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文献检索:
  • FV520B不锈钢激光熔覆热影响区组织演变及其对力学性能的影响
  • 对FV520B不锈钢零件的激光熔覆热影响区进行了组织特征分析,结合过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)实验、模拟热影响区拉伸及冲击实验,研究了热影响区组织及力学性能的演变规律和机理.结果表明,热影响区可以按照组织演化特点分为4个特征区域:半熔区(A区),析出相溶解区(B区),完全奥氏体化区(C区)和部分奥氏体化区(D区).各区域均为马氏体组织,靠近界面区域的组织较为粗大,第二相发生溶解,硬度更高,固态相变点更低;距界面稍远区域回火马氏体增多,第二相未溶解,但有长大的趋势,硬度较低,固态相变点较高,接近原始材料.决定激光熔覆热影响区组织及力学性能的最主要因素是热循环的最高温度,最高温度越高,强度损失越大,固态相变点越低,相应硬度越高,延伸率及冲击功降低.
  • 射频反应溅射制备MgO二次电子发射薄膜
  • 采用氧化激活AgMg合金在表面形成MgO薄膜,以及采用射频反应溅射沉积法在不锈钢基片上分别制备了MgO薄膜和掺杂CoO的MgO薄膜,研究了制备工艺对薄膜二次电子发射系数及耐电子束轰击能力的影响.结果表明,薄膜厚度对其耐电子束轰击能力有显著影响,随着薄膜厚度的增加,耐电子束轰击能力明显增强,而射频反应溅射沉积可通过调整镀膜时间获得不同厚度的MgO薄膜.射频反应溅射的氧分压比对MgO薄膜表面质量有较大影响,随着沉积过程中氧分压比增大,MgO薄膜表面粗糙度增大,不利于二次电子发射.CoO掺杂改善了MgO薄膜表面质量,使其表面更加平整、光滑,提高了薄膜的二次电子发射系数,而且降低了薄膜表面质量对氧分压比变化的敏感性.550℃真空热处理1h使CoO掺杂的MgO薄膜发生热分解失氧且表面质量变差,导致二次电子发射系数大幅下降.在沉积过程中,提升基片温度或提高氧分压,会使薄膜中存在金属态Mg且薄膜表面质量变差,使二次电子发射系数小幅下降.
  • σ相在核电一回路主管道不锈钢中的脆化机理
  • 研究了σ相对核电一回路主管道Z3CN20.09M不锈钢冲击韧性的影响,利用原位拉伸、显微硬度、断口形貌等手段分析了σ相的脆化机理.结果表明,σ相显著降低一回路主管道不锈钢的冲击韧性,时效处理Z3CN20.09M不锈钢中以σ相为主的由铁素体共析分解生成的(σ+γ2)结构的硬度远高于奥氏体基体,两者变形协调性差,(σ +γ2)结构阻碍位错滑移,提高材料强度,同时降低塑性;(σ+γ2)结构内部存在大量高能量σ/γ2和a/σ/γ2非共格界面,变形时应力在此处集中,成为潜在裂纹源,易萌生裂纹.高应变速率下,裂纹迅速在其内部产生、扩展是材料韧性降低、变脆的本质原因.
  • 高温退火气氛对薄规格中温取向硅钢二次再结晶行为的影响
  • 通过调整最终退火保护气氛来控制0.18 mm厚含Cu中温取向硅钢二次再结晶时抑制剂的熟化和分解行为,从而达到提高二次再结晶后Goss织构锋锐度和磁性能的目的.运用EBSD系统观察和分析二次再结晶中断抽出试样的组织和取向.结果表明:提高高温退火气氛中的N_2比例至90%,最终0.18 mm规格成品磁感达1.95 T.成品减薄后样品中抑制剂的粗化行为受气氛的影响更为强烈,表现在提高N2比例后初次晶粒尺寸减小,二次再结晶持续时间延长,此时Goss取向晶粒拥有足够的时间发生异常长大以获得尺寸优势,从而抑制偏转Goss取向晶粒的异常长大,提高了Goss织构的锋锐度和薄规格成品的最终磁性能.
  • 17%Cr超纯铁素体不锈钢不同方向拉伸起皱的研究
  • 采用激光共焦显微镜、XRD和EBSD技术,研究了17%Cr超纯铁素体不锈钢退火板材沿3个不同方向拉伸变形后表面起皱与晶粒取向变化之间的关系,并探索了17%Cr超纯铁素体不锈钢的拉伸起皱机制.结果表明,17%Cr超纯铁素体不锈钢退火板材沿着与轧向呈0°(轧制方向,RD),45°和90°(横向,TD)3个不同方向拉伸后,表面条纹状起皱方向均与原始轧向平行,并且随拉伸角度增大,表面起皱逐步减轻.在拉伸过程,均发生〈110〉取向向拉伸方向(TA,拉伸变形方向)转动.但沿TD拉伸时未造成晶面转动,而沿RD拉伸则转动形成{112}和{221}面取向.17%Cr超纯铁素体不锈钢起皱与〈110〉//TA取向无关,而是由沿原RD分布的晶粒簇内的晶面转动造成的,并且晶粒簇内的晶向转动对起皱的影响极小.
  • Fe-C-Cu粉末锻造汽车发动机连杆的组织与力学性能
  • 对采用粉末锻造技术生产出的一款Fe-C-Cu汽车发动机连杆(H16)进行了微观组织分析及力学性能测试,并研究了影响其疲劳性能的因素.结果表明:H16粉锻连杆密度大于7.80 g/cm3,接近全致密,微观组织无氧化穿透或氧化物网络,脱碳层厚度在70 μm以内,微观组织在不同区域呈各向异性.利用升降法得到H16粉锻连杆毛坯在不同存活率下的疲劳极限.结果表明,其疲劳性能及抗拉强度、屈服强度等力学性能超越钢锻连杆,并且不低于国外同类粉锻连杆产品.此外,还发现连杆的弯曲度对疲劳寿命影响较大,而表面喷丸情况及其微观组织特性对疲劳裂纹萌生的位置有一定影响.
  • 晶粒尺寸及Taylor因子对过时效态7050铝合金挤压型材横向力学性能的影响
  • 采用常温冲击实验和拉伸实验研究了大断面7050铝合金型材横向3个典型位置的力学性能的差异,并通过OM,EBSD和TEM分析了其显微组织.结果表明:晶粒尺寸约为12μm的型材芯部比晶粒尺寸约为6μm的边部的屈服强度高,其原因是芯部较硬Copper取向的形变织构组分更强.根据固溶合金元素含量所得的固溶强化项、亚晶粒尺寸所得的晶界强化项和合金的屈服强度可计算Taylor因子,芯部为3.925,边部为2.257.晶界强化模型中Hall-Petch模型比Nes模型更适用于计算固溶后的晶界强化对合金屈服强度的贡献.此外,还建立了3种试样过时效态冲击功与亚晶粒尺寸之间的线性关系.
  • 2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头力学和应力腐蚀性能薄弱区研究
  • 对2219-T8铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头在拉伸过程中,热机械影响区(TMAZ)的变形行为、断裂途径和190 MPa下微区电化学性能进行了研究.结果表明,焊接热循环和搅拌作用加权强化效果最弱的区域是强度最差的位置;拉伸时接头变形主要发生在TMAZ,但由于受到焊核区的拘束程度不同,TMAZ下层应变更大,导致裂纹起源于下层;在相同的应力水平下,TMAZ表面的钝化膜更易破裂,甚至会有微裂纹出现,这使得当接头处于应力腐蚀环境中时,TMAZ更易发生局部腐蚀,导致接头的抗应力腐蚀能力下降.
  • a-Ti在原位透射电镜拉伸变形过程中位错的滑移系确定
  • 利用聚焦离子束(FIB)对hcp结构金属α-Ti进行纳米尺寸单晶拉伸样品定向切割,利用特制的双金属片拉伸器在TEM中将单晶样品沿[2110]方向进行原位拉伸.结果表明,在拉伸过程中,随着应变量的增加,α-Ti先后产生了3类不同Burgers矢量的滑移位错:柱面位错及2类锥面位错,滑移位错的Burgers矢量主要通过原位TEM双束衍衬像确定.针对hcp结构的低对称性和Burgers矢量可能与多种滑移面相组合的特点,先利用TEM与EBSD确定晶体取向以及样品的拉伸方向,再通过计算位错Burgers矢量对应的多个滑移系的Schmid因子,确定α-Ti拉伸变形过程中开动的滑移系.
  • Zr-0.72Sn-0.32Fe-0.15Cr-0.97Nb合金中的第二相及其腐蚀行为
  • 将再结晶退火后的Zr-0.72Sn-0.32Fe-0.15Cr-0.97Nb合金在300℃,8 MPa去离子水的高压釜中短时腐蚀,用TEM,EDS和SEM研究了合金中的第二相及其腐蚀行为.结果表明,第二相的尺寸主要分布在30~100 nm,最大尺寸为230 nm.第二相成分中的Nb/Zr比(原子比)与其尺寸大小和晶体结构有一定的相关性,当Nb/Zr=0时,第二相粒子尺寸大于150 nm;当0.100.75时,第二相粒子尺寸小于30 nm.第二相的腐蚀行为与其成分密切相关,Nb/Zr比大于0.5时,第二相更容易被腐蚀,并形成非晶氧化物.
  • 中间热处理对Zr-1Nb-0.2Y合金在420℃空气中氧化性能的影响
  • 研究了中间热处理工艺对Zr-1Nb-0.2Y(质量数,%)合金在420℃空气中氧化性能的影响.结果表明,通过变形及适当的多道次退火,可以有效控制合金化元素的析出,最终获得合理组织与最佳性能.随轧制及热处理道次加深,合金的抗氧化性能逐渐提高,由中间退火工艺为640℃,3 h+570℃,3 h得到的最终样品具有最优的抗氧化性能.合金的位错密度对氧化性能的影响并不显著.TEM形貌观察以及沉淀相EDS分析表明,中间热处理工艺通过影响沉淀相的体积分数、平均尺寸、合金化元素Nb+Y含量(平均含量与总含量)等因素来影响Zr-1Nb-0.2Y合金的氧化性能.沉淀相的体积分数、尺寸和合金元素含量等因素通过协同作用共同影响Zr-1Nb-0.2Y合金的氧化性能.
  • 高压环境下CMT焊接电弧行为及焊缝性能
  • 采用CMT焊接方法,在模拟水下高压环境的实验系统中分别进行了常压环境下(0.1 MPa)和环境压力为0.5 MPa下的焊接实验,实验中采用API X65管线钢接头为研究对象.焊接过程中采用高速摄像观察焊接电弧行为,2种环境压力下焊接过程均稳定,但与常压环境相比较,0.5 MPa环境压力下的CMT焊接电弧产生收缩,熔滴过渡频次降低.焊后对焊缝分别取样进行力学性能检测和金相组织观察,高压环境下焊缝及热影响区的金相组织因为环境冷却作用增强而出现上贝氏体组织,拉伸性能没有明显变化,低温冲击韧性下降,但测试数据也远高于相关标准要求.结果表明,CMT焊接方法改善了高压焊接过程的稳定性,满足水下高压干式焊接作业要求.
  • 合金元素Cu对金属Zr吸氘动力学机制的影响
  • 通过实验测试及动力学机制方程拟合,研究了放电等离子烧结Zr-x Cu(x=0,5%,10%,质量分数)合金吸氘动力学机制.结果表明,随着合金元素Cu的加入,相结构由纯Zr的a-Zr单相转变为Zr-Cu合金的a-Zr和Zr_2Cu双相.相应地,其吸氘达到饱和的时间逐渐延长,由纯Zr的20 min增加到Zr-5%Cu的80 min和Zr-10%Cu的130 min,吸氘后的纯Zr相结构为氘化物e,而Zr-Cu合金相结构为e相、Zr_2Cu和Zr_7Cu_(10).动力学机制方程拟合结果显示,纯Zr吸氘过程受二维扩散机制控制,而Zr-Cu合金吸氘过程受化学反应机制控制.Cu的加入改变了其吸氘机制,从而降低了吸氘速率.
  • Sn3.5Ag0.5Cu纳米颗粒钎料制备及钎焊机理
  • 采用液相法在室温下合成了直径为10 nm以下的Sn3.5Ag0.5Cu纳米颗粒,并采用SEM,TEM,XRD及EDS表征其形貌、结构、物相及元素组成特征,研究了不同温度和时间烧结时纳米颗粒的尺寸变化,测试了经过不同压力钎焊后的Cu/纳米钎料/Cu的三明治结构的剪切强度.结果表明:10 nm以下的纳米钎料颗粒呈现颈缩团聚的趋势;烧结温度越高,纳米颗粒的颈缩团聚越明显,整个过程发生越迅速;在230℃可以实现钎焊,低于传统微米尺度的Sn3.5Ag0.5Cu钎料的温度(250℃左右),且钎焊界面强度受钎焊压力影响较大,当压力为10 N时,三明治结构的剪切强度达到最大,为14.2 MPa.钎焊键合过程为首先通过纳米颗粒颈缩团聚减少气孔,随着温度的升高,熔化的钎料与固态母材之间的溶解扩散过程形成牢固的冶金连接.
  • Al/镀锌钢板焊接界面区Fe-Al-Zn金属间化合物形成的热力学分析
  • 基于亚点阵计算模型,建立Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面区金属间化合物Fe2Al5Znx形成的Gibbs自由能计算模型.利用该模型对Fe2Al5Znx金属间化合物生成的可能性及生成物相种类进行了计算分析,并辅助以实验分析方法对计算结果进行了对比研究.计算结果表明,Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面处可以形成Fe-Al-Zn三元化合物相,该化合物相最终稳定于Fe2Al5Zn0.4,且与实验结果一致,由此表明所建立的计算模拟是合理,能够正确反映Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接界面Fe-Al-Zn金属间化合物的生成情况.通过对界面中心进行元素分布分析得出,Fe2Al5Zn0.4相的生成可分为3个阶段:即液态Al对镀锌层的溶解、Zn元素的扩散迁移、Zn元素与金属间化合物Fe2Al5反应生成Fe2Al5Zn0.4.
  • Cu极薄带轧制中滑移与变形的晶体塑性有限元模拟
  • 为了定量描述晶粒取向和结构对极薄带轧制微观塑性变形非均匀性的影响,采用晶体塑性有限元方法(CPFEM)和Voronoi图的多晶模型,考虑试样尺寸、晶粒尺寸、晶体取向及其分布,模拟了不同厚度Cu极薄带在相同压下率条件下的滑移与变形行为,得到了介观尺度上Cu极薄带的微观应力-应变和启动滑移系分布.模拟获得的应力-应变曲线和实验测得的曲线基本一致,验证了晶体塑性有限元模型的准确性.通过对40%压下率Cu极薄带轧制变形的研究表明,无论是在晶粒内部还是在晶粒间,材料内部的变形都非常不均匀,这种不均匀性主要是由初始晶粒取向和结构不同、近邻晶粒取向差以及变形时滑移系的运动特性和晶粒旋转不同引起的.滑移系首先在自由表面和晶界处被激活,而后引起晶粒内部滑移系的启动与运动.
  • FV520B不锈钢激光熔覆热影响区组织演变及其对力学性能的影响(徐滨士[1,2];方金祥[1,2];董世运;刘晓亭;闫世兴;宋超群[1,2];夏丹)
    射频反应溅射制备MgO二次电子发射薄膜(王彬[1,2];熊良银[1,2];刘实[1,2])
    σ相在核电一回路主管道不锈钢中的脆化机理(王永强;杨滨;李娜;林苏华;孙立)
    高温退火气氛对薄规格中温取向硅钢二次再结晶行为的影响(刘恭涛;杨平;毛卫民)
    17%Cr超纯铁素体不锈钢不同方向拉伸起皱的研究(方智;李静媛;陈雨来;江来珠;杜伟)
    Fe-C-Cu粉末锻造汽车发动机连杆的组织与力学性能(柏琳娜;刘福平[1,2];王邃;江峰;孙军;陈良斌;王丰元)
    晶粒尺寸及Taylor因子对过时效态7050铝合金挤压型材横向力学性能的影响(顾伟;李静媛;王一德)
    2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头力学和应力腐蚀性能薄弱区研究(康举[1,2];李吉超;冯志操;邹贵生;王国庆;吴爱萍[1,3])
    a-Ti在原位透射电镜拉伸变形过程中位错的滑移系确定(石晶;郭振玺;隋曼龄)
    Zr-0.72Sn-0.32Fe-0.15Cr-0.97Nb合金中的第二相及其腐蚀行为(王桢[1,2];周邦新[1,2];王波阳[1,2];黄娇[1,2];姚美意[1,2];张金龙[1,2])
    中间热处理对Zr-1Nb-0.2Y合金在420℃空气中氧化性能的影响(李长记[1,2];熊良银[1,2];刘实[1,2])
    高压环境下CMT焊接电弧行为及焊缝性能(黄继强;薛龙;黄军芬;邹勇;牛虎理;唐德渝)
    合金元素Cu对金属Zr吸氘动力学机制的影响(杨云;宋西平)
    Sn3.5Ag0.5Cu纳米颗粒钎料制备及钎焊机理(江智;田艳红;丁苏)
    Al/镀锌钢板焊接界面区Fe-Al-Zn金属间化合物形成的热力学分析(陈满骄;黄健康;何翠翠;石玗;樊丁)
    Cu极薄带轧制中滑移与变形的晶体塑性有限元模拟(陈守东;刘相华;刘立忠;宋孟)
    《金属学报》封面
      2010年
    • 06