自然时效对GT35合金组织与性能的影响

采用XRD、SEM、残余应力测试仪、维氏硬度计、测长机等手段对合金物相、微观组织、残余应力、硬度、线膨胀率进行表征,研究自然时效对GT35合金组织与性能的影响。结果表明,GT35合金在自然时效过程中,增强相TiC的形貌与粒径没有明显变化。当自然时效时间小于15天时,GT35合金的硬度、残余应力与线膨胀率逐渐增加,随后逐渐减小并趋于稳定。当自然时效超过90天后,GT35合金的组织与性能趋于稳定,其硬度、残余应力和线膨胀率分别为945.7 HV5、-184 MPa和-2.22×10^-5。     

热处理工艺对Al/Cu双金属复合界面的影响

采用POLYVAR-MET型金相显微镜、带有GENESIS60S能谱仪的Sirion200场发射扫描电镜对经高温和低温退火处理的Al/Cu双金属复合界面组织进行观察分析,研究热处理工艺对界面组织及扩散层厚度的影响规律,并进一步通过冷轧实验研究扩散层厚度与界面结合强度的关系,获得综合满足材料结合强度和成型性能的热处理工艺。结果表明:高温退火处理的Al/Cu复合试样难以实现稳定的塑性成型,低温退火处理能使界面结合牢固,冷变形塑性好;Al/Cu双金属复合材料的界面扩散结合层厚度的最佳范围为1.2~3.5μm;最佳工艺为低温退火加热到300~350℃,保温45~60 min。     

放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

以微米级、纳米级碳化硅(SiC)颗粒和纯铝(Al)粉为原料,通过高能球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料(SiC_p/Al),研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布,放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大,复合材料致密度较低,但是其细晶强化和Orowan强化效果显著,包含源缺陷和源裂纹较少,因此,复合材料硬度和屈服强度相应提高。     

金属Mg二阶锥面〈c+a〉刃位错运动特性的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟金属Mg的二阶锥面c+a刃位错在温度为300 K下的运动过程,研究不同大小及方向的外加剪切应力作用下的位错运动特性和结构演化规律。结果表明,实际驱动位错运动的有效剪切应力低于外加剪切应力;位错运动速率随外加剪切应力的增大而线性增大,在同等剪切应力下,对应于c轴拉伸变形时的位错运动速率高于c轴压缩,相应的拖曳系数显著高于同等温度下基面和柱面刃位错。位错运动特性的拉-压非对称性本质上与外加剪切应力对扩展位错宽度的影响有关。     

粗晶钨粉碳化过程中粒子间的烧结现象

采用Fsss粒度分别为9μm和21μm的两种钨粉在相同的工艺条件下进行高温碳化,利用扫描电子显微镜、金相显微镜等对样品进行了分析。结果表明,高温碳化过程中会发生粒子间的烧结,碳化温度越高,粒子间的烧结越厉害;钨粉粒度越细越容易烧结;粒度较小的钨粉高温碳化烧结后所得的WC晶粒尺寸虽然会明显增大,但是晶粒度的均匀性下降。     

易切削变形Zn-Cu-Bi合金的显微组织与性能

采用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术及切削性能测试对自行研制的含Bi易切削变形Zn-Cu合金铸态及挤压态的组织与性能进行研究.结果表明:Mn在Zn-Cu合金中易形成大而硬的块状相,对于提高锌合金的综合力学性能作用不明显,且可能产生不良影响;低熔点Bi相在Zn-Cu合金中铸态时以针状弥散分布,挤压态时以点状弥散分布,改善了Zn-Cu合金的切削性能;自行配制的Zn- 1.2％Cu-0.5％Bi-X合金,切削性能良好,抗拉强度达到405 MPa,伸长率为19.0％,表现出较优的综合性能,可作为部分铜合金替代材料,用于制造轴承、连接件、五金和家电等结构件.     

热暴露对航空用2E12铝合金组织演变及疲劳性能的影响

利用维氏硬度检测、疲劳性能测试、视差量热法(DSC)、透射电子显微分析(TEM)等手段,研究了航空用T3态2E12铝合金在150℃下分别暴露10 h,100 h,1000 h组织演变及疲劳寿命变化规律.结果表明:随热暴露时间的增加,合金硬度不断增大,疲劳寿命呈先增后降趋势;T3态及热暴露10 h合金中析出相由GPB区结构组成,热暴露10 h合金中GPB区发生长大,因而具有最长疲劳寿命;热暴露100 h至1000 h后,合金中析出相为S"相及S'相,析出相在晶界处析出,晶界附近形成无沉淀析出带(PFZ);由于S"相及S'相共格性较GPB区低,加之晶界处析出相易形成裂纹源,PFZ与基体协调性差等因素,热暴露100 h和1000 h后,合金疲劳寿命急剧下降.     

WC-11Co硬质合金与不同岩石的摩擦磨损特性

在MMU-10型多功能摩擦磨损试验机上采用销盘湿式摩擦方式,研究WC-11Co硬质合金与两种花岗岩摩擦副的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察硬质合金的磨损表面形貌。结果表明:在同一摩擦条件下,硬质合金/高硬度花岗岩摩擦副的摩擦因数较低;当载荷为700 N时,硬质合金/高硬度花岗岩摩擦副的硬质合金磨损质量损失较高,与硬质合金/低硬度花岗岩摩擦副的硬质合金磨损质量损失差约为4%;而在其他低载荷摩擦条件下,两摩擦副的硬质合金磨损质量损失差均在12%左右,这表明在较低载荷作用下,配副材料对硬质合金磨损的影响相对增大;硬质合金/高硬度花岗岩的磨损机理主要为Co粘结相塑性变形、WC晶粒脱落,硬质合金/低硬度花岗岩的磨损机理主要为硬质合金表面的刮擦。     

Al-Cu-Mg-Ag合金热压缩变形行为的预测

采用了热模拟实验机研究了Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金的热压缩变形行为。实验的温度和应变速率分别为340～500℃,0.001～10 s-1。分别用了本构方程和人工神经网络来对Al-Cu-Mg-Ag合金的流变行为进行了分析和模拟。神经网络的结构是3-20-1;输入参数是温度,应变速率和应变;输出参数是流变应力。结果表明该合金的流变曲线出现加工硬化、过渡、软化和稳态流变这4个阶段,流变应力随着应变速率的增加而增大,随着变形温度的下降而减少。用所建立的神经网络模型预测了变形温度和应变速率对流变应力的影响,预测的结果与热压缩变形的基础理论吻合得很好,而且该模型可以很好地描述Al-Cu-Mg-Ag合金的流变应力,在应变速率为0.001～10 s-1的条件下,其平均相对误差分别为3.68%,3.98%,1.53%,3.53%和2.04%。这表明神经网络的预测性能优良,具有很强的推广能力。同时通过本构方程和神经网络的预测结果比较看出神经网络模型的相关系数比较高,而且神经网络比本构方程有更好的预测性能。神经网络可以预测不同应变下的相应的流变应力,但是本构方程只可以根据不同的应变速率和温度来预测峰值应力。