硬质合金基体对涂层刀具高速切削镍基高温合金切削性能的影响

采用热常数仪和高温维氏硬度计对Co含量(质量分数)分别为6%和10%的硬质合金进行热学性能与高温力学性能检测,然后用以这2种硬质合金为基体的涂层刀片对镍基高温合金GH4133进行高速车削,采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对车削后刀片的磨损区域进行观察和成分分析,研究刀片基体的Co含量对刀具切削性能的影响。研究结果表明,硬质合金中的Co含量由10%降低到6%时,热导率由62.78(W.m)/K升高到84.57(W.m)/K,与此同时同一温度下的高温维氏硬度提高10%左右;YBG202刀片(基体中Co含量为10%)的切削刃与后刀面的磨损均较迅速,而YBG102(基体中的Co含量为6%)刀片后刀面的磨损相对均匀,磨损速率低;基体中的Co含量由10%降低到6%时,刀片的切削寿命提高约3倍。故高速连续切削镍基高温合金时应当尽量选用低Co硬质合金作为刀片的基体。     

再结晶对7150铝合金局部腐蚀性能的影响

采用金相、极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜以及透射电镜对7150铝合金不同程度的再结晶组织的局部腐蚀性能进行研究。结果表明:再结晶程度低的2#合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能优于再结晶程度高的1#合金;电化学阻抗谱研究表明,1#合金在腐蚀液中浸泡5 h即出现明显的剥蚀现象,而2#合金浸泡时间长达33 h也未见明显的剥蚀现象;腐蚀路径是沿再结晶晶粒的晶界扩展,未再结晶晶粒很少被腐蚀;透射电镜原位腐蚀观察发现,再结晶晶界析出相较粗大,优先腐蚀,而未再结晶晶界析出相较细小,基本未腐蚀。     

原位自生钛基复合材料的研究进展

原位自生钛基复合材料以其高比强度和高比模量引起了人们的广泛关注,尤其是如何提高其高温性能成为近年来钛基复合材料研究的热点.该文详细综述了原位自生钛基复合材料的各种制备方法、增强体与钛基体的选择、各种增强体的反应体系以及原位自生钛基复合材料的组织结构与力学性能,指出了原位自生钛基复合材料今后的发展方向.     

颗粒增强铝基复合材料断裂韧性与拉伸延性的解析模型

基于Eshelby等效夹杂理论及Weibull统计分布,发展了SiCp/Al金属基复合材料断裂韧性与拉伸延性的力学模型.模型的计算表明:当复合材料受外力时,SiC颗粒所受的力与外加应力呈线性关系.随着外加应力的增加,SiC颗粒所受的力也线性增加.同时,外力作用下SiC颗粒的断裂分数服从Weibull统计分布,即SiC颗粒的总体含量越高,其断裂分数就越高.模型关于约化拉伸延性和断裂韧性的计算与实验结果较为吻合.模型的解析和实验结果都表明:拉伸延性与断裂韧性随SiC颗粒体积分数的增加而减小.在相同体积分数的情况下,拉伸延性与断裂韧性随SiC颗粒尺寸的增加而减小.     

强化固溶对2014铝合金组织与性能的影响

铸锭中粗大的第二相和非平衡结晶析出的粗大晶界共晶相具有组织“遗传”效应,常规的铸锭均匀化、铸锭变形加工以及变形态的固溶处理工艺可以提高合金元素的均匀化程度和在铝基体在的固溶度,达到减少粗大第二相和共晶相造成不利影响的目的,但传统的热处理工艺不能彻底消除粗大的第二相,制约了合金性能。通过铸锭强化均匀化和变形组织和强化固溶可以基本消除粗大的在第二相,大幅度提高合金的性能,对２０１４铝合金的研究结果表明     

微量Co对7056铝合金组织与腐蚀性能的影响

通过金相观察、晶间腐蚀、电化学腐蚀、扫描电镜和透射电镜等测试分析方法,研究了微量Co对7056铝合金组织与腐蚀性能的影响。研究表明,与未添加Co合金相比,添加微量Co的7056铝合金的应力腐蚀寿命提高了22. 57%,应力腐蚀断裂强度从511 MPa增加到559 MPa,应力腐蚀因子从0. 118降到了0. 064。添加微量Co的7056铝合金形成了更加均匀细小的Al3Zr弥散相,更有效地钉扎位错和亚界晶,使基体保持形变回复组织和小角度晶界,抑制再结晶,保持了细小的亚晶组织。亚晶界析出相与晶内接近,从而降低了晶间腐蚀的电化学动力,提升了抗晶间腐蚀性能。此外,其晶界析出相所占面积分数增大,相当于增加了电化学反应过程阳极相对阴极的比例,导致阳极电流减小,晶界析出相溶解速率降低。不连续的晶界析出相能够阻断沿晶界阳极溶解通道,减缓沿晶腐蚀,提高合金抗应力腐蚀性能。     

含有不同尺度量级第二相的高强铝合金拉伸延性模型

基于合金中不同尺度第二相在其断裂过程中的作用机制及位错理论 ,建立了高强铝合金中结晶相、沉淀相以及析出强化相性质与其拉伸延性间的多元非线性关系模型。结果表明对于 2 0 2 4铝合金的拉伸延性 ,该模型的预测值与相应的实验值吻合良好。同时借助于该模型的理论分析 ,可以得到在确保高强铝合金强度不降低的前提下提高其延性的优化方案。     

高温预析出对Al-Zn-Mg合金板材应力腐蚀断裂的影响

研究了高温预析出对7A52合金组织、时效硬化和应力腐蚀断裂的影响。结果表明：高温预析出处理在保持7A52合金强度、塑性的同时，可提高合金抗应力腐蚀性能。480℃固溶处理条件下，经过预析出处理后，合金应力腐蚀开裂界限应力强度因子局KISCC由7．6MPa．m^1/2。提高至9．1MPa．m^1/2，475℃固溶处理条件下，经过预析出处理后，KISCC由8．9MPa．m^1/2。提高至11．1MPa．m^1/2;未经预析出处理的7A52合金应力腐蚀断裂区发生严重的阳极溶解腐蚀，晶界和亚晶界均发生断裂，经高温预析出处理后，应力腐蚀裂纹仅沿平行晶界扩展；高温预析出处理使晶界析出相粗化显著、离散度增大且晶界析出相Cu含量提高，这是合金抗应力腐蚀性能得到显著改善的重要原因。     

Al-Cu-Mg-(Ag)合金中时效析出相的析出及生长动力学

采用透射电子显微镜(TEM)研究了Ag在时效过程中对析出相形核及生长的影响,并发展了析出相生长的动力学模型。模型指出:在时效过程中,Al-Cu-Mg合金中析出的θ′相通过台阶机制生长而发生共格失稳,转化成球状的θ相而导致强度显著下降;Al-Cu-Mg-Ag合金中的Ω相由于在界面被Mg和Ag原子覆盖,降低了Ω相的生长速度;同时,Mg和Ag原子在析出相界面的存在降低了晶格畸变能,使得Ω相能够保持片状而不发生共格失稳,高温下具有较高的强度。力学实验及显微组织分析表明:分别均匀分布在铝基体(001)和(111)面上共存的θ′和Ω(成分为Al2Cu)沉淀相对含Ag合金起着强化作用。     

含两种尺度微裂纹的高强铝合金的断裂韧性模型

基于高强铝合金在断裂过程中萌生不同尺度微裂纹的机制,用断裂力学建立两种尺度微裂纹影响应力应变场的规律,导出高强铝合金拉伸延性与两种尺度微裂纹的关系,由断裂韧性与拉伸延性的关系建立了高强铝合金断裂韧性与双级微裂纹的非线性关系模型。通过模型解析,分析两种尺度微裂纹体积分数对高强铝合金断裂韧性的影响规律。结果表明:随着一级微裂纹体积分数的增加,材料的断裂韧性开始迅速下降,然后缓慢降低;在较大尺度微裂纹之间萌生小尺度微裂纹,将显著降低合金的断裂韧性。将高强铝合金的结晶相作为一级微裂纹,将弥散相和粗大析出相作为二级微裂纹,预测高强铝合金断裂韧性随两种尺度相(微裂纹)的变化,其规律与实验结果较为吻合。利用模型解析与实验验证结果,提出了改善高强铝合金断裂韧性的组织控制方向。