电磁场和表面孕育剂作用下K417高温合金的晶粒细化

用XRD、OM研究了电磁场和表面孕育剂作用下的K417合金晶粒细化机制.结果表明:电磁搅拌能够细化K417合金铸件的等轴晶组织并能促使柱状晶向等轴晶转变、增加断面等轴晶的比例.增加磁场强度和缩短金属液在模壳中的静置时间可增加断面等轴晶的比例和减小等轴晶的平均尺寸.在模壳内表面涂孕育剂铝酸钴能够细化K417合金铸件表层的晶粒并有助于提高电磁搅拌细化晶粒的能力,通过浇注后进行50Hz、150A的双向电磁搅拌和在模壳内表面涂孕育剂铝酸钴相结合方法,可得到晶粒组织细化至95μm、断面等轴晶比例达到100%的K417高温合金细晶铸件.     

Ni—Al—Ti细化剂对K4169高温合金铸态组织及性能的影响

研究了Ｎｉ－Ａｌ－Ｔｉ细化剂对Ｋ４１６９高温合金铸态组织及性能的影响,结果表明,合金液不经过均匀化处理,在１４２０℃下加入细化剂浇注可显著细化晶粒和高断面等轴晶的比例,细晶组织及室温拉伸性能明显优于普通铸造组织,在中温下,细晶组织的强度高于普通铸造组织,但二者的拉伸塑性相差不大,细晶组织的中温持久寿命显著高于普通铸造组织,但二者的持久塑性差别不大,利用扫描电镜对拉伸和持久断口进行了分析。     

氩气雾化制粉FGH97高温合金组织和性能研究

利用扫描电子显微镜、金相显微镜等研究了氩气雾化制粉(Argon Atomization,AA )+热等静压(Hot Isothermal Pressing ,HIP)的FGH97合金显微组织、夹杂物、原始颗粒边界（Prior Particle Boundary,PPB）、热诱导孔洞（Thermally induced porosity,TIP）等冶金缺陷,统计分析了室温、650℃、750℃拉伸性能、650℃/980MPa持久性能及650℃低周疲劳寿命。试验结果表明：AA + HIP +热处理制备的FGH97材料晶粒度为ASTM8-9级,未发现连续网状的PPB,存在极少量的TIP。晶内γ′多数为正方形,尺寸约为200nm,晶界γ′为1.5～2 μm的长方形,未见粗大γ′相及粗大碳化物。650℃/980MPa 持久时间均值449 h。650℃低周疲劳寿命最大值258909周次,均值达到190014周次。室温、650℃、750℃拉伸性能、650℃/980MPa持久性能以及650℃低周疲劳寿命均满足FGH97合金技术要求。     

利用喷丸再结晶方法提高K417合金的疲劳寿命

K417镍基高温合金是我国广泛应用于制造航空发动机涡轮叶片的材料。研究了采用喷丸再结晶方法提高K417合金疲劳寿命的可行性。实验结果表明，该方法可以有效提高K417合金在650℃大气条件下的疲劳寿命。利用扫描电镜对试样断口进行了观察和分析，并对疲劳寿命提高机制进行了讨论。     

夹杂物尺寸及分布对FGH97高温合金低周疲劳性能的影响

利用扫描电子显微镜、能谱仪、金相显微镜、低周疲劳试验机研究了镍基粉末高温合金FGH97材料650℃低周疲劳性能与断口夹杂物尺寸、面积及分布的关系。结果表明:FGH97热等静压材料低周疲劳裂纹源主要由非金属夹杂物引起。非金属夹杂物尺寸小于临界值(约80μm)时,夹杂物尺寸和位置对650℃最大应力980 MPa低周疲劳寿命无明显影响,疲劳寿命均值达到190 992周次。当夹杂物尺寸超过临界值(约80μm)时,则夹杂物尺寸越大,越靠近表面,低周疲劳寿命越低。因此,控制夹杂物尺寸是提高FGH97高温合金低周疲劳寿命的有效方法。     

热轧温度对NZ2合金力学行为的影响

采用单向拉伸和对称拉压循环变形方法 (R=emin/emax=–1),研究了不同热轧温度 (650, 700和800 ℃)、不同取向(平行于轧向和垂直于轧向)、不同试验温度 (室温和375 ℃高温) 条件下NZ2合金板材试样的拉伸、低周疲劳性能。通过对合金显微组织,力学性能以及疲劳寿命曲线的分析和讨论,得出NZ2合金在650 ℃热轧能获得较好的综合力学性能     

电磁场和表面孕育剂对K417高温合金铸态组织的影响

采用浇注后进行电磁搅拌和在模壳内表面涂孕育剂铝酸钴相结合的方法,得到了晶粒组织细化至95μm、断面等轴晶比例达到99%以上的K417高温合金全铸件.使用电子探针、扫描电镜和光学显微镜研究了晶粒细化对枝晶组织、元素枝晶偏析、析出相和缩松的影响.结果表明:晶粒细化后,晶粒形态由粗大的树枝晶向粒状晶转变.其原因为电磁场和表面孕育剂作用下熔体中结晶核心的增殖和枝晶生长的抑制,其中,增殖结晶核心主要来源于电磁搅拌作用下初生枝晶的动力折断与熔断;电磁搅拌和表面孕育剂相结合实现的晶粒细化可以大幅减轻铸件中的枝晶偏析和缩松,并使γ'相、MC型碳化物和(γ γ')共晶的形态和分布得到明显改善.     

热等静压对高温合金薄壁铸件疏松缺陷及性能的影响

研究了热等静压处理(1160℃/130 MPa/4 h)对K4169高温合金微观疏松,室温、高温拉伸和持久性能的影响规律。结果表明:热等静压处理可有效消除薄壁铸件凝固过程形成的内部微观疏松;进一步经过热处理(1095℃均匀化+955℃固溶+720℃时效)后,高温合金室温和高温650℃拉伸性能均明显提高,尤其是屈服强度提高10%以上;此外,经过热等静压处理(650℃/620 MPa)后持久寿命比未经热等静压处理的持久寿命提高了3倍。     

NiCrAlY共渗涂层对K417G合金拉伸与疲劳性能的影响

采用两步法热扩散技术在K417G合金上制备了NiCrAlY涂层,涂层试样的拉伸试验分别在室温与900℃进行,旋转弯曲疲劳试验在室温下进行。研究了涂层对合金拉伸强度、疲劳寿命的影响及疲劳断裂机理。结果表明:室温和900℃条件下,施加涂层提高了合金的屈服强度,降低了合金的抗拉强度;室温下的涂层试样的疲劳极限强度比合金降低了50MPa,相同应力条件下涂层降低了合金的疲劳寿命;涂层NiAl相的本征脆性和涂层内部缺陷降低了基体合金的拉伸性能,并引发了疲劳裂纹的萌生与扩展。     

织构对Zr-4合金低周寿命的影响

采用XRD测定了Zr-4合金板材的织构，用拉扭试验机分别测试了Zr-4合金板材在室温时轧向（R试样，拉伸轴平行于轧向）和横向（T试样，拉伸轴平行于横向）的低周疲劳性能，用TEM研究了Zr-4合金的疲劳亚结构。结果表明：Zr-4合金板材存在明显的织构：轧向的低周疲劳性能高于横向；在循环变形过程中，只有部分晶粒发生了塑性变形，发生塑性变形的晶粒内存在着许多位错和滑移线，T试样中的位错和滑移线比R试样更稠密。板材织构造成了R试样和T试样的低周疲劳寿命。     

Mo-Si-B系材料的性能及制备

综述了Mo-Si-B系材料的研究进展。主要就材料在各种环境中的氧化性能、单相和多相材料的力学性能、材料的电学性能和热学性能等方面的研究进展进行了介绍。通过无压烧结方法,在1600℃合成了7种不同原料配比的Mo-Si-B系材料。用X射线衍射仪分析了材料的物相组成,确定了最佳的B与Si的原子比为0．865。但是无压烧结法得到的材料致密度不够,还需要对合成工艺作进一步的研究。     

(0.96Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3~-0.04BaTiO_3)-(0.98K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3~-0.02LiTaO_3)无铅压电陶瓷的结构分析与性能研究

研究了(1-x)(0.96Bi_0.5Na_0.5TiO_3-0.04BaTiO_3)-x(0.98K_0.5Na_0.5NbO_3-0.02LiTaO_3)(BNTBT-KNNLT)体系在0≤x≤0.07这一组分区域的结构和性能.X射线衍射谱发现,这一系列组分在室温下形成纯钙钛矿型固溶体,没有其他杂相产生.(111)峰的峰位和峰形随组分的变化有规律的变化.随着KNNLT组分的加入,压电及介电等性能有比较明显的改变.压电性能随KNNLT的加入出现最大值.当x=0.02时,压电常数d_(33)=125 pC/N.介电常数在室温下随组分的增加而增加.电滞回线的结果显示,尽管在BNTBT中掺杂了KNNLT,这一系列的压电陶瓷仍然具有较大的矫顽场.当x=0.02时,室温下介电常数和剩余极化强度分别为:ε_r=1455,P_r=32.3 μC/cm~2.实验结果表明适量的KNNLT掺杂进BNTBT中可以改善BNTBT的压电和介电性能.     

Synthesis and thermoelectric properties of the quaternary type-I Si clathrates K8-δGaxAlySi46-x-y

The effects of substituting Ga atoms with Al on the thermoelectric properties of the ternary Si clathrate K₈Ga₈Si₃₈ were assessed over the temperature range of 10–700 K. For this purpose, the series of quaternary Si clathrates K_8-δGa_xAl_ySi_46-x-y (x + y ≈ 8; 0 ≤ y < 8) was synthesized by heating mixtures of K, Ga, Al and Si at temperatures between 1223 and 1353 K. The lattice constant of K_8-δGa_xSi_46-x was found to increase with the Al content, y, and Al substitution also significantly changed the transport properties of the clathrate, even though Al and Ga are isovalent. Electrical resistivity measurements showed that the conduction mechanism changed from variable range hopping conduction to metallic conduction with increasing y. The Seebeck coefficient, S, was negative for all of the samples, indicating that the dominant carriers were electrons, while the absolute value of S decreased with y. All specimens had approximately the same value of thermal conductivity, κ, on the order of 1.4 W/Km at 300 K, except for K_7.7Al_7.5Si_38.8. K_7.5Ga_4.8Al_3.0Si_38.7 exhibited the largest power factor, and therefore the highest thermoelectric dimensionless figure of merit, ZT, with a value of 0.066 at 550 K. This value is approximately six times that of the ternary Si clathrate K_7.4Ga_7.7Si_38.9.     

Fe-Co软磁合金磁性能及机械性能的研究

Fe-Co合金是重要的软磁材料,应用广泛.本文综述了化学成分、合金元素、有序度、晶粒尺寸、磁场、杂质和应力对其磁性能和机械性能的影响.并分析了Fe-Co合金的应用前景和发展趋势.     

FeCuNbSiB非晶纳米晶带材软磁性能和压磁性能研究

本文主要研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材在不同的热处理工艺和压应力条件下的软磁性能变化情况.结果表明:带材在550℃×1h热处理工艺时将晶化成纳米晶材料,此时带材软磁性能最好;纳米晶带材的|μ|,受压应力影响大,尤其是在小于0.2MPa压应力作用下,软磁性能变化非常敏感,|μ|随压力增加而迅速下降;带材Q值在小于0.2MPa压应力作用下变化非常敏感,Q值随压力增加而迅速下降.当压应力大于0.2MPa时,Q值随压应力变化不明显,压应力不影响带材Q值随频率的变化规律.     

Sn改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的微观组织和力学性能

采用自制Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料钎焊TA2钛合金,研究了不同Sn元素含量改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的熔化特性、微观组织及物相、润湿及熔蚀性、接头拉伸强度。研究表明,Sn含量增加,Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料固、液相线温度基本升高,但温度差值基本变窄,可更好地抑制钎焊界面脆性化合物形成。Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料组织由Ti、Zr基体和晶体相构成,Sn倾向与Ti、Zr结合形成Ti₂Sn₃、Ti₆Sn₅、Zr₅Sn₃等低熔点共晶相。Sn≤1.5%时,随Sn含量增加,钎料对TA2钛合金的润湿性逐渐变差;继续增加Sn,钎料润湿性改善,添加5%Sn的钎料对基体润湿最佳。添加5%Sn并降低Cu、Ni总量的改性钎料对TA2钛合金熔蚀减弱。相同钎焊工艺下,添加5%Sn接头的强度和塑性均有提升。钎焊温度升高,Ti-Zr-Cu-Ni钎料产生更多强化物相,致接头强度大幅提升,而Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料产生的含Sn物相强化作用对接头强度提升有限;相...     

微量Sr对Al-Mg-Si基合金板材力学性能及成形性能的影响

研究了微量Sr对Al-Mg-Si-Cu基合金力学性能、成形性能的影响。结果表明：在所研究合金中加入Sr能够产生微合金化，改变合金的热力学平衡，使Mg、Si、Cu在合金中重新分布。当合金中Sr的质量分数为0．013％时，与不含Sr的合金相比，其力学性能、成形性能更高，且具有较好的综合性能。当合金中Sr的质量分数为0．093％时，与Sr的质量分数为0．013％的合金相比，其力学性能、成形性能下降，且综合性能较差。     

一维金属纳米材料的研究进展

介绍了一维金属纳米材料如金、银、铜、铁、锡、钨和钯等的主要种类及其最新的研究进展,系统地阐述一维金属纳米材料的两种制备方法:气相合成法和液相合成法;归纳了一维金属纳米材料的主要性能及其应用:光学性能及其应用、电学性能及其应用、热稳定性能及其应用、磁学性能及其应用、气敏性能及其应用;展望了一维金属纳米材料的发展趋势。     

氧化石墨烯对树脂基摩擦材料性能的影响

目的 提高树脂基摩擦材料和对偶件刹车盘的摩擦磨损性能.方法 采用摩擦材料预混料装置,结合犁耙式混料机,将氧化石墨烯(GO)均匀分散到酚醛树脂基制动摩擦材料中.对材料进行物理性能和力学性能测试,采用LINK2900惯量台架试验机进行摩擦磨损研究,采用SEM和EDS进行摩擦界面微观形貌和成分分析.结果 当GO体积分数从0增加到1.00％时,摩擦材料的比热容、摩擦界面切向热导率和剪切模量显著增大,摩擦材料的弹性模量减小.确定了GO的最佳体积分数为0.75％,此体积分数下,名义摩擦系数和一衰系数达到最大,分别为0.437和0.363,摩擦材料和对偶件刹车盘的耐磨性最佳.相比未添加GO配方,摩擦材料的磨损量减小13.70％,对偶件刹车盘的磨损量减小12.32％.结论 适宜体积分数的GO提高了基体树脂的热结构稳定性、耐热性和系数稳定性,摩擦材料和对偶件刹车盘表面发生材料转移形成摩擦层,有效改善了摩擦材料表面裂纹和对偶盘表面孔洞.GO改变了摩擦片和盘之间的热流分配以及垂向传导散热和切向对流散热比例,可有效提高摩擦材料和对偶件的摩擦磨损性能.     

层压复合材料的工艺性能及使用性能

层压复合材料是由若干层薄金属板与粘弹性树脂通过胶接固化而形成的一种特殊的复合材料,是近几年在国外迅速发展的一种新材料.主要研究和讨论层压复合材料的减振性能、成形性能、耐久性能和焊接性能等工艺性能以及其使用性能,重点分析了其减振性能和成形性能,并在此研究基础上,提出了此种复合材料今后研究的内容和方向.