两相体系中第二相颗粒粗化的研究进展

综述了近年来两相体系中第二相颗粒粗化的研究进展,LSW理论能对颗粒的Ostwald熟化过程进行定量,并且第二相体积分数、弹性应力以及颗粒形状和合金元素等对Ostwald熟化过程有影响.LSW理论仍来源于驱动力的分析和基本方程的推导.对于纳米两相体系,其第二相颗粒的粗化仍满足经典的Ostwald熟化理论--LSW理论.纳米颗粒粗化行为的理论研究与钢铁生产紧密相联,钢铁产品的性能提高与其中夹杂物的尺寸控制有关,第二相Ostwald熟化理论将能有效应用于钢铁夹杂物纳米尺度的控制.     

颗粒弥散强化复相陶瓷临界颗粒尺寸的优化设计

本文应用弹性力学和Ｇｒｉｆｆｉｔｈ微裂纹理论，对颗粒弥散强化陶瓷材料内的热应力进行了分析，导出了临界粒尺寸的计算公式，为颗粒弥散强化复相陶瓷材料的界面设计和颗粒尺寸选择提供了依据。     

钢铁材料中第二相颗粒强韧化的研究进展

第二相颗粒是钢材强韧化的重要方法,可以同时兼顾钢材的强度、韧性以及其他服役性能。随着近年来对钢材强度要求的提高,研究人员开发出了一大批新型钢铁材料,第二相颗粒强韧化在这些新型钢材中亦发挥了重要作用。但与此同时,在这些新型钢铁材料中,第二相颗粒强韧化也面临着诸多挑战与机遇:纳米尺度颗粒的表征与调控、第二相颗粒与多相微观组织的相互作用以及钢材服役性能的优化等等。通过汽车轻量化用钢、超高强度马氏体时效钢、核反应堆用钢、高模量钢等不同钢材,总结了第二相颗粒对新型钢铁材料的强度、韧性、焊接性、成形性、抗氢致延迟断裂、蠕变、抗辐射损伤等性能的影响,并结合这些新型钢铁材料独特的微观组织、制备工艺、服役环境等特点,分析了其第二相颗粒强韧化的机理以及尚待解决的问题,旨在为钢中第二相颗粒强韧化领域的进一步研究与发展提供参考。     

通过热处理提升镁合金综合力学性能:第二相的变化与作用

在镁合金研究中,第二相极大地影响了合金的综合力学性能。热处理技术可以很好地改善第二相的类型,形貌及分布状态;从而提高合金的综合力学性能。基于此,系统地对镁合金的热处理类型进行了介绍;综述了常用镁合金在不同热处理工艺下第二相的变化及对综合力学性能的影响。同时就镁合金热处理技术、热处理常见问题以及国内外先进热处理技术进行了讨论,最后展望了先进镁合金热处理发展趋势。     

二元互不溶体系中第二相颗粒的Ostwald熟化

二元互不溶体系是具有重要工程技术价值的材料。综述了近年来二元互不溶体系中第二相颗粒的Ostwald熟化的研究进展,简述了Ostwald熟化的经典理论——LSW理论和现代Ostwald熟化理论,着重介绍了二元互不溶体系中第二相颗粒的Ostwald熟化以及第二相体积分数、颗粒形状和合金元素的影响。     

颗粒复合材料颗粒相／基体相界面结合强度

就颗粒复合材料相界面结合强度的定义、影响因素及其对颗粒复合材料力学性能的影响等方面作了综述,指出了目前研究中存在的问题,提出了颗粒复合材料相界面结合强度研究的方案。     

镁合金强化研究的发展现状

镁合金是一种新兴的金属结构材料,提高其室温和高温强度是扩大镁合金应用的有效途径之一.从细晶强化、热处理强化和稀土合金强化3个方面阐述了镁合金的强化问题,重点分析了不同强化方法的机理和特点,指出了镁合金强化存在的问题和今后的发展方向.     

镁合金复合细晶强化研究进展

细化镁合金的晶粒可极大改善其综合力学性能,单一的细化方法包括在熔体中施加外力场作用、高压和激冷作用以及大塑性变形,单一细化方法下的材料性能难以满足实际需求,且生产效率低、成本高、质量难以保证.2种及以上细化晶粒方法的结合可以实现镁合金性能的极大提升,通过评述镁合金复合加工方法,包括挤压铸造-固态挤压成形、挤压铸造-正挤压成形、FE-CCAE复合变形工艺、电磁脉冲结合轧制工艺、超声振动-挤压加工等,详细阐述镁合金复合细晶强化工艺的研究进展,为进一步研究和开发更加高效绿色的镁合金晶粒细化复合成形技术提供参考.     

高熵合金中的第二相强韧化

高熵合金是由多种元素以等原子比或近等原子比合金化所形成的一类新型金属材料。不同于传统的以一元或二元为主的合金设计思想,高熵合金颠覆性的合金设计理念使得其具有独特的原子结构特征,因而呈现出许多优异的力学、物理及化学性能。但其力学性能还有需继续提高之处,FCC结构的高熵合金通常塑性较好但强度偏低,而BCC结构的高熵合金强度较高但塑性较小。第二相强韧化已经被应用在高熵合金中以改善其强韧性,目前已经开发了大量高性能第二相强韧化高熵合金。然而,由于高熵合金独特的结构和性能特点,其强韧化行为特点和机制与传统合金并不完全相同。从高熵合金第二相强韧化的研究现状出发,简要介绍了高熵合金中的第二相种类及其强韧化机理,并对高熵合金第二相强韧化的研究进行了简单的展望。     

准晶相增强高性能镁合金的研究进展

综述了准晶相增强镁合金的制备方法,以及准晶相增强Mg-Zn-Y、Mg-Zn-Al的微观组织和性能特点,介绍了准晶相增强镁合金在国内外的研究及应用进展状况.已有的研究结果表明,钱合金中准晶相的存在对提高合金的室温和高温强度、改善合金塑性有明显作用.     

基于MATLAB和分形理论的复合材料第二相颗粒分布均匀性评价方法

利用分形理论盒维数法对复合材料第二相颗粒分布均匀性进行定量评价,通过MATLAB建模实现图像的数字化处理,对盒维数MATLAB模型的准确性进行实验验证,并分析视场边界颗粒对盒维数的影响;对3个不同颗粒分布的图像进行颗粒分布均匀性的评价,并将实验结果与锐角比率法的评价结果进行比较。结果表明:除去与不除边界颗粒二次分形计算的盒维数呈线性关系;对颗粒均匀分布图像进行分形计算得盒维数为1.998,与理论值为2的误差为0.077%;盒维数评价法有效可行,且区分度明显。     

固相法制备纳米颗粒

本文较全面地综合概述了纳米颗粒固相制备方法与工艺原理及特点。并且对于用途以及制备方法的工业可行性也作了一些探讨。     

碳化硼颗粒/镁合金复合材料的工艺与性能

本文探索了制造碳化硼颗粒/镁合金(B₄C_p/ZM5)复合材料的挤压铸造工艺和复合材料坯件的二次加工性能,测试了B₄C_p/ZM5的抗压强度、硬度、密度等性能,结果表明:碳化硼颗粒/镁合金复合材料具有低密度、高强度、高硬度、良好的成型性能和二次加工性能。     

镁合金微弧氧化膜相组成及结构分析

为了解镁合金微弧氧化膜的耐蚀性能,研究了其截面不同位置的组织结构及元素分布.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)等测试手段,对镁合金微弧氧化膜层的形貌、结构、相组成及元素分布的特点进行了系统分析.结果表明:膜层表面分布着大量均匀的放电微孔;截面致密层厚度占膜层总厚度的60%以上;XRD图谱显示陶瓷层主要由Mg2SiO4和MgO组成;由电能谱面分析可知过渡层n(Mgo):n(Mg2SiO4)=5:1,致密层n(Mgo):n(Mg2SiO4)=1:1;线性扫描测试结果显示从基体到膜层外表面,Mg元素的含量逐渐降低,O与Si元素的分布相似,均呈先增大后减小的趋势,P含量则基本保持不变.     

一种第二相粒子强化的再结晶Ni3Al基合金的拉伸性能

在不同温度下对一种ＴｉＣ和Ｃｒ２３Ｃ６第二相粒子沉淀强化的变形再结晶Ｎｉ３Ａｌ基合金进行了拉伸试验。结果发现，该合金的拉伸屈服强度的峰伍温度升高到８５０℃左右。与相同处理条件下的Ｎｉ３Ａｌ基合金ＩＣ２１８相比较，该合金的高温屈服强度和拉伸强度都有显著的提高，而高温韧性损失不大。在７５０℃左右该合金的动态脆化程度最大，在该温度下的延伸率大于１０．０％。     

大悬浮轻颗粒固液两相流中的有序结构

应用三维颗粒图像跟踪技术,对竖直管内向上大悬浮轻颗粒固液两相流中分散相即颗粒相瞬时分布进行非接触测量,由此对顺流方向颗粒串组成的有序相分布结构进行观察研究.实验发现,当液体流动速度大于某一确定值时会有明显的颗粒串出现,此时颗粒由于受液体速度梯度诱导的强升力作用而紧贴管壁运动;随着液体流动速度的降低,颗粒串逐渐消失而颗粒沿管径向的分布会向着管中心方向发展;当液流速度进一步降低,颗粒开始在水平方向团聚.分析表明液体流动的剪切作用是颗粒串生成和稳定的机制.实验还显示,随着颗粒相平均份额的增加,流动中串间颗粒的相互作用加强,颗粒分布结构也随之受到影响.     

测定显微组织中第二相颗粒分布均匀性的定量金相法的介绍

对金属材料中第二相颗粒空间分布均匀性的各种定量金相分析方法进行了论述，并结合实例进行了讨论。     

镁合金中的LPSO结构

详细描述了铁合金中的LPSO相的最新研究进展,系统总结了镁合金中的LPSO相的结构、微合金组元的化学成分,分析了微观形成过程与机制以及优异的力学性能,展望了镁合金中LPSO结构的研究趋势.     

长周期有序堆垛相(LPSO)的研究现状及在镁合金中的作用

镁合金由于具有较高的比强度、比刚度以及良好的成形性和切屑加工性等优点,在航空航天、交通以及电子产品等领域获得了广泛的应用。但是由于镁合金的绝对强度较低,使其在结构件的应用上受到了一定的限制。近年来,采用稀土元素来提高镁合金的强度已成为镁合金研究领域的热点,尤其是Mg-Zn-Y镁合金。由于m(Y)/m(Zn)比的变化,Mg-Zn-Y中的强化相也逐渐产生变化,当m(Y)/m(Zn)1时,在Mg-Zn-Y合金中出现与镁合金基体完全共格、但富含Y、Zn元素的结构及化学成分均有序的长周期堆垛有序相(LPSO)。相比于其他第二相,LPSO相具有高硬度、良好的热稳定性、良好的阻尼性能、高抗蠕变性能、高弹性模量等特点,因此,这种新型结构强化相在镁合金中对其力学性能的影响引起了研究人员的广泛关注,成为目前镁合金强韧化的研究热点。近几年的研究多是通过快速凝固粉末冶金、铜模铸造、溶体甩带等不同的铸造方法制备出含LPSO相的镁合金,并通过改变溶质原子种类、含量及比例的方法来探究LPSO相对镁合金性能的影响,之后通过热处理、挤压和轧制等加工工艺对LPSO相的数量、尺寸和分布进行调控,进而提高镁合金的性能。而有关LPSO相的微观结构,如LPSO相结构中各原子的排列方式和具体位置等,通过第一性原理计算模拟、选区电子衍射(SADP)、高分辨率透射(HRTEM)及高角环形暗场像扫描电子显微镜(HAADF-STEM)等方法进行研究,已经建立了一个比较完善的LPSO相结构模型。同时,近几年对镁合金凝固和变形过程LPSO相结构中原子的运动研究也有了突破性的进展。在21世纪初,有研究人员通过快速凝固和热挤压的方法制备出的Mg97Zn1Y2(原子分数)合金的屈服强度和延伸率分别达到了610 MPa和5%,这些优异的力学性能归因于纳米级的LPSO相。本文综述了镁合金中LPSO相的形成机制、类型及其含LPSO相的合金体系,并对LPSO相的结构堆垛有序和化学成分有序进行了详尽的叙述,同时分析了LPSO相提高镁合金强度、塑性、抗蠕变性及高阻尼性能的机理;阐述了含LPSO相镁合金的制备工艺对其性能产生的影响;最后对含LPSO相镁合金的发展方向进行了展望。