HT9钢的高温蠕变性能研究

以HT9钢为研究对象,进行了700和800℃不同应力水平下的拉伸蠕变试验,利用幂律关系拟合出应力指数n,利用M-G关系和修正M-G关系对蠕变数据进行拟合,并使用SEM、TEM和XRD观察了蠕变断裂后断口的微观组织以及研究其蠕变机理及损伤机制。结果表明,双对数坐标下,HT9钢的最小蠕变速率和蠕变断裂时间均与应力呈线性关系,满足M-G关系和修正M-G关系。应力指数n随着温度的升高而增大。蠕变过程中位错按照Orowan机制绕过第二相。断口具有明显的韧窝结构,部分出现第二相粒子粗化现象。HT9钢800℃蠕变过程中氧化现象比较明显,高温蠕变析出相主要是M23C6型化合物,且呈现出不同的形态,析出相大小差别显著。HT9钢的损伤机制有外截面积损失、材料微观组织劣化、环境损伤等,也可能存在内截面积损失。     

W-4Re-0.27HfC合金的1500~1700℃拉伸蠕变性能及损伤机理

本文研究了粉末冶金制备的W-4Re-0.27HfC合金的拉伸蠕变行为,测试环境为真空,蠕变温度为1500~1700℃,蠕变应力为40~60MPa。采用SEM、EBSD和TEM观察其微观组织,表征晶粒尺寸和位错等组织在蠕变过程中的演变规律。结果表明,W-4Re-0.27HfC合金的稳态蠕变速率范围为1′10-7~5′10-6,较纯钨(W)低两个数量级。W-4Re-0.27HfC合金抗蠕变性能优于纯W主要原因是弥散分布的HfC颗粒钉扎位错和Re取代W原子产生晶格畸变阻碍位错运动,降低位错迁移率。蠕变温度为1500℃时,W-4Re-0.27HfC的蠕变机制以位错滑移为主,伴随有晶界滑动。随着温度升高,位错攀移成为主要蠕变机制。HfC颗粒塞积位错,导致HfC/基体界面结合变差,HfC颗粒剥落出现孔洞,合金蠕变性能下降。     

HT9钢的高温蠕变性能研究

??The tensile creep of HT9 steel was measured at 700 and 800?? with different stress levels. Stress exponent was fitted by power law relation. Rupture time vs. minimum creep rate of HT9 steel was fitted by M- G relationship and modified M- G relationship. The fracture morphology after creeping and the creep mechanism and damage mechanism were analyzed by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X- ray diffraction. The results showed that the minimum creep rate and creep rupture time of HT9 steel obeyed a linear relationship with the stress in double logarithmic coordinates, which could be described by M- G and modified M- G relationship. The stress exponent increased with the temperature. The dislocations bypassed the second phase particles during the creep process according to the Orowan mechanism. The fracture had a distinct dimple structure, and some of the second phase particles coarsened. The oxidation of HT9 steel was obvious during the creep at 800??. The main precipitates were M23C6 during the creep, which showed different forms, with significant differences in the size of the precipitated phases. The damage mechanism of HT9 steel included external cross- sectional area loss, material microstructure degradation, environmental damage, etc. There may also be internal sectional area loss.     

温度和环境对2维C/(SiC-BxC) n断裂韧性的影响

采用单边切口梁法研究了二维碳纤维增强碳化硼–碳化硅复合材料(2D C/(SiC–BxC)n)在空气和真空两种环境下断裂韧性与温度的关系,用扫描电镜观察断口微观形貌。结果表明:真空中2D C/(SiC–BxC)n复合材料的断裂韧性随温度升高而降低,室温下界面结合弱,残余热应力大,易发生纤维桥接裂纹,断裂韧性高;高温下相反。在空气中随温度升高断裂韧性增加,700℃达到最大值,尔后随温度升高而降低,这与生成的B2O3和SiO2.B2O3固溶体会封填裂纹以及碳相的氧化有关。     

Fatigue Life of 6061 Aluminium Alloy Welding Samples both in Atmosphere and Water

名义厚度为0.04英寸（1.02 mm）的6061-O和6061-T4铝合金板材在航空工业里广泛使用。将这些板材在氩弧焊后淬火时效热处理至T62态后制成标准试样。在频率为60 Hz、应力比为0.1条件下,分别在大气和潮湿环境中进行疲劳试验,且施加载荷方向垂直于焊缝。断裂形貌通过扫描电子显微镜（SEM）观察。结果表明：与大气环境中相比,焊缝在潮湿环境下疲劳性能急剧下降,而且疲劳带也不是很明显。焊缝在潮湿环境下断裂表面含氧量比在大气中高是可能的原因。     

超声波与电火花表面复合强化Ti17合金的疲劳性能

将Ti17合金经过电火花处理(EST)后再进行超声波表面处理以期提高疲劳寿命。通过扫描电子显微镜观察表面形貌及强化层结构，经X射线衍射分析表面残余应力，采用HT-100高温疲劳试验机测试350 ℃拉-拉疲劳寿命。结果表明，经过超声波表面处理后，试样表面粗糙度及表面残余应力降低，复合强化后试样的疲劳寿命是仅经过EST处理的两倍。经过硬质合金YG8电极EST以及超声波复合处理的试样疲劳寿命最长     

高温热曝露对3D-C/SiC复合材料弯曲性能的影响

3D-C/SiC复合材料试样在空气介质中600℃、900℃和1300℃热曝露不同时间后,采用三点弯曲法测试了以室温弯曲弹性模量表征的损伤变化规律,并进行了SEM和EDS分析.结果表明:3D-C/SiC在热曝露15 h后,损伤变化可分为急剧上升(阶段Ⅰ)和平稳上升(阶段Ⅱ)两个阶段.阶段Ⅰ归因于炭纤维和炭层界面在空气中的直接氧化,阶段Ⅱ由复合材料内部氧的扩散所致.在复合材料制备过程的冷却阶段,因基体和炭纤维热膨胀系数不同所产生的基体微裂纹提供了氧化反应的表面与氧扩散的途径.在同一热曝露时间下,损伤随温度的上升而减少的原由可能是由于高温下裂纹收缩导致氧化表面减少,并降低氧向复合材料内扩散所致.     

采用声发射技术测试电镀氧化铝涂层力学性能

采用声发射(AE)技术实现动态监测4043铝合金/氧化铝涂层系统的拉伸实验过程。通过SDAEA信号分析系统对拉伸过程中AE信号幅度、能量、振铃计数、撞击速率以及波形和其傅里叶变换(FFT)进行了分析。揭示出4043铝合金/氧化铝涂层系统拉伸过程中涂层裂纹萌生和扩展过程,并且通过分析AE信号随时间的变化规律得出涂层材料的面内拉伸强度和涂层结合强度。     

CuCr25纳米晶化对真空电弧阴极斑点扩散的影响

采用氩气保护气氛高能球磨和真空热压技术制备了致密度大于98％的纳米晶CuCr25合金，并在真空室内进行击穿试验。采用扫描电镜对纳米晶和粗晶CuCr25合金阴极斑点蚀坑形貌进行观察。结果表明：粗晶CuCr25合金真空电弧阴极斑点扩散表现为原地重复燃烧或整体的跳跃式移动，且有选择地分布在Cr相。而纳米晶CuCr25合金由于晶粒细化（〈50nm），为电子发射提供了优越条件，阴极斑点的扩散表现为次级斑点的此起彼伏的准连续移动，击穿相均匀分布在整个阴极表面。     

Cansas-Ⅱ SiCf/SiC复合材料的高温拉伸蠕变行为

连续碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC_f/SiC)是发展先进航空发动机的关键材料,航空发动机长时服役要求材料具有优异的高温蠕变性能。本工作研究了平纹编织Cansas-Ⅱ碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_f/SiC)在空气中的高温蠕变行为,蠕变温度为1200～1400℃,应力水平为80～140MPa。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了2D-SiC_f/SiC复合材料的微观组织和断口形貌,使用能谱分析仪(EDS)进行了成分分析。结果表明:当蠕变应力低于比例极限应力(σ_PLS)时, 2D-SiC_f/SiC的蠕变断裂时间超过500h,稳态蠕变速率为1×10^–10～5×10^–10/s,蠕变行为由基体和纤维共同控制。当蠕变应力高于σ_PLS时,复合材料的基体、纤维和界面均发生氧化,蠕变断裂时间显著降低,稳态蠕变速率提高一个数量级,蠕变行为主要由纤维控制。