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其他有色金属合金材料技术理论与应用

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FeCoNiMoCr高熵合金薄膜电极的电催化析氧性能

用磁控溅射法在Ti基底上沉积了FeCoNiMoCr高熵合金薄膜并制成电极,用SEM和EDS观察和分析了电极表面和横截面的形貌和元素分布,用表面轮廓测量仪测量了电极的表面粗糙度,用XRD分析了电极的物相和结构,使用电化学工作站表征了电极的电化学性能。结果表明,电极的表面粗糙、元素分布均匀,电极上的膜厚约为2.40 μm,薄膜呈非晶态。电极在碱性溶液中表现出良好的析氧性能和稳定性。在电流密度为10.0 mA/cm2条件下,过电位为360 mV、Tafel斜率为73.45 mV/dec。在过电位为360 mV的条件下连续使用24 h,电流密度没有明显的衰减。循环伏安实验和电化学阻抗分析的结果表明,FeCoNiMoCr高熵合金薄膜本征催化活性的提高使电极的电催化析氧性能优于贵金属RuO2(过电位为409 mV,Tafel斜率为94.18 mV/dec)。

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高熵合金
其他 - 其他 来源:张泽灵,王世琦,徐邦利,赵昱皓,张旭海,方峰 2024-04-10
形变和退火对Fe47Mn30Co10Cr10B3间隙高熵合金微观组织结构演变的影响

在不同温度对Fe47Mn30Co10Cr10B3间隙高熵合金进行不同的形变和退火处理,使用电子背散射衍射和电子通道衬度像等手段对样品进行表征,研究了形变和退火对其微观组织结构演变的影响。结果表明,在小应变量条件下,随着形变温度的降低,主导的形变机制从位错滑移转变为相变诱导塑性;在室温形变条件下,随着应变量的增大,主导的形变机制由位错滑移转变为相变诱导塑性。对大应变量的样品退火,随着退火温度的提高,微观组织从形变态(600℃-5 min)、部分再结晶态(800℃-5 min)到完全再结晶态(1000℃-5 min)的演变。在1000℃退火条件下,随着退火时间的延长,微观组织由部分再结晶态(1 min)演变到完全再结晶态(5 min和15 min),且相组成由γ单相演变为γ+ε双相。退火不能改变形变态中第二相颗粒沿着轧向的分布。拉伸实验结果表明合金的屈服强度为326 MPa,抗拉强度为801.9 MPa,延伸率为26.8%,实现了较好的强韧化性能且其断裂机制为韧性断裂。

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金属材料 高熵合金
其他 - 其他 来源:陈扬,涂坚,张琰斌,谭力,尹瑞森,周志明 2024-04-10
NF/PDMA/MnO2-Co电容电极对低浓度Pb2+的电吸附特性

在泡沫镍基体上进行阳极电沉积制备了NF/PDMA/MnO2-Co电极,使用FESEM-EDS、XPS和Raman谱、循环伏安和电容吸脱附测试等手段表征了复合电极的结构和评价其电容特性和对Pb2+的吸附行为。结果表明,在电流密度为1 mA/cm2、30℃和3 min条件下制备的NF/PDMA/MnO2-Co复合电极,在Pb2+浓度为20 mg/L的模拟废水中有比较高的比电容值(208.8 F/g),对Pb2+有较高的吸附容量(59.9 mg/g);PDMA底层与Co掺杂MnO2表层的协同作用提高了MnO2电极电容和吸附性能;吸附动力学拟合表明,复合电极的吸附过程受物理、化学吸附混合控制,并受离子传质和孔隙内扩散的限制;电极的稳定性好,4次循环吸附后的吸附量仍达到51.7 mg/g。

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电容电极 电极材料
其他 - 其他 来源:唐长斌,牛浩,黄平,王飞,张玉洁,薛娟琴 2024-04-10
添加Sc、Zr和退火对Al-Si合金铸态力学性能的影响

使用OM、TEM、SEM、显微硬度和室温拉伸等手段研究了Sc和Zr的复合添加对Al-5.5Si合金铸态的组织和性能的影响,以及在不同温度退火后其性能的变化规律。结果表明,Sc、Zr的添加使Al-5.5Si合金的硬度提高了33%、抗拉强度提高了38%、屈服强度提高了52%、延伸率基本上不变。在Al-5.5Si合金中复合添加Sc、Zr使α-Al的平均晶粒尺寸从203 μm减小到130 μm,在α-Al基体中析出大量的Al3(Sc1-xZrx)纳米粒子(10~15 nm),并使共晶Si内的层错或微孪晶的密度显著提高。退火温度对铸态合金的性能有较大的影响:在较低温度(低于160℃)退火时合金的硬度呈上升趋势,而在较高温度(高于280℃)退火时合金的硬度呈显著下降趋势。这些结果与二次析出的纳米Si相密切相关。

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金属材料 Al-Si合金
其他 - 其他 来源:刘超,文锋,陈继强,赵鸿金,李奇龙,周剑鹏 2024-04-10
考虑温度和纤维含量影响的单向层合板材料的退化模型

根据复合材料的疲劳损伤机理,重新定义了疲劳损伤因子。根据这个疲劳损伤因子,提出了一种考虑纤维的含量和温度影响的单向纤维增强复合材料剩余刚度和剩余强度的模型;进而根据室温剩余刚度-剩余强度关联模型引入温度修正参数得到了一定温度下的剩余刚度-剩余强度关联模型,并进一步得到了与剩余刚度相关的剩余强度模型。于是,在建立剩余强度模型时减少了剩余强度的试验量和数据分散性的影响。最后,对现有文献中复合材料疲劳试验数据和剩余强度试验数据进行拟合,证明本文提出的剩余刚度模型和剩余强度模型精确描述了剩余刚度和剩余强度下降的规律。根据剩余刚度模型预测了不同纤维体积分数的复合材料在不同温度下剩余刚度衰减的规律。

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复合材料 单向层合板材料
其他 - 其他 来源:吴一凡,温卫东,崔海涛,张宏建 2024-04-10
Ti-6Al-4V合金的室温蠕变行为

研究了Ti-6Al-4V钛合金板材的室温蠕变行为及其对合金后续使用性能的影响。结果表明:合金的宏观织构、应力水平以及预塑性应变都显著影响其室温蠕变行为。在加载方向上合金的<0001>峰值极密度越高,则其加工硬化指数越大、蠕变指数越小、室温蠕变性能越好。足够大的应力,是合金发生室温蠕变的必要条件。只有在蠕变应力不小于0.85σy的条件下才能观察到较为明显的室温蠕变,且室温蠕变效应随着蠕变应力水平的增大而增大。在室温下无论是蠕变还是单调加载引起的塑性应变,都抑制合金的后续蠕变行为。预加的塑性应变虽然抑制合金的后续蠕变应变,却使合金的后续疲劳性能恶化。

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金属材料 钛合金
其他 - 其他 来源:席国强,邱建科,雷家峰,马英杰,杨锐 2024-04-10
Ti-Zr-Cu合金的抗菌性能和体外生物相容性

采用平板共培养法测定Ti-Zr-Cu合金表面的菌落数,通过CCK8细胞增殖检测、鬼笔环肽细胞染色观察细胞核和细胞骨架形貌、细胞凋亡和黏附能力测定,研究了Ti-Zr-Cu合金的抗菌性能和体外生物相容性。结果表明,空白样品和Ti-Zr合金表面上的菌落密集,而Ti-Zr-Cu合金表面上的菌落数极少。Ti-Zr-Cu合金对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别达到98.28%和97.67%,表现出优异的抗菌性能。MC3T3-E1在Ti-Zr-Cu合金表面培养1、4、7 d的相对增值率分别为168.8%、109.8%和106.5%,均高于100%,表明这种合金没有细胞毒性。细胞在Ti-Zr-Cu合金表面上的附着和铺展良好,有利于贴壁细胞在其表面黏附和进一步增值,表明Ti-Zr-Cu合金具有良好的生物相容性。Ti-Zr-Cu合金对细胞凋亡没有不良影响。从Ti-Zr-Cu合金表面细胞的SEM照片可见细胞的粘附正常,也表明其具有良好的生物相容性。

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Ti-Zr-Cu合金 抗菌性能
其他 - 其他 来源:于佳莹,杨希祥,战德松,杨柯,任玲,王敬人,徐嘉蔚 2024-04-10
表面划伤对690TT合金传热管腐蚀行为的影响

制备三种表面有不同深度划伤的690TT合金传热管试样并观察划伤导致的微观组织变化,研究了表面划伤对腐蚀、应力腐蚀行为的影响。结果表明:在传热管表面划伤的划伤堤和划伤谷附近出现了严重的塑性变形,并在划伤堤附近产生了大量的滑移台阶和撕裂变形征;划伤深度对不同划伤区域腐蚀产物的形貌、成分和分布等没有明显的影响;随着划伤深度的增大SCC裂纹的数量和长度都呈增加的趋势,说明材料的SCC敏感性增强;划伤产生的滑移台阶、微裂纹等缺陷,易成为SCC裂纹优先萌生位置。

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690TT合金 镍基合金
其他 - 其他 来源:孟凡江,吴斌,吕云鹤,明洪亮,鲍一晨,王俭秋,韩恩厚 2024-04-10
基于α''组织设计适于激光立体成形的新型高塑性Ti-4.13Al-9.36V合金

为了提高Ti-6Al-4V合金的加工硬化率和塑性,基于其团簇成分式12[Al-Ti12](AlTi2)+5[Al-Ti14](V2Ti)设计成分式为4[Al-Ti12](AlTi2)+12[Al-Ti14](V2Ti)的(Ti-4.13Al-9.36V, %)合金,采用激光立体成形工艺制备Ti-4.13Al-9.36V和Ti-6.05Al-3.94V(对比合金),研究了沉积态和固溶温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,沉积态Ti-4.13Al-9.36V和Ti-6.05Al-3.94V合金的显微组织均由基体外延生长的初生β柱状晶和晶内细小的网篮α板条组成。Ti-6.05Al-3.94V合金的初生β柱状晶的宽度约为770 μm,α板条的宽度约为0.71 μm;而Ti-4.13Al-9.36V合金的初生β柱状晶的宽度显著减小到606 μm,α板条的宽度约为0.48 μm。经920℃固溶-淬火处理后Ti-6.05Al-3.94V样品的显微组织为α'+α相,其室温拉伸屈服强度约为893 MPa,抗拉强度约为1071 MPa,延伸率约为3%。经750℃固溶-淬火处理后Ti-4.13Al-9.36V样品的显微组织为α''+α相,与α'马氏体相比,应力诱发的α''马氏体能显著地提高合金的加工硬化能力,其室温拉伸屈服强度约为383 MPa,抗拉强度约为 989 MPa,延伸率达到了17%。这表明,根据团簇理论模型调控α''+α的显微组织能有效提高激光立体成形Ti合金的加工硬化能力和塑性。

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金属材料 合金
其他 - 其他 来源:刘田雨,朱智浩,张爽,董闯,闵小华,王清 2024-04-10
Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金板材的低周疲劳行为

进行Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金板材的室温低周疲劳实验,对比研究了轴向平行于轧制方向(RD方向)和垂直于轧制方向(TD方向)试样的低周疲劳行为。结果表明:对于0.4%~0.8%的外加总应变幅,RD和TD方向合金试样的循环应力响应行为均呈现出循环稳定;对于相同的外加总应变幅,TD方向合金的循环应力幅值高于RD方向,而RD方向合金的疲劳寿命高于TD方向。对于RD和TD方向,Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金的塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次均呈线性关系。在低周疲劳加载条件下,裂纹在疲劳试样的自由表面以穿晶方式萌生和扩展。

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合金板材
其他 - 其他 来源:王冠一,车欣,张浩宇,陈立佳 2024-04-10
电子束冷床熔炼TC4钛合金的热变形行为

使用Gleeble-3800热模拟实验机进行一系列热模拟压缩实验,研究了电子束冷床熔炼TC4钛合金在变形温度为850℃~1100℃、应变速率为0.01 s-1~10 s-1条件下的热变形行为。根据真应力-真应变曲线分析变形参数对流变应力的影响,分别建立电子束冷床熔炼TC4钛合金在(α+β)两相区和β单相区的Arrhenius本构模型,绘制了基于动态材料模型的热加工图。结果表明:流变应力随着温度的提高和应变速率的增大而降低;(α+β)两相区的热变形激活能Q=746.334 kJ/mol,β单相区的热变形激活能Q=177.841 kJ/mol;用相关系数法和相对平均误差分析了模型的误差,相关系数R2=0.995,相对平均误差AARE=5.04%。这些结果表明,所建立的模型较为准确,可准确预测其热变形流变应力;合金的最佳加工区域为:变形温度1000~1100℃、应变速率0.01~0.1 s-1。

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钛合金 束冷床熔炼
其他 - 其他 来源:王伟,宫鹏辉,张浩泽,史亚鸣,王萌,张晓锋,王快社 2024-04-10
CMT成型TC4-DT合金的组织及其形成机理的CET模型预测

采用冷金属过渡模式(Cold Metal Transfer, CMT)的同轴送丝电弧熔丝增材制造技术制备了TC4-DT钛合金直壁墙试块,对其高低倍组织及其形成机理进行了研究,使用3D-Rosenthal模型对其凝固过程进行了模拟计算。低倍组织表明,弧形热影响区为细等轴晶,堆积区底层为细柱状晶区,中层和顶层为等轴晶与短柱状晶的混合。这种组织,与电子束熔丝和旁轴送丝电弧熔丝的粗大柱状晶组织有明显的不同;堆积区的高倍组织以编织状的α相板条为主,在部分原始β晶界可见连续的晶界α相和集束状α相板条,且有热影响层界线,与电子束熔丝和旁轴送丝电弧熔丝的高倍组织接近。模拟计算的结果表明,熔池边界的最大温度梯度约为12652.6 K/cm,最大凝固速度约为1.5 cm/s,该凝固条件处于柱状晶-等轴晶转变(Columnar-Equiaxed Transformation, CET)模型中的混合组织区;根据计算结果,提高输入功率(P)和焊枪移动速度(V)可促进等轴晶的生成,当P>153 W、V>3.2 mm/s时可得到柱状晶与等轴晶混合的低倍组织,且晶粒尺寸随着V的增大呈减小的趋势。

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金属材料 钛合金
其他 - 其他 来源:杜子杰,李文渊,刘建荣,锁红波,王清江 2024-04-09
Inconel 600合金中不同类型晶界处铬的浓度

应用TEM、EDS和EBSD等技术研究了Inconel 600合金在715℃时效过程中不同类型晶界处碳化物的结构、形貌和晶界附近Cr浓度的分布。结果表明,不同类型晶界处碳化物的结构和形貌有较大的不同:在Σ3c晶界析出的碳化物很少,在Σ3i晶界析出不规则形状的M23C6碳化物,在Σ9晶界析出较大的M23C6碳化物颗粒,在Σ27晶界随机析出粗大的M7C3碳化物颗粒。富Cr碳化物在晶界的析出使晶界附近贫铬,在相同的时效条件下晶界的Σ值越高其附近贫铬越严重。随着时效时间的延长各晶界附近贫铬区的宽度不同程度地增大,时效15 h贫铬区的深度最大,时效50 h后深度不同程度地减小。

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金属材料 耐蚀耐热合金
其他 - 其他 来源:郑合凤,师梦杰,毛强,张孟超,李慧 2024-04-09
固溶温度对亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn的组织和拉伸性能的影响

对自主设计的新型亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn(%,质量分数)在不同温度进行固溶和固溶时效处理,观察其显微组织和测试室温拉伸性能。结果表明:随着固溶温度的提高固溶态组织中的初生α相减少,当固溶温度高于相变点后初生α相完全消失,几乎全部为明显长大的粗大β晶粒。固溶温度为900℃的固溶态合金具有良好的强度和塑性匹配,屈服强度为898.7 MPa、抗拉强度为962.5 MPa、断裂伸长率为12.7%。在不同温度固溶处理的时效态合金,均析出了细小的次生α相。固溶温度低于相变点时,在初生α相间析出的细小次生α相呈60°或者平行交错排列;固溶温度高于相变点时初生α相几乎完全消失,随着固溶温度的提高析出的次生α相片层间距变大并粗化。在所有固溶温度下,时效态组织中沿原始β晶界处均析出了连续的晶界α相,合金的塑性均较差。经过750℃/0.5 h固溶和500℃/4 h时效的合金具有良好的强度和塑性匹配,其抗拉强度为1282 MPa,屈服强度为1210.6 MPa,断裂伸长率为5.3%。

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金属材料 钛合金
其他 - 其他 来源:王鹏宇,张浩宇,张志鹏,孙杰,谢广明,程军,陈立佳 2024-04-09
Ti-62A合金动态软化速率异常的热力学解释及其应变补偿本构方程

使用Gleeble-3800 热模拟试验机研究了Ti-62A合金在变形温度为800~950℃、应变速率为0.001~10 s-1条件下的热压缩变形行为。结果表明,随着变形温度的提高出现Ti-62A合金的动态软化率降低的反常现象。(α+β)双相钛合金中Mo、Cr等β稳定元素的原子活性随着温度的升高而逐渐降低和β相比例增大,Jmatpro软件的热力学计算表明(α+β)双相钛合金的这一现象与此有密切关系。而α钛合金和β钛合金出现动态软化速率降低,与加工温度升高β相比例增大的关系更密切。从800℃升高到950℃,Ti-62A合金中β相的比例由32.1%提高到84.3%,Mo、Cr活性的降幅均达到64%。这些因素使变形过程中Ti-62A合金的晶界迁移速度和动态软化速率均随变形温度升高而降低,其950℃的真应力-应变曲线多为典型的动态回复型。α相的含量随着变形温度的提高而降低,且在较高的变形温度下β相的晶粒尺寸也较为粗大。构建的基于应变补偿的Ti-62A合金Arrhenius变形抗力模型,能较好地预测合金的流变应力行为,其相关系数R达到0.990,预测值与实测值的平均相对误差为8.983%。

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金属材料 Ti-62A合金
其他 - 其他 来源:王敬忠,丁凯伦,杨西荣,刘晓燕 2024-04-09
循环流速对磁化铜电解过程的影响

用磁场的协同作用改善Cu2+的扩散性能和强化铜电解的自净化过程,使阴极铜的质量提高。从离子磁性和离子水合作用的角度,进行不同流速下强磁场磁化铜电解液的实验,研究了洛伦兹力和磁场梯度力对Cu2+扩散性能、杂质离子浓度和阴极铜表观质量的影响,分析了垂直取向磁场和水平取向磁场强化铜电解的机理。结果表明:磁场能强化对流、减弱氢键缔合程度、降低离子水合作用、提高体系能量、促进Cu2+扩散性能和砷锑铋等杂质离子的沉降速度,从而提高电解液的清晰度和增强阴极铜表观质量;但是,磁场增加微气泡和溶解氧量并随着循环流速的提高而增大,使电解液表面张力增大而导致磁场的协同作用失效。在磁化铜电解过程中,存在一个提高阴极铜质量的最佳循环流速。

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金属材料 铜电解
其他 - 其他 来源:姚夏妍,赵芸芸,王军辉,牛永胜,鲁兴武 2024-04-09
SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁双连续相复合材料的气固两相流冲蚀性能

将SiC泡沫陶瓷氧化后用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁(DI)双连续相复合材料(SiCfoam/DI)。使用气固两相流冲蚀磨损试验机对比研究了冲蚀时间(t)、粒子速度(ν)和冲蚀角度(α)对SiC颗粒/球墨铸铁复合材料(SiCp/DI)、SiCfoam/DI复合材料和DI冲蚀性能的影响,并分析了冲蚀机理。结果表明:随着冲蚀时间的增加三种材料的冲蚀速率逐渐减小并趋于稳定;随着粒子冲击速度的提高DI的冲蚀速率逐渐增加,冲蚀速率与ν2.95成正比;在冲击速度小于87.5 m/s时SiCp/DI和SiCfoam/DI复合材料的冲蚀速率相近,冲击速度大于87.5 m/s时SiCp/DI复合材料的冲蚀速率明显地比SiCfoam/DI复合材料的高。随着冲蚀角度的增大DI呈现出脆性材料的冲蚀特征,SiCp/DI和SiCfoam/DI表现出典型的塑性材料的冲蚀特征,最大冲蚀速率对应的冲蚀角为45°。低角度时DI的冲蚀机理为微切削,高角度时为冲蚀坑和微裂纹。用高速粒子冲击时,由于SiC泡沫陶瓷的整体增强作用和阴影保护效应,SiCfoam/DI比SiCP/DI和DI具有更高的抗冲蚀磨损性能。

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复合材料 泡沫陶瓷
其他 - 其他 来源:万伟,曹小明,张劲松 2024-04-09
Mg-13Gd-1Zn合金的组织与力学性能

研究了铸态、退火态、挤压态和T5时效态Mg-13Gd-1Zn三元合金的显微组织和力学性能。结果表明,合金的铸态组织由α-Mg、(Mg,Zn)3Gd和14H-LPSO长周期相组成。合金在均匀化退火和热挤压后的直接时效(T5)过程中都发生了晶内14H-LPSO相的沉淀析出,表明合金中14H-LPSO的沉淀相变发生在一个很宽的温度范围(200~510℃)。在挤压后合金的直接时效(T5)过程中发生了β'及β1相的沉淀析出。在沉淀强化和LPSO强化的共同作用下,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为197 MPa、397 MPa和2.56%。在200℃/80 MPa和200℃/120 MPa两种实验条件下,Mg-13Gd-1

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金属材料 三元合金
其他 - 其他 来源:甄睿,吴震,许恒源,谈淑咏 2024-04-09
高熵合金FeCoNiTi的微观组织演变和强韧化行为

使用热力学软件设计了一种新型双相高熵合金(FeCoNiTi),利用真空电弧熔炼和热处理制备出FeCoNiTi高熵合金块体材料。表征结果表明,FeCoNiTi高熵合金由层状结构的Laves相和魏氏体板条FCC相组成。在室温下FeCoNiTi高熵合金具有良好的综合力学性能(抗压强度σb=2.08 GPa,压缩应变ε=20.3%)。高强度来自“硬”Laves相(层状结构)的强化,而“软”FCC相(魏氏体板条)中的位错滑移和变形孪晶提供塑性。

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金属材料 高熵合金
其他 - 其他 来源:刘怡,徐康,涂坚,黄灿,吴玮,谭力,张琰斌,尹瑞森,周志明 2024-04-09
Bi对Mg-3Al-3Nd合金显微组织和力学性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察、X-射线衍射(XRD)分析以及力学性能测试等手段研究了Bi含量对Mg-3Al-3Nd合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Bi元素可细化Mg-3Al-3Nd合金的组织。当Bi含量(质量分数)为1%时晶粒最小,晶粒尺寸从1854±58 μm减小到890±64 μm;Mg-3Al-3Nd合金由呈网状分布在晶界的Al11Nd3相和分布在晶内的颗粒状Al2Nd组成;随着Bi含量的提高Al11Nd3相和Al2Nd相的数量减少,晶内的BiNd相数量增加;Bi能明显改善Mg-3Al-3Nd合金室温和高温力学性能,Bi含量为1%时其室温和高温力学性能最佳。室温抗拉强度和延伸率分别为167±2.3 MPa和(16.1±0.3)%,高温抗拉强度及延伸率分别为136±1.7 MPa和(19.3±0.3)%。

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金属材料 镁合金
其他 - 其他 来源:陈亮,王丽萍,冯义成,王雷,赵思聪 2024-04-09
超细晶纯钛疲劳裂纹的扩展行为

对纯钛进行2道次室温等径弯曲通道变形(ECAP)、等径弯曲通道变形加旋锻复合变形(ECAP+RS)并在旋锻后在300℃和400℃退火1 h,制备出4种具有不同组织的超细晶纯钛。对这4种超细晶纯钛进行疲劳裂纹扩展实验并观察分析超细晶纯钛的显微组织和疲劳断口的形貌,研究了裂纹的扩展行为。结果表明:显微组织对超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展门槛值和近门槛区有显著的影响;超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展门槛值随着塑性变形量的增大而增大,随着旋锻后退火温度的提高而降低;疲劳裂纹扩展速率曲线因超细晶纯钛晶粒尺寸和强度的影响出现转折,转折前ECAP+RS复合变形纯钛的抗疲劳裂纹扩展能力比ECAP变形强,且随着退火温度的提高而降低;转折后4种超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展速率相差较小,呈现出相反的结果。疲劳裂纹扩展寿命中转折前近门槛区裂纹扩展寿命占绝大部分,因而转折前的门槛值与近门槛区的扩展速率对抗裂纹扩展能力更为重要。

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金属材料 超细晶纯钛
其他 - 其他 来源:刘晓燕,柳奎君,杨西荣,王敬忠,罗雷 2024-04-09
微乳法制备参数对纳米锡银铜焊粉熔点的影响

用微乳法制备低熔点纳米锡银铜焊粉并揭示其机理,研究了表面活性剂、锡前驱体和微乳液比例对合成的纳米SAC粒子熔点的影响。在最优工艺参数条件下合成的纳米Sn3.0Ag0.5Cu其熔化起始温度为183.6℃,比市售焊锡膏(217.8℃)降低了32.2℃,与传统Sn-Pb焊料的最低熔点183℃接近。

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微乳法制备 无铅焊料
其他 - 其他 来源:俞鑫,邸彤彤,沈杭燕 2024-04-09
固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金显微硬度的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)在950℃/80 MPa/10 min条件下制备粉末冶金Ti-22Al-25Nb(原子分数,%)合金作为初始材料,将其分别在940~1100℃、10~120 min和800℃/8 h条件下进行固溶处理和时效处理,研究了固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb (原子分数,%) 合金的微观组织和显微硬度的影响,并建立了显微硬度的演变模型。结果表明,随着固溶温度的提高和保温时间的延长B2相的晶粒尺寸增大、均匀度提高,在940~1010℃晶粒长大的速率最低,在1100℃晶粒尺寸的均匀度达到最大值0.84。板条O相的尺寸和数量对合金的性能有显著影响。在(B2+O)两相区时效后,其尺寸和数量显著影响合金性能的次生板条O相的体积分数提高、尺寸减小,尤其是相互交叉、缠结的O/O相数量的增多,使合金的显微硬度提高;在1060℃/60 min/Water cooling(WC)+ 800℃/8 h/Furnace cooling(FC)条件下处理的合金,其显微硬度达到最大值434.92 HV。

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粉末冶金 Ti2AlNb基合金
其他 - 其他 来源:贾建波,鹿超,杨志刚,董添添,顾勇飞,徐岩 2024-04-09
水热处理对AZ31镁合金微弧氧化陶瓷层组织结构及耐蚀性的影响

采用两种不同成分的溶液对AZ31镁合金微弧氧化(MAO)陶瓷层进行125℃+18 h的水热处理,研究了水热溶液成分对微弧氧化陶瓷层组织结构及耐蚀性能的影响,探讨了水热成膜及膜层腐蚀机理。研究结果表明:水热处理过程中微弧氧化陶瓷层表面的MgO部分溶解,释放出的Mg2+与碱性水热溶液中的OH-结合形成Mg(OH)2纳米片沉淀在陶瓷层表面及孔洞内;而在含有Al3+和Co2+的溶液处理过程中,溶液中的Al3+和Co2+取代沉淀在MgO表面及孔洞内的Mg(OH)2中部分Mg2+的位置形成双金属氢氧化物(LDH)纳米片,将微弧氧化陶瓷层表面的孔洞及裂纹缺陷闭合。润湿性与电化学测试结果表明,亲水性的Mg(OH)2/MAO复合膜层因Mg(OH)2对MAO陶瓷层的封孔效应能在一定程度上提高MAO陶瓷层的耐蚀性,而疏水性的LDH/MAO复合膜层因封孔效应和LDH离子交换能力能显著提高MAO陶瓷层的耐蚀性。

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镁合金 水热处理
其他 - 其他 来源:王志虎,张菊梅,白力静,张国君 2024-04-09
Ti65合金的初级蠕变和稳态蠕变

使用透射电镜(TEM)研究了Ti65合金在600~650℃、120~160 MPa条件下的蠕变变形行为及其微观变形机制。结果表明:初级蠕变变形机制主要由受攀移控制的位错越过α2相的过程主导;稳态蠕变阶段蠕变机制主要由受界面处扩散控制的位错攀移的过程主导,且应力指数为5~7。在初级蠕变阶段α2相与位错的相互作用是α2相对合金高温强化的主要方式,在稳态蠕变阶段沿α/β相界分布的硅化物阻碍位错运动与限制晶界滑移是硅化物对合金强化的主要方式。

标签:
蠕变机制 蠕变试验 Ti65合金
其他 - 其他 来源:岳颗,刘建荣,杨锐,王清江 2024-04-09
梯度结构铜铝合金的室温加工硬化行为

在液氮温度下将4 mm厚的Cu-4.5%(质量分数)Al合金板材双表面机械研磨2 min,形成~250 μm厚的梯度结构层,在梯度结构层内产生了位错、层错、纳米孪晶等缺陷密度由表及芯呈梯度减少的微观结构,用数字图像相关法研究了拉伸过程中剪切带的演变过程。结果表明,双面约束的梯度结构材料能避免应变局部化,均匀分布的应力应变使材料避免了在较早阶段塑性失稳进入颈缩阶段,较好的保持了加工硬化能力。

标签:
有色金属及合金 梯度结构 强韧化 缺陷密度梯度 数字图像相关法
其他 - 其他 来源:刘欢,李幸福,杨易,李聪,付正容,柏云花,张正洪,朱心昆 2024-04-09
深冷-时效复合处理对7075铝合金的显微组织和力学性能的影响

对7075铝合金进行深冷-时效复合处理(DCT-T6),使用TEM、SEM和拉伸测试等手段对其表征,研究了深冷-时效复合处理对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,与T6处理相比,DCT-T6处理可提高晶内析出相密度、减小析出相的尺寸、提高位错密度和生成亚晶。在深冷时间为3~6 h时,随着深冷时间的延长η'相的密度先提高后降低,晶界析出相(GBP)的尺寸、两相间距、线缺陷数量、η相密度、位错密度以及亚晶数量增大,合金的伸长率降低,抗拉强度先提高后降低。深冷4 h为拐点。深冷时间为4 h时合金的抗拉强度达到最大值645 MPa,比T6样品提高13.1%;深冷时间为3 h时合金的伸长率达到最大值13%,比T6样品提高了44.4%。

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金属材料 DCT-T6 显微组织 力学性能 7075铝合金
其他 - 其他 来源:余聪,陈乐平,江鸿翔,周全,杨成刚 2024-04-09
2195-2219异种铝合金焊接接头的微观组织和性能

用钨极氩弧焊(TIG)和变极性等离子弧焊(VPPA)对2195与2219异种铝合金进行平板对接焊,研究了不同焊接方法和在有无保护气氛条件下焊接接头的显微组织和性能。结果表明,在用TIG和VPPA工艺焊接的接头区域都没有出现宏观热裂纹,能量密度高、焊接快和热输入量小的VPPA工艺使焊缝区域较窄;异种铝合金焊缝接头熔合线附近的主要析出相为θ相,在焊缝区域有α-Al与θ相组成的共晶组织;在TIG工艺和有气氛保护的VPPA工艺的焊接接头区域没有出现局部软化现象,焊缝区域的硬度与2219侧母材相同。TIG工艺的焊接接头,其抗拉强度更高。

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金属材料 铝合金 2195 2219 焊接接头 微观组织 力学性能
其他 - 其他 来源:聂敬敬,龚政轩,孙京丽,杨斯达,夏先朝,徐爱杰 2024-04-09
304不锈钢纤维/ZL104铝合金复合泡沫的孔结构、力学、吸声性能及其机理

用渗流铸造法制备ZL104合金泡沫和304不锈钢纤维/ZL104合金复合泡沫,对比研究了两种泡沫的孔结构、力学和吸声性能及其机理。结果表明,调控盐(次盐)的作用使合金泡沫和复合泡沫的孔壁上出现次孔结构而生成多孔孔壁结构;纤维复合后的泡沫以孔壁纤维、穿孔纤维和孔间纤维三种状态存在,与相同孔隙率的合金泡沫相比,复合泡沫的孔隙率为77%~86%、主孔径为0.35 mm、纤维直径为0.1 mm,具有更高的压缩性能和吸声性能。复合泡沫的压缩性能和吸声性能,都随着孔隙率和纤维含量的提高先提高后降低。孔隙率为82%的复合泡沫,纤维含量(体积分数)为5%时力学性能达到2.6 MPa,纤维含量为8%时其平均吸声系数(吸声性能)为0.893。有限元分析结果表明,复合泡沫受力时,孔壁纤维和穿孔纤维能传递和分散应力,并通过位移和偏转等方式消耗能量,使其强度提高;J-A模型分析结果表明,突出到孔隙中的纤维使复合泡沫的表面粗糙度和比表面积和声波在泡沫内的损耗增大,是其吸声性能较高的原因。

标签:
复合材料 304不锈钢纤维/ZL104复合泡沫 渗流铸造 吸声性能 力学性能 孔隙率
其他 - 其他 来源:苗琪,左孝青,周芸,王应武,郭路,王坦,黄蓓 2024-04-09
2060铝锂合金厚板的各向异性

使用OM、TEM和EBSD等手段和测试室温拉伸性能,研究了2060铝锂合金厚板的组织和力学性能的各向异性。结果表明:1) 0°方向的强度最高,延伸率和断面收缩率较低;45°方向的强度最低,延伸率和断面收缩率最高;90°方向的强度稍低于0°方向,延伸率和断面收缩率最低。2) 在0°、45°和90°方向合金的主要析出相为T1相,在0°和45°方向还析出了θ'相和少量的球形δ'相。在0°方向析出相数量最多且分布均匀,在45°方向析出相的尺寸较大,大部分T1相粗化为板片状,在90°方向析出相的数量较少,但是T1相的尺寸明显比45°方向的更小。3) 2060铝锂合金厚板45°方向的织构强度最高,出现了强再结晶织构P{011}<122>;在0°方向织构强度仍较高,以再结晶P{011}<122>为主,还有较弱的形变织构Copper{112}<111>;90°方向的织构强度相对较弱,以形变织构Copper {112}<111>和形变织构S{123}<634>为主。

标签:
金属材料 各向异性 力学性能 微观组织 织构
其他 - 其他 来源:刘东洋,童广泽,高文理,王卫凯 2024-04-09
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