钛单晶纳米柱拉压不对称性的分子动力学模拟

本文基于分子动力学模拟,通过研究钛单晶纳米柱在拉伸和压缩下的力学响应特征及晶体结构演化行为,揭示其塑性变形机制。结果表明沿[0001]晶向拉伸条件下主要塑性变形机制为伴生的{101 ?2}孪晶和基面层错;而沿[0001]晶向压缩条件下,基面位错作为优先形核的缺陷参与到塑性变形过程,随后锥面位错出现并协调了轴向和横向变形,压缩条件下无孪晶产生。拉伸模拟过程中观察到一种有别于传统孪生的晶体再取向现象,其孪晶与基体间呈现基面/柱面对应关系。     

基于低共熔溶剂电沉积铁纳米晶体：过电位、氢键给体对形貌的影响

系统研究铁在3种低共熔溶剂中的电沉积行为以及过电位和氢键给体对铁沉积物形貌的影响。结果表明,在DES1和DES2中,过电位对铁沉积物形貌没有明显影响,但在DES3中过电位对铁纳米粒子的形貌有显著影响。此外,研究结果还证实了氢键给体的种类对铁沉积物的形成有着密切的联系:尿素氢键给体有助于片状网络结构铁膜的形成;乙二醇氢键给体有助于准球形铁纳米粒子的形成;而乙二醇和丙二酸氢键给体的协同作用有助于空心球和类毛线球状等纳米粒子的形成。     

单晶铱取向有关的拉伸变形行为的原子尺度模拟

单晶铱与其它面心立方金属相比表现出反常的变形行为,其本征变形断裂机制仍存在争议。本文进行分子动力学模拟研究了单晶铱在1K下沿[100]、[110]和[111]取向的拉伸变形行为。研究结果表明:单晶铱在3个取向应力-应变曲线上的变形行为差异明显。由于变形机制不同,包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度以及延伸率在内的力学性能在几个拉伸取向上或多或少存在差异。在拉伸载荷作用下,[100]取向单晶铱变形主要通过位错滑移还有少量空位聚集;[110]取向的塑性变形由堆垛层错引起;而[111]取向单晶铱断裂前产生的塑性变形量很少。     

硅钢A计权磁致伸缩速度声压水平计算方法

IEC/TR 62581技术报告中引入了A计权速度声压水平用于表征磁致伸缩,但是未对其计算方法进行描述。针对A计权磁致伸缩速度声压水平计算公式中各项参数,详细解析了空气密度、空气中声速、磁致伸缩谐波频率、加权系数、磁致伸缩量等参数的取值方法、取值单位、适用条件。解析结果表明,解析方法可以降低A计权磁致伸缩速度声压水平计算方法的计算难度,提高其应用广度,提供了另一种表征磁致伸缩的计算方法。     

镍基单晶高温合金沉淀相尺度效应研究

对Ni_3Al(γ')沉淀相尺寸对镍基单晶高温合金拉伸性能的影响进行了研究。对镍基单晶高温合金而言,材料的屈服来源于位错以Orowan机制绕过沉淀相,而Orowan应力与沉淀相间距有关。根据这一机理,基于晶体塑性理论,引入一个本构方程以表征沉淀相尺寸对镍基单晶高温合金屈服强度的影响。采用该本构模型,分别计算了在[001]以及[111]2个取向下,含有尺寸为0.2~2.5μm沉淀相的镍基单晶高温合金屈服强度,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,该模型可以准确表征镍基单晶高温合金沉淀相的尺度效应。     

热型连铸铝线的制备及其显微组织和性能

采用自制的热型连铸设备制备铝线材料,研究铸型温度和拉铸速度等工艺参数对材料表面质量、显微组织及力学性能的影响,通过对最佳工艺条件下制备的铸锭断口形貌进行观察和分析,探讨其相关机理。结果表明:当铸型温度为675~685℃、拉铸速度为90~120 mm/min时,可以制备出表面质量较佳的铸锭;同时,工艺参数会对晶体的择优取向产生一定影响,当铸型温度和拉铸速度分别为680℃和90 mm/min时,晶体的取向更倾向于沿?100?方向生长,铸型温度越高,铸锭力学性能越优异。当拉铸速度为90 mm/min时,制备的热型连铸铝线具有最佳的塑性加工能力。相比于普通多晶铝线,热型连铸铝线具有更好的塑性。     

取向硅钢常化板织构及不同取向晶粒中析出相粒子的分布

利用SEM、EBSD技术对低温热轧技术的热轧板和常化板进行了织构研究,并对不同取向晶粒中的粒子进行了对比分析。结果表明:常化处理对热轧织构中旋转立方{100}011织构强度有一定的减弱;常化后4种不同取向晶粒中的粒子面密度及粒子尺寸存在明显的差异,其粒子面密度分布规律表现为黄铜取向晶粒Goss取向晶粒铜型取向晶粒{100}011取向晶粒,且黄铜取向晶粒中的粒子平均尺寸最小,40~60 nm范围内的粒子也明显多于其他取向晶粒。     

网球拍用高强度铝合金的疲劳裂纹扩展行为研究

研究了网球拍用高强度铝合金Al-Zn-Mg-Cu的疲劳裂纹扩展行为。结果表明,在循环加卸载作用下,其裂纹更容易在与加载力方向垂直的方向上进行扩展,其裂纹扩展形式主要有沿晶扩展和穿晶混合扩展两种方式。若两个晶粒的取向差异不大,容易形成直裂纹;若两个晶粒的取向差异较大,裂纹容易发生偏转或者扭转。相比较而言,扭转比较有助于裂纹的扩展。     

渗氮及预处理对取向硅钢二次再结晶的影响

对硅钢进行离子渗氮,改变其表面氮浓度,可显著影响二次再结晶效果。结果表明,渗氮增量约为0.02wt%时最有利于Goss织构的形成。而影响取向硅钢二次晶粒平均尺寸的主要因素是初次晶粒尺寸和表面有效抑制剂数量密度。硅钢中氮含量的微小变化会极大地影响二次晶粒长大。氮含量0.0282wt%的硅钢样品经700℃×1 h预处理,其高温退火后的二次再结晶效果最好。     

纳米镍对高速电镀锌镀层形貌和取向的影响

目的分析连续电镀锌生产线进行纳米镍技术改造的效果,以期进一步提高锌层的表面质量。方法应用模拟重力法高速电镀锌设备在IF钢(无间隙原子钢)表面进行纳米镍试验,探讨纳米镍对钢基板擦划伤部位的修复效果及机理,分析纳米镍时间对电镀锌层形貌和取向的影响。结果纳米镍优先沉积在基板的缺陷位置,对基板擦伤位置具有良好的填充作用,且镍层与基板结合良好。随着纳米镍时间的延长,锌层的结晶尺寸减小,结晶状态趋于致密,(002)基面织构系数明显增加。结论纳米镍技术嵌入连续电镀锌生产线,对修复基板缺陷、优化锌层结晶起到了良好的作用。