屈服强度呈线性下降趋势。晶界缺陷诱导的内应力和空洞裂纹缺陷,使多晶镍的屈服应力比单晶高熵合金百分比的降幅更大;空洞裂纹缺陷的产生和其外形尺寸改变是材料服役力学性能急剧下降以及纳米晶高熵合金和纳米晶镍拉伸力学性能显著差异的根本原因。拉伸载荷使多晶材料晶粒内先产生极多的内秉堆垛层错,且随着温度的升高大晶粒易分化出细小晶粒并出现晶粒细化的纳观现象。同时,受内应力的诱导多晶高熵合金和多晶镍更易在晶界边缘产生新位错,且位错分布与内应力分布的趋势一致;随着温度的升高热胀冷缩使多晶材料的晶界范围进一步扩张,使应力的分布区域比在低温下更大。
采用电弧离子镀在Ti65钛合金板材表面涂覆一种NiCrAlSiY涂层,并对其进行650℃~800℃的循环氧化实验,研究了这种涂层对板材抗氧化性能和室温力学性能的影响。结果表明,经500次循环氧化后涂覆NiCrAlSiY涂层的Ti65板材由涂层、扩散层和基材区三个区域组成,涂层与板材的结合界面比较致密,达到了完全抗氧化级别;涂层表面的氧化物以Al2O3为主,循环氧化温度升高到800℃在涂层表面开始出现TiO2氧化物。在循环氧化过程中涂层与板材间的元素扩散以Ni和Ti元素为主,循环氧化温度升高到800℃发生少量Cr元素扩散;Ni与Ti元素的互扩散导致在涂层与板材的结合界面生成了Ti2Ni和TiNi。循环氧化后的板材其拉伸强度保持率高于90%,涂覆涂层板材的拉伸延伸率可达初始态板材延伸率的30%左右。供货态板材氧化后塑性较低的原因,可能是在高温下氧元素渗入板材表面产生了表面脆性。
采用EBSD、SEM等手段研究了固溶温度对GH4742合金的微观亚结构、力学性能和γ'相的影响。结果表明,固溶温度为1080℃~1120℃时,随着固溶温度的提高基体发生静态再结晶的比例提高,小角度晶界的比例由13.2%降低为3.2%;同时,晶粒显著粗化,平均晶粒尺寸由11.0 μm增大到111.6 μm,Σ3孪晶界的比例由13.2%提高到58.6%。随着固溶温度的提高,基体内一次γ'相的体积分数显著降低、尺寸增大,二次γ'相的体积分数和尺寸增加,三次γ'相的体积分数和尺寸变化较小。在不同固溶温度下γ'相强化增量的变化较小,晶粒粗化是导致其强度降低的主要因素。随着固溶温度的提高GH4742合金的室温强度显著降低,而高温强度提高和持久断裂时间显著增加。固溶温度为1100℃时,GH4742合金的室温和高温力学性能良好。
对Al-2Mg-0.8Cu合金进行室温拉伸实验,并用显微硬度测试、差示扫描量热、扫描电镜和透射电镜观察等手段对其表征,研究了冷轧变形和添加Si对其时效析出行为和力学性能的影响。结果表明,轧制能加速这种合金的时效析出行为和缩短峰时效出现的时间。80%的变形量和1 h退火,使Al-2Mg-0.8Cu合金达到峰时效。添加Si能进一步加速时效析出动力学和细化S相,添加0.3%(质量分数)的Si能完全固溶到Al-2Mg-0.8Cu合金的基体中。冷轧变形量为40%的Al-2Mg-0.8Cu-0.15Si合金,其屈服强度为240 MPa、抗拉强度为353 MPa、断后伸长率为16.5%和抗拉强度塑性乘积为5.66 GPa·%。使这种合金具有最佳力学性能的轧制变形量和Si元素添加量,分别为40%和0.15。
随着微机电系统和电子工业的兴起,小型化器件需求越来越多,如新能源汽车、医疗器械、电子信息器件等,制造微小零件的技术也日益受到重视用于制造微小零件的各种高精度金属和合金箔材品种日益增多,应用范围日益扩大铜镍和镍铬电阻合金箔用来制作测力应变片、精密电阻和录音、录像磁头间隙片等;钨箔用于特殊电子管;铁镍软磁合金箔用来制作微型高频脉冲变压器;稀土金属箔用于原子能反应堆等。
中国科学院高能物理研究所,胡春明,中子散射技术在金属材料微观结构和力学性能表征中的应用,1.由于中子的强穿透性和非破坏性,中子衍射是金属材料微观结构结构和力学性能表征的强有力工具之一,可以在材料性能和使用服役行为研究和评价中发挥重要作用。2.中国散裂中子源正在建设中的工程材料中子衍射谱仪即将建成,期待着在该谱仪应用上与大家开展广泛合作.3.合作范围广泛,包括但不限于以下内容材料或部件[残余]应力测量,微观组织分析等材料或部件加工制造中力学行为特点及其组织结构和性能之间关联规律专用或通用样品环境设备研发;
李春萌,本科毕业于东北大学冶金科学与工程专业;硕士研究生毕业于昆明理工大学有色金属冶金专业;硕士论文完成在清华大学材料系粉体工程实验室;毕业后至今一直在冶金工业信息标准研究院工作,从事有色金属领域咨询与信息服务工作;从事国家工程技术图书馆资源建设、数据加工、信息服务工作;擅长有色金属冶金、新材料、新能源等领域信息服务;尤其对铜、铝、镍、钴、稀土等金属上下游全产业链,从原材料到冶金再到材料加工等国外信息服务有经验。撰写论文20余篇,专著3部;获得冶金科技进步奖二等奖、三等奖各一次。
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中国科学院金属研究所,张哲峰,金属玻璃:从成分预测力学性能探索,非晶原子长程无序、宏观各向同性、没有晶界、无晶体学取向关系TEM、XRD均无法探测不同非晶结构的差别,非晶结构至今很难精确实验表征!金属玻璃具有拉伸-压缩断裂强度不对称性小,而拉伸-压缩剪切断裂角之间差异大的特点。随断裂方式因子增加,材料的拉伸强度/临界剪切强度比值及断裂角变化趋势
孔令军,广州大学环境科学与工程学院教授,2018年入选广东省青年珠江学者,广东省生态环境青年科技奖优秀奖获得者。2014年博士毕业于中山大学环境工程专业。目前任广州大学固废资源化与环境材料研究中心副主任,广州市环境污染控制与同位素应用技术重点实验室主任,环境工程系副主任。曾担任第22批中组部、团中央博士服务团成员挂职青海省生态环境厅土壤与固废管理处副处长、青海民族大学科研管理处副处长。
“2024全国碳材料科技创新大会”拟定于2024年4月27-29日,在河南省郑州市召开,由中冶有色技术平台、中冶有色技术网、中国有色金属智库牵头,联合中南大学、郑州大学、中铝郑州有色金属研究院有限公司、贵阳铝镁设计研究院有限公司、河南华林建设有限公司等单位共同主办。
湘潭大学材料科学与工程学院,马增胜,膜基材料体系力学性能,1.韧性膜/基体系硬度的表征理论方法;2.提出了解决唯一性问题的一种方法;3.韧性膜/基体系界面结合性能的表征方法;4.薄膜/基底体系残余应力的表征方法;5.热障涂层失效模式的声发射定量分析
主要科研项目: 主持参与国家重点研发专项、省重点基金、国家自然基金、企业委托项目等科研项目20多项,主要如下: 1. 国家重点研发专项,典型再生资源利用技术综合验证平台研发及工业化绩效预测 2. 国家重点研发专项,多源固废冶炼尘泥分离提纯与定向富集技术研究 3. 广东省应用型科技研发专项,废电路板高值化利用关键技术开发及产业化示范 4. 高层次人才启动项目(北京工业大学)
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武汉大学,李成林,血管支架用L605钴铬合金晶粒结构调控与力学性能优化,1.双重晶粒可简单制备,大小、比例精确调控,实现更好强塑性配合及“一多用”应变量,退火温度,退火时间、多道次 双重& 多重微纳晶粉;2.形成机理两个前提条件1多晶变形不均匀性:晶粒间(取向) & 晶粒内(缺陷密度)(2)化扎;3.强韧化机制(1)细晶: 高密度位错和层错,贡献强度(2)粗品: 低密度位错和层错,平面滑,贡献塑性。
占小红,南京航空航天大学 ,工学博士,教授、博士生导师,国家重大人才工程计划入选者,美国俄亥俄州立大学(OSU)访问学者,南京航空航天大学人事处副处长、高级人才办公室副主任,激光焊接与再制造技术研究所负责人。现任中国机械工程学会焊接学会理事、中国机械工程学会再制造工程分会委员、全国激光修复技术标准化委员会委员等学术职务。主持国家级科研项目十余项,致力于飞行器大尺寸复杂焊接\增材结构的组织、缺陷、应力、变形精确求解方法与调控策略,以及结构件缺陷诊断、寿命预测和再制造设计。