原始颗粒边界对粉末热等静压成形FGH97合金性能的影响

目的 基于粉末冶金近净成形工艺，研究原始颗粒边界(PPBs)对FGH97合金力学性能的影响，并验证热处理和二次热等静压工艺能否消除PPBs。方法 采用等离子旋转电极雾化法制备FGH97合金粉末，分别在1 200 ℃/120 MPa/2 h和1 200 ℃/140 MPa/3 h条件下进行热等静压成形。先后对FGH97合金进行固溶(1 200 ℃/4 h/炉冷)和时效(910 ℃/3 h/空冷+750 ℃/8 h/空冷+700 ℃/17 h/空冷)热处理，并对热处理后的样品进行二次热等静压(制度为1 200 ℃/140 MPa/3 h)。对上述实验前后的FGH97合金显微组织进行表征，使用Photoshop软件计算PPBs的占比，研究热处理和二次热等静压工艺对PPBs的消除作用。结合力学性能测试研究PPBs对合金性能的影响。结果 当采用压力更高、保温时间更长的热等静压制度时，制备得到的FGH97合金PPBs占比更少、力学性能更好，其PPBs占比为5.6%，室温抗拉强度为1 412 MPa，屈服强度为947 MPa，伸长率为16%。经热处理后，FGH97合金中PPBs的占比下降至3.0%，该合金在650 ℃下的抗拉强度为1 262 MPa，屈服强度为956 MPa，伸长率为17%;经二次热等静压后，PPBs的占比降低至1.3%。结论 PPBs会对FGH97合金的力学性能产生不利影响，热处理和二次热等静压工艺均可消除PPBs。     

GH4061合金在高压富氧环境下的燃烧行为

基于自主研制的金属富氧燃烧实验设备，在O₂浓度为99.5%、压强为3.5～25 MPa条件下，对GH4061合金进行了燃烧实验，使用高速相机、SEM、EDS和XRD对合金燃烧过程以及燃烧后的试棒进行观察分析，研究了高压富氧条件下GH4061合金的燃烧过程，并分析了其燃烧机理。结果表明，随着O₂压强的提高，试棒燃烧长度增大，同时燃烧速率加快。根据ASTM-G124标准，GH4061合金在99.5%纯O₂室温点燃条件下，燃烧阈值约为5 MPa。合金的燃烧区域自上而下可以分为过渡区、熔化区、燃烧前沿和氧化物区。燃烧过程中，燃烧热较高的元素优先燃烧，液态金属与O₂接触发生反应形成熔融的氧化物，其中密度较低的氧化物会上浮至熔化区，并在上浮过程中凝固形成尺寸较小的富Al/Ti氧化物和尺寸较大、具有枝晶形貌的混合氧化物。基于热力学理论，分析了O₂压强对合金燃烧行为的影响。     

不同Si元素含量9Cr耐热钢熔敷金属铅铋腐蚀行为

为研究Si元素含量对9Cr铁素体-马氏体耐热钢熔敷金属在液态铅铋中腐蚀行为的影响，将不同Si元素含量9Cr铁素体-马氏体钢熔敷金属分别在550℃饱和氧及控氧(氧浓度：1×10^-6%～5×10^-6%，质量分数)静态铅铋中进行腐蚀试验.结果表明，熔敷金属在550℃饱和氧铅铋中形成双层结构氧化层，在550℃控氧铅铋中形成不连续钝化层和厚度不均匀的双层结构氧化层，钝化层在腐蚀过程中会通过渗透机制和断裂机制在部分区域发生失效，失效区域氧化加剧形成双层结构氧化层.随着熔敷金属中Si元素含量的增加，饱和氧铅铋中的氧化层厚度降低，控氧铅铋中的钝化层连续性提高，熔敷金属在铅铋中的耐蚀性提高.     

热等静压成形Inconel 718粉末合金的显微组织和力学性能

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(electrode induction melting gas atomization,EIGA)制备了Inconel718预合金粉末，并利用SEM对合金粉末进行了表征，通过预合金粉末热等静压工艺制备了Inconel 718粉末合金坯料并测试了力学性能。研究结果表明，镍基合金Inconel 718易于制得化学成分满足要求的洁净粉末，但热等静压过程中碳化物形成元素扩散至粉末表面，并以氧化物为核心生成包含Ti和Nb的碳化物以及Ni3Nb的硬质薄膜，形成粉末高温合金的原始颗粒边界(prior particle boundaries,PPBs)，使粉末合金的塑性、韧性和持久性能低于锻造合金。通过后续工艺抑制或消除热等静压过程中产生的原始颗粒边界可显著提升材料的综合力学性能。     

(Al11La3+Al2O3)/Al复合材料的高温性能及其强化机制

利用Al-La₂O₃的原位反应和粉末冶金工艺制备出(Al₁₁La₃+Al₂O₃)/Al复合材料。结果表明，高能球磨和高温烧结促进了原位反应，使Al与La₂O₃充分反应并制备出致密无缺陷的材料。对其微观组织的分析表明，微米Al₁₁La₃和纳米Al₂O₃颗粒均匀分散于基体之中。这种复合材料的室温抗拉强度为328 MPa、延伸率为10.5%,350℃的高温抗拉强度为119 MPa、延伸率为10.2%。与传统Al-Cu-Mg-Ag和Al-Si-Cu-Mg耐热铝合金相比，本文的制备的(Al₁₁La₃+Al₂O₃)/Al复合材料其高温抗拉强度提高了大约20%。这种材料的室温强化机制源于Al₁₁La₃和Al     

磁力扰动法测量铁磁性锅炉管氧化皮堵塞

为解决铁磁性锅炉管氧化皮堵塞检测难题，提出一种磁力扰动法的无损检测方法。首先，采用数值模拟方法对正交放置的两电磁铁作用下的铁磁性锅炉管进行磁场分布特征分析，并通过实验验证仿真结果的正确性；其次，使用声发射技术对磁场作用下氧化皮碰撞管壁发出的声音进行采集，建立波形特征参数与氧化皮堵塞面积比的定量关系。结果表明：铁磁性锅炉管磁导率的非线性特点使得两电磁铁在管道内形成一种能穿透管壁直接吸引氧化皮的独特磁场，其吸引能力下限低至10%堵塞面积比；以幅值绝对值为权重的声信号加权平均时间可以作为判定被检管道堵塞面积比是否超标的依据。该方法具有一定的工程应用前景。     

纳米多孔金属表面结构与成分的三维电子层析表征

结合扫描透射电子显微技术、电子层析技术及能量色散谱(EDS)成分的三维重构对纳米多孔Au和纳米多孔Au-Pt孔棱的表面结构和成分进行了分析。利用原子分辨率的电子层析技术分析了纳米多孔Au孔棱表面的原子结构，发现表面的缺陷可以分为2类，一类是{111}平台上的扭折和台阶，一类是表面凹坑。相比于扭折和台阶，表面凹坑会引入更多低配位位点。将原子级电子层析与EDS成分三维重构相结合，分析了Pt元素在孔棱表面的偏聚情况，证明了Pt在孔棱表面低配位位点的偏聚。     

组元占比对层状纳米孪晶Cu力学行为的影响

利用直流电解沉积制备了表层为硬组元、芯部为软组元的3种层状纳米孪晶(LNT) Cu样品，其中软组元占比分别为10%、50%和90%。研究发现：随软组元占比增加，拉伸屈服强度由425 MPa下降至262 MPa，均匀延伸率由5.7%增加至17%。3种LNT Cu的屈服强度均高于利用混合法则计算的平均强度，即表现出明显的额外强化。当组元占比为50%时，LNT Cu在变形过程中的应变局域化被很好地抑制，组元间应变差较小且相互约束作用强，额外强化效应最明显。     

一种NiCrAlSiY涂层对Ti65钛合金板材循环氧化和室温力学性能的影响

采用电弧离子镀在Ti65钛合金板材表面涂覆一种NiCrAlSiY涂层，并对其进行650℃～800℃的循环氧化实验，研究了这种涂层对板材抗氧化性能和室温力学性能的影响。结果表明，经500次循环氧化后涂覆NiCrAlSiY涂层的Ti65板材由涂层、扩散层和基材区三个区域组成，涂层与板材的结合界面比较致密，达到了完全抗氧化级别；涂层表面的氧化物以Al₂O₃为主，循环氧化温度升高到800℃在涂层表面开始出现TiO₂氧化物。在循环氧化过程中涂层与板材间的元素扩散以Ni和Ti元素为主，循环氧化温度升高到800℃发生少量Cr元素扩散；Ni与Ti元素的互扩散导致在涂层与板材的结合界面生成了Ti₂Ni和TiNi。循环氧化后的板材其拉伸强度保持率高于90%，涂覆涂层板材的拉伸延伸率可达初始态板材延伸率的30%左右。供货态板材氧化后塑性较低的原因，可能是在高温下氧元素渗入板材表面产生了表面脆性。