定向凝固AlCoCrCuFeNi高熵合金的组织与力学性能

以AlCoCrCuFeNi高熵合金为研究对象,研究了不同抽拉速度下定向凝固组织的演变规律,Cu偏析及力学性能。结果表明：定向凝固AlCoCrCuFeNi高熵合金仍然为稳定的BCC和FCC两种晶体结构,微观组织由富FeCoCr相,富AlNi相和富Cu相组成。随着抽拉速度增大,所获得的凝固组织由粗大的树枝晶逐渐演变为细长的层状树枝晶,枝晶臂间距显著减小。不同抽拉速度下,富Cu相都偏析于枝晶间,其在富FeCoCr相边界处形成不连续的锯齿状分布,且在富AiNi相中形成富Cu沉淀。随着抽拉速度增大,富Cu沉淀相由亚微米级转变为纳米级,富Cu相中的Cu原子浓度下降。合金中不同区域组织的显微维氏硬度差异随抽拉速度增大而减小,平均显微维氏硬度从358 HV增加到375 HV。     

RPC高温后抗折强度试验及红外检测

试验控制聚丙烯纤维、玄武岩纤维体积掺量保持不变,绘制了不同钢纤维体积掺量RPC高温后抗压强度比、抗折强度的变化曲线,并采用红外无损检测技术分析照射时间对红外温升的影响,建立了RPC红外温升与受火温度、抗折强度之间的拟合曲线。试验结果表明:随着受火温度升高,混凝土抗压强度比、抗折强度呈下降趋势;混掺纤维RPC红外温升与受火温度、抗折强度具有线性关系,红外照射时间采用3 min为最佳照射时间。     

C60HPC高温后剩余强度及红外检测

对素混凝土和体积掺量1%钢纤维C60高性能混凝土模拟高温试验,对高温后抗压强度、劈拉强度及红外热像进行检测,研究了混凝土红外温升与受火温度及剩余强度的关系。结果表明:C60高性能混凝土抗压强度损失率、劈拉强度损失率和红外平均温升均随受火温度升高增加;掺钢纤维HPC红外平均温升大于素混凝土,300℃之前掺钢纤维混凝土红外温升增加较快,300℃之后增长趋势减缓;掺入钢纤维有助于增加高温后剩余抗压及劈拉强度。     

热机械处理Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能研究

共晶高熵合金具有优异的强塑性匹配,同时还兼具传统共晶合金良好的铸造性能,对高熵合金的实际化应用有着重大的意义。而如何进一步提升共晶高熵合金的强塑性能,成为了高熵合金领域的研究热点。本文以Al₂₁Co_19.5Fe_9.5Ni₅₀共晶高熵合金为研究对象,探究了热机械处理对合金微观组织和拉伸力学性能的影响规律。并结合合金微观组织和相结构对合金应变硬化能力的影响,阐明了热机械处理条件下合金的变形机制及其对合金力学性能的影响。结果表明,经过热机械处理后合金由共晶层片组织转变为近完全等轴晶组织,且FCC相中析出L1₂相。热机械处理后合金在拉伸变形过程中,随着应变量的增加FCC相内位错密度增加,B2相发生应力诱发马氏体相变而形成具有相互交错孪晶结构的L1₀相,最终在FCC相与B2相双重强化机制下,表现出更高的屈服强度(551 MPa)和断裂伸长率(10.2%),加工硬化率曲线出现显著变化。     

深过冷Co-B合金外源触发形核行为及组织研究

合金的形核机制及其控制方法是凝固理论的重要研究领域之一。触发形核方式可自主控制形核过冷度,对研究形核理论及组织演变具有极大帮助。但熔体具有亚稳性,在实际处理时,外源性杂质引入熔体后将作为触发形核异质点,改变过冷度ΔT和再辉度ΔT_R,显著影响后续凝固行为,该种现象更为普遍。本文通过玻璃包覆结合循环过热过冷方式,获得两类不同形核模式凝固的Co80B20合金。自发形核模式下,ΔT及ΔT_R分别为280和199 K,组织组成为Co/Co₃B细小规则共晶。外源性触发形核模式下,ΔT和ΔT_R降至122和21 K。组织转变为初生Co枝晶及晶间的Co₂₃B₆基体相。外源性杂质将降低f(θ),减小临界形核半径,降低ΔT,使得组织更加不均匀,在实际的熔体处理过程中应予以控制。     

侵彻引信过载特征等效低成本考核方法

围绕对高速侵彻引信在不同工况下功能充分考核的需求，针对全尺寸弹体侵彻试验成本高且难以实现多工况考核的问题，提出基于低成本火炮缩比弹和原型弹在过载峰值、持续时间以及粘连度三个特征量等效的引信等效试验方法。建立了基于125 mm加长弹的等效缩比试验，通过仿真和试验验证表明在低成本火炮基础上，可通过构建弹、靶、工况的缩比模型，实现全尺寸战斗部侵彻过程中引信动态响应特性的等效，实现引信不依赖全尺寸战斗部的独立考核试验，为引信多工况下功能考核验证提供支撑。     

强磁场下Ni-Co-Mn-Sn合金近平衡凝固的组织调控

利用先进材料处理技术持续优化Ni-Mn-Co-Sn记忆合金(Heusler合金)性能是智能材料领域的研究热点，其磁控记忆性能和机械性能的协同提升强烈依赖于合金凝固得到的微观结构。本文探究了磁场强度对Ni₄₂Co₈Mn₃₉Sn₁₁合金近平衡条件下凝固组织演变的影响规律。结果表明，在无磁场条件下，合金凝固组织主要由D0₃型粗大枝晶及L2₁枝晶间Heusler相组成，在枝晶间上还析出蠕虫状γ相，其中γ相富Co贫Sn,D0₃相富Sn贫Co,L2₁相的成分接近名义配比；D03结构由L2₁结构产生的成分偏析区域形成，析出γ相并非低温下L2₁相的固态反应得到。施加10 T强磁场后，合金的相组成、成分及其形貌未发生明显变化，各相间由于热流作用大于磁场引起的取向排列作用而未产生明显择优分布特征，但因偏析产生的D0₃相含量减少，L2₁相含量增加，...