机械合金化和SPS工艺制备超细晶高锰钢

用机械合金化和放电等离子烧结(SPS)工艺制备名义成分为Fe-18Mn-0.6C的高锰钢,对其组织及力学性能进行分析。结果表明:SPS烧结制备的Fe-18Mn-0.6C块体为平均晶粒尺寸为1μm的超细晶单一奥氏体合金钢,晶粒内部存在较多的层错及退火孪晶,还分布着大量的纳米级弥散颗粒。Fe-18Mn-0.6C块体硬度为475HV、抗拉强度为925 MPa,较多的孔隙缺陷导致块体致密度低,仅为96.27%。孔隙与晶粒内部大尺寸颗粒在拉应力作用下易萌生裂纹发生撕裂,造成沿晶脆断,塑性较差。850℃/1 h的热处理能显著改善块体韧性,伸长率由4%升至13%,以脆断为主、韧断为辅的混合断裂模式。     

Cu-Al-Mn形状记忆合金低频内耗研究

Cu-Al-Mn形状记忆合金的阻尼性能与微观组织演变密切相关,深入理解两者之间的依赖关系将有助于合金微观结构和阻尼性能的调控,以适用不同的目标需求。本文采用内耗技术系统地研究了铸态Cu-11 Al -5 Mn (wt.%)形状记忆合金的内耗行为,以获得材料系统的微观组织演变规律及其与热处理过程的依赖关系。在室温~500 ℃的内耗-温度谱中发现了4个典型的内耗峰(P1、P2、P3和P4峰)。P1、P2和P4峰表现出明显的相变内耗峰特征,即随温度升高速率增加,峰温向高温方向移动,随测量频率的增加,峰高逐渐降低。分析认为,P1、P2和P4峰的出现分别与逆马氏体相变、孪晶细化和贝氏体析出有关。P3峰为热激活弛豫型内耗峰,激活能为2.32 eV,该峰属于典型的固溶晶界峰,起源于晶界的粘性滑动。     

加载速率对点阵铝力学行为及吸能特性的影响

目的研究基体材料和加载速率对点阵铝力学性能和吸能特性的影响规律。方法针对工业纯铝、6063铝合金为基体的点阵铝在3种不同的加载速率下进行压缩力学试验。结果加载速率从2mm/min增加到250 mm/min时,点阵纯铝的屈服强度增加了2 MPa,点阵6063铝合金的屈服强度增加了7.6 MPa;加载速率从250 mm/min增加到500 mm/min时,点阵纯铝的屈服强度变化不大,而点阵6063铝合金的屈服强度增加了8.2 MPa;当加载速率一定时,点阵6063铝合金的屈服强度要大于点阵纯铝。结论点阵6063铝合金的力学性能和单位体积吸能随着加载速率的增大而增大,并且点阵6063铝合金的力学性能和吸能特性要大于点阵纯铝。     

锶镁共掺对Na0.5Bi0.5TiO3氧离子导体电学性能的影响分析

通过固相反应法制备单一结构的锶镁共掺的Na0.5Bi0.48Sr0.02Ti0.98Mg0.02O2.97氧离子导体,利用交流阻抗谱和内耗温度谱分别研究锶镁共掺对Na0.5Bi0.5TiO3材料晶粒电导率及氧离子扩散的影响。在593K时,Na0.5Bi0.48Sr0.02Ti0.98Mg0.02O2.97材料的晶粒电导率可以达到5.31×10^-4S/cm,比母体Na0.5Bi0.5TiO3材料在同温度下的晶粒电导率高一个数量级,甚至超过了Na0.5Bi0.5Ti0.98Mg0.02O2.98样品在673K温度下的晶粒电导率。在锶镁共掺的Na0.5Bi0.48Sr0.02Ti0.98Mg0.02O2.97材料中观察到一个氧弛豫内耗峰,其弛豫参数为:E=0.85eV,τ0=7.4×10^-14s。结合弛豫参数和结构分析,Sr^2+的掺杂在一定程度上可以增大氧离子扩散的自由体积,较大的自由体积、较高的可动氧空位浓度和较好的氧空位可动性是NBT-SrMg2样品晶粒电导率相较于NBT-Mg2样品大幅提高的主要原因。     

定向凝固TWIP钢的微观组织及力学行为

利用液态金属冷却定向凝固技术,获得了柱晶TWIP钢试样,并对比研究了传统等轴晶与柱晶TWIP组织特征、基本力学行为及应变率敏感性。结果表明,定向凝固TWIP试样随着抽拉速率的减小枝晶间距增加,晶粒形貌简化。与传统试样相比,定向凝固试样沿着柱状晶纵向的综合力学性能明显提高,其中抽拉速率为120μm/s试样断裂延伸率及强塑积分别提高了30%及22.8%,两者的延伸率及强塑积随着应变率的增加均有所降低,而后者对应变率变化敏感性更低,意味着材料在遭受高速碰撞或冲击时,定向凝固试样仍能保持较高的能量吸收特性。