泡沫铝三明治结构材料的制备及其组织性能分析

以Al-Si基合金为钎料, 泡沫铝为基体, 纯铝板为面板, 采用钎焊的方法制备泡沫铝三明治结构材料。应用SEM观察焊接层的组织和界面结构, EDS测定元素的扩散及分布情况, 并结合扩散原理分析Si和Al的扩散情况。对钎焊接头试样进行剪切实验, 通过正交实验的方法分析焊接温度、焊接时间、去应力退火温度和去应力退火时间对材料性能的影响。同时, 与胶粘粘结法制备的泡沫铝三明治结构材料进行对比实验。结果表明: 采用钎焊法制得的样品中面板与夹心层之间连接过度良好; Si浓度在焊接层附近呈现出阶梯状分布; 焊接温度是影响实验结果的最关键因素; 最佳工艺为: 焊接温度640 ℃, 焊接时间15 min, 去应力退火温度400 ℃, 去应力退火时间30 min。在400 ℃下, 胶粘粘结法制备的样品完全失效。     

Si_3N_4颗粒和纳米SiC晶须强韧化MoSi_2基复合材料

用真空热压法制备了Si3N4颗粒和纳米SiC晶须强韧化MoSi2基复合材料。采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜分析了该材料的物相、微观组织结构和断口形貌,测算了其致密度、晶粒尺寸、抗弯强度和断裂韧性。结果表明:复合材料致密性好;添加的Si3N4和SiC与基体有着很好的化学相容性;与纯MoSi2相比,复合材料晶粒明显细化,抗弯强度和断裂韧性明显增加。其中MoSi2+20%Si3N4+10%SiC抗弯强度达400MPa,比纯MoSi2提高了58.7%;断裂韧性达6.1MPa.m1/2,比纯MoSi2提高了108.9%。复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化;韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转和裂纹微桥接。     

镁对铜锌合金α→β相转变的影响

采用熔炼法制备了CuZn_((40-x))Mg_x合金,借助光学金相显微镜、差热分析仪以及X射线衍射仪,研究了Mg含量对铜锌合金熔点、相转变温度及相变过程微观组织演变的影响.结果表明,当Mg含量大于4 %时,CuZn_((40-x))Mg_x合金析出Cu_2Mg相;CuZn_((40-x))Mg_x合金相转变温度随Mg含量的增加而降低;随着Mg含量的增加,CuZn_((40-x))Mg_x合金熔点降低.     

Nb-Ti-Al合金及其硅化物涂层的高温氧化行为

采用电子束和真空自耗电弧熔炼法制备Nb-40Ti-7Al(质量分数,%)合金,利用料浆熔烧法在合金表面制备Si-Cr-Ti涂层,研究在1 400℃下合金与涂层的氧化行为。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及电子探针微区分析(EPMA)研究基体与涂层氧化前后的组织形貌变化及成分分布。结果表明:Nb-40Ti-7Al合金在1 400℃氧化1～11 h后,氧化产物均主要为TiNb2O7、TiO2、Al2O3;氧化前,涂层主要由(Nb,Ti,Cr,Al)Si2主体层与(Ti,Nb,Al)5Si3过渡层组成,高温氧化后涂层表面形成含有Al2O3、TiO2的SiO2阻挡层;合金与涂层的氧化行为均遵循抛物线规律,合金在1 400℃氧化11 h的单位面积质量增量为161.98 mg/cm2,而涂覆涂层后单位面积质量增量降至9.56 mg/cm2,表明Si-Cr-Ti涂层具备良好的高温抗氧化性能。     

Cu-Zn-Mg体系中Cu2Mg形成的热力学研究

研究了在熔铸法制备Cu-Zn-Mg合金过程中Cu2Mg形成的热力学自由能.计算结果表明,Cu60Zn37.64Mg2.36合金中Cu和Mg反应生成Cu2Mg相比反应生成MgZn2和CuMg2相的标准反应Gibbs自由能更低,在相同条件下,Cu2Mg相的生成比MgZn2和CuMg2相更容易.试验结果与计算结果相符合.     

铋对无铅易切削黄铜性能的影响

考察了0.3～0.9%的铋对无铅铋黄铜合金力学性能、切削性能的影响.通过力学性能的检测和切削性能的测定,表明随着铋含量的增加,合金的强度没有显著变化,延伸率降低,硬度增加,切削性能得到改善.添加了0.3%Ti的铋黄铜中,0.6%的铋含量的易切削黄铜力学性能适中,且切削性能与铅黄铜相当,具有广阔的应用前景.     

锌基合金热力学和相图数据库的建立

利用Visual Basic 6.0软件开发了一套锌基合金体系热力学和相图数据库系统,用于收集、整理锌基合金体系的热力学和相图相关信息.利用该软件系统可以实现对锌基合金体系热力学和相图数据的排序、查询和打印等功能,也可实现数据库的实时更新.探讨了如何实现该软件系统的各项功能,解决了锌合金体系热力学和相图数据人工查询的低效率问题,该数据库软件在锌合金的改性和新型锌合金的设计与开发应用中具有一定使用价值.     

Mo(Si,Al)2高温抗氧化涂层的形貌与结构研究

采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧化环境下,Mo(Si0.6,Al0.4)2涂层表面生成致密氧化膜。氧化膜分为两层:外层主要为Al2O3,内层为Al2O3、SiO2、3Al2O3·2SiO2和HfO2相的混合物。     

切削用量对铍材加工表面变质层的影响及铍材切削变形方式

通过单因素实验研究不同切削用量对铍材切削表面损伤层、加工硬化层的影响，并结合切屑、表面组织结构变化分析铍材切削过程的变形方式。结果表明：在一定范围内，铍材切削表面损伤层、硬化层厚度受切削速度影响较小，呈现随切削进给量、深度的增加而增大的趋势。铍材切削过程未发生剧烈的塑性变形，大量剪切滑移产生的加工硬化在局部达到材料破裂强度，进而使其发生脆性断裂，产生挤裂型切屑；铍材切削表面的孪晶数量很少，受后刀面挤压产生的位错运动是其主要的塑性变形方式。