轧制-深冷处理对生物可降解Zn-3Cu合金显微组织、力学和耐腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

本文采用冷轧和深冷处理等手段对生物可降解Zn-3Cu合金进行处理,研究了轧制-深冷处理对合金试样的显微组织、力学性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:Zn-3Cu合金轧制过程中发生动态再结晶过程。随变形量的增大,晶粒显著细化,CuZn_(4)相沿轧制方向进一步被拉长。经深冷处理后,Zn-3Cu合金的基体相晶粒尺寸更小,CuZn_(4)相变形程度更低,抗拉强度、屈服强度和硬度均明显得到加强,其中60%-DCT达到最大抗拉强度(287.9±3.7) MPa和最大屈服强度(263.1±4.9) MPa。随着轧制变形量增加,轧制-深冷处理的Zn-3Cu合金耐腐蚀性能不断减弱,但相同变形量轧态Zn-3Cu合金,经过深冷处理后的耐腐蚀性能显著提升。40%变形量轧制-深冷处理的Zn-3Cu合金具有最优异的耐腐蚀性能。     

弹塑性应力作用下X80管线钢的菌致开裂行为

目的 揭示硫酸盐还原菌（SRB）在管线钢表面裂纹萌生中的作用。方法 采用恒载荷实验装置施加弹性和塑性应力,通过XPS和EDS分析产物成分,利用SEM观察微生物膜形态、管线钢腐蚀形貌,研究弹性和塑性应力作用下管线钢的微生物致裂裂纹萌生和扩展行为。结果 弹性和塑性应力对SRB生长无明显影响。不管是在弹性应力还是塑性应力作用下,SRB生理活动均改变了腐蚀产物的结构,增加了腐蚀产物的硫含量,提高了管线钢局部腐蚀敏感性。与弹性应力作用相比,塑性应力和SRB协同作用对管线钢微裂纹萌生和扩展的影响更大。塑性应力作用下,灭菌和接菌环境中管线钢表面均产生了微裂纹分叉。结论 弹性应力和塑性应力均促进了管线钢的微生物腐蚀过程。塑性应力作用下管线钢菌致开裂更加剧烈,裂纹扩展过程与SRB生理活动有关。     

冷轧变形量及退火温度对Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金织构和超弹性的影响

研究冷轧变形量(40%、75%和95%)和退火温度(650、750和850℃)对亚稳β钛合金Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn(原子分数,%)的显微组织、织构和超弹性的影响。结果表明:不同冷轧变形量变形后,合金中出现了{111}110,{111}112和{001}110型冷轧织构,随变形量增大,冷轧织构强度有小幅度增加,其中以{111}112、{111}110型织构强度增幅度最大;经过650~850℃退火后,合金发生再结晶,并形成了再结晶织构,其中变形量为95%、650℃退火后,试样的组织由细小的等轴状β相构成,同时形成了较强的{112}110,{111}112再结晶织构,合金试样表现出较好的超弹性,其应变回复率71.5%;细小的等轴晶组织和{111}112再结晶织构,能提高合金的超弹性能。     

孔缺陷对Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金薄板变形行为与超弹性的影响

对带孔和不带孔的Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金薄板试样的超弹性能进行测试,同时利用ARAMIS三维变形分析测试系统对不同合金试样在加载-卸载过程中的应变分布进行实时观测,研究孔径与孔间距对合金应变场分布和超弹性能的影响。结果表明:孔缺陷的引入导致的应力集中会引起试样应变局部化,从而降低合金的超弹性,而且随着孔径的增加和孔间距的减小,应变局部化程度加剧,合金的超弹性也随之降低。     

连接温度对纯铜瞬时液相扩散连接接头组织及力学性能的影响

采用Cu46Zr46Al8非晶薄片作为连接中间层,在温度750～900℃、压力0.5 MPa、保温时间300 s条件下,对纯Cu进行瞬时液相扩散连接,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对连接层组织和成分分布进行了分析,并对连接试样的力学性能进行了测试。结果表明,连接界面结合良好,当连接温度较低时(750～800℃),基体与连接界面层发生了扩散反应,形成了3层Cu-Zr金属间化合物反应层;当连接温度在850～900℃时,基体以胞状生长方式长入中间层,而中间层凝固成片层状共晶组织(Cu9Zr2和Cu)。900℃连接试样的抗拉强度为345 MPa,表现出良好的塑性。     

Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金碳硅元素激光表面合金化涂层的显微组织及耐磨性能

采用HL-5000型横流CO2激光器在氩气保护情况下对预置石墨和硅混合粉末的β型Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn钛合金进行激光表面合金化处理,在合金表面原位生成碳、硅和钛的化合物改性层,并对其激光表面合金化改性层的显微组织和耐磨性能进行研究。结果表明,在激光功率1200 W、激光扫描速度6 mm/s、激光束斑直径5 mm条件下,得到表面平整、细密、无裂纹且与基体形成良好冶金结合的激光表面合金化改性层;改性层外表面主要由细小的TiC颗粒和等轴状Ti5Si3C1-x组成,而靠近基体的内表面层则由TiC枝晶相和共晶组织(Ti3SiC2+β-Ti)组成;改性层外表面硬度可达1262HV0.2,摩擦因数约为0.649,而基体的硬度约为225HV0.2,摩擦因数约为1.039;与基体合金相比,基体的表面合金化改性层表现出良好的耐磨性能。     

几何缺陷对Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金超弹性能的影响

对Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金试样以及带有几何缺陷(中心圆孔和单边半圆缺口)合金试样的力学性能及超弹性能进行测试,并采用ARAMIS三维变形分析测试系统对单轴加载-卸载过程中试样的全场应变场分布进行实时观察,研究几何缺陷对合金应变场分布、应力诱发马氏体相变和超弹性能的影响。结果表明:在拉伸加载过程中,带几何缺陷的试样在缺陷周围产生了应力集中,导致合金试样在局部具有较高的应变速率和应变量;应力诱发马氏体相变主要受应力场分布的影响,而且主要发生在局部变形带中。因此,与完整试样相比,带几何缺陷的试样表现出较高的诱发马氏体相变的临界应力和较低的超弹性。     

退火时间对冷轧态Ti86.5Nb7.5Mo4Sn2合金显微组织及其超弹性的影响

用水冷铜模吸铸法制备Ti86.5Nb7.5Mo4Sn2(at%,下同)合金,将合金在室温下进行了冷轧(变形量为80%),然后在973 K,不同保温时间下对合金进行了退火。研究了退火时间对合金显微组织及其超弹性的影响。结果表明,冷轧后得到了晶粒细长的变形组织,该组织在973 K下固溶处理后发生了再结晶,形成了细小的等轴晶粒组织。冷轧后的合金组织主要由β相以及少量的α′′相组成,而固溶后的合金组织主要由β相以及少量的α相和α′′相组成。随着固溶时间延长,合金的晶粒尺寸逐渐增大。固溶处理后的合金在室温下表现出超弹性,其马氏体诱发临界应力σSIM与晶粒尺寸的关系满足Hall-Petch方程。因此,减小合金晶粒尺寸,可有效提高合金的超弹性性能。     

Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn-1.6Si合金的显微组织及超弹性行为

采用真空电弧熔炼法制备Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn-1.6Si（原子百分比,at%）合金,在800 ℃对合金进行了热压处理（变形量为50%）, 然后在700 ℃对合金进行固溶处理20 min,对其显微组织和超弹性性能进行了研究。该合金显微组织由b相和少量a″相组成,在b相基体中有弥散细小的Ti₅Si₃颗粒的析出。与Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金相比,由于Si的固溶强化和Ti₅Si₃的弥散强化作用,含1.6at%合金的应力诱发马氏体相变临界应力得到提高,从而使该合金在室温下表现出更好的超弹性。随着预变形量的增加,该合金的超弹性回复率降低。在预变性量为4%条件下,对该合金进行循环拉伸-卸载“训练”,在经过11次循环后,合金的超弹性得到进一步改善。     

高压时效 β 钛合金的微观组织演化及动力学分析

本文通过真空熔炼、冷变形、固溶处理制备得到 β 钛合金。利用六面顶压机对 β 钛合金进行高压时效处理,研究高压时效的参数对 β 钛合金显微组织、显微硬度、弹性模量的影响,并对其进行时效动力学分析。研究结果发现：制备得到等轴的 β 钛合金。时效压力、时间对显微组织的影响显著。常压时效析出相很少,高压下析出的 α 相和马氏体相很多。高压时效的压力、时间对显微硬度、弹性模量的影响显著。随着压力的增大,显微硬度先减小后增大,弹性模量增大;随着时间的增大,显微硬度和弹性模量呈先增大后减小趋势。