应力/电场耦合作用对2524铝合金时效动力学影响

采用差热分析仪(DSC)、透射电子显微镜(TEM)等分析手段,研究应力/电场耦合时效后2524合金的DSC的曲线特征和微观组织。结果表明:与无外场时效(190℃/5 h)样品相比,施加25~130 MPa应力时效后,2524铝合金中S相析出体积分数升高,析出速率提高30%,S相的形成激活能降低55 k J/mol;施加130 MPa+16 k V/cm耦合外场时效后,S相激活能仅降低了38 k J/mol。     

单体浓度对多孔钛凝胶固化过程及性能的影响

采用凝胶固化和真空烧结手段制备了多孔钛块体材料,借助扫描电子显微镜、热分析仪和电子万能试验机等分析了不同单体浓度对多孔钛凝胶固化、坯体和烧结体力学性能的影响.结果表明:浆料pH值在7～9范围内分散剂柠檬酸铵的分散作用明显;浆料体系中单体质量分数为20％,引发剂过硫酸铵加入量为6 mmol/L,氨水加入量为0.1mL,温度为45℃时,其凝胶固化时间为68 min;单体质最分数为15％、20％、25％时,所制备坯体的抗弯强度分别为15.2、20.6、24.1 MPa;经1100℃/2 h烧结后,烧结体的开孔孔隙度为39.5％.     

应变时效过程中析出相界面Al/θ′的能量响应

基于第一性原理密度泛函方法,计算研究Al/θ′共格界面对应变时效参数的能量响应,综合讨论外加单向应变、时效温度以及Cu化学活度对界面形成能的影响作用。结果表明：θ′相的界面能随温度的升高而增大,当温度从298 K增加到498 K时,大尺寸的θ′相界面能(γAl/θ′)增大约2.3%,而小尺寸的富铜θ′相界面能(γAl/θ′(Cu-rich))增大约7.6%;在相同温度和应变下,小尺寸的富铜θ′相界面能总是比大尺寸θ′的相界面能低约10%。在室温下,当应变从0增加到2%时,富铜θ′相界面能最大降低约9.2%;不同的应变方式(压缩或拉伸、垂直或平行界面方向)对各类型θ′相界面能的作用效果有所不同,由此影响到其在基体中的析出方式,这应该是应变时效的主要机制之一。     

外场应力对Al-Cu合金中θ″相形貌及析出行为的影响(英文)

对Al-5Cu铝合金在时效过程中施加弹性加载,并采取透射电镜、热分析研究外应力时效作用下θ″析出相的形态和析出行为。结果表明:在50 MPa的外力作用下,在453 K时效6 h后的析出相尺寸是19.83 nm,小于其常规时效(453 K,6 h)的尺寸28.79 nm。热分析结果揭示施加应力后时效析出过程得到促进,同时析出激活能结果表明外应力作用使得激活能下降10%。第一性原理计算结果发现,外应力作用使得析出相与基体的界面能下降6%;结合经典形核相变理论分析讨论,临界形核功受到外应力作用下降19%,从而引起了析出相形态和析出行为的改变。     

生物医用多孔钛及钛合金的研究进展

多孔钛和钛合金因具有优异的生物相容性、与人骨力学性能匹配良好、可作为植入物材料的优点,而引起了广泛关注。介绍了医用多孔钛及钛合金的产生背景,综述了近几年国内外对生物医用多孔钛及钛合金的制备方法、微结构特征与性能的关系、表面处理的研究进展,并展望了生物医用多孔材料的发展。     

铝合金应力／应变时效机制的第一性原理研究

基于第一性原理计算方法探讨了铝合金应力／应变时效的可能机制,综合评估了时效温度和外加应力／应变对Al-Sc合金中Al3Sc固溶边界和A1-Cu合金中Al／θ＇＇界面能的潜在影响。计算结果表明：在传统时效过程中引入外加拉应力／应变,声子态密度在高态区有红移现象,可以明显降低溶解熵;同时,导致相图中固溶线上移,表明外加拉应力／应变可降低Al3-Sc在Al-Sc合金中的极限固溶度,从而增加析出相的最大可能体积分数。外加应力／应变对Al-Cu合金中不同取向的Al／θ＇＇,界面形成能有不同程度的影响,这种差别可以通过泊松效应进一步放大,从而影响到Al-Cu合金中析出相的择优取向。这2种机制在应力／应变时效中均可能发挥重要作用。     

化学前处理对硬质合金基材及金刚石涂层性能的影响

为提高金刚石涂层与硬质合金基体的适配性，采用热丝化学气相沉积技术在YG6硬质合金表面制备金刚石涂层，利用扫描电镜、能谱仪、原子力显微镜和固体颗粒冲蚀试验仪分析检测了试样的表截面形貌、成分深度分布、表面粗糙度、抗砂粒冲蚀性能等，研究了不同化学前处理对基材和涂层性能的影响。结果表明：两步法前处理去除钴的深度约4—5 μm，并且形成了厚约1—2 μm的脱钴脆性层；三步法前处理去除钴的深度约14—15 μm，没有出现脱钴脆性层；三步法化学前处理后沉积的金刚石涂层抗砂粒冲蚀时间为两步法化学前处理的4倍以上，并且涂层脱落区宽度仅为两步法化学前处理的1/8，说明三步法化学前处理后所沉积的金刚石涂层的性能比两步法的更优越。