钕对AZ91镁合金组织及机械性能的影响

采用微观分析、机械性能测试及断口分析等方法研究了钕对AZ91-Nd镁合金(w(Nd)=0,0.1%,0.3%,0.5%,1.0%,1.5%)的微观组织和机械性能的影响。结果表明:Nd以固溶和金属间化合物(A l11Nd3)的形式存在时具有细化晶粒、抑制二次β相析出、使不完全离异共晶转化为离异共晶的作用;Nd通过固溶强化、析出强化和细晶强化增加了合金强度和硬度,并改善了塑性;加入Nd后合金的断裂机制从脆性解理断裂转变为准解理断裂。     

AlFeCrCoNi/Mg复合材料的显微组织及力学性能分析

为了探究AlFeCrCoNi高熵合金增强相含量对金属基复合材料显微结构及力学性能的影响规律,文中采用放电等离子烧结法制备了AlFeCrCoNi/Mg,通过场发射扫描电镜对其宏观和微观形貌进行了观察,利用X射线衍射仪对其物相进行了表征,采用阿基米德排水法、显微硬度机和电子万能试验机分别研究了复合材料的密度、维氏硬度和压缩性能。研究结果表明:随着高熵合金体积分数的增加,复合材料的维氏硬度达到70.33N·mm-2,屈服强度ReHc、抗压强度Rmc分别从125 MPa和288 MPa增加到211 MPa和306 MPa,各自提高了68.80%和45.02%,其中复合材料增强相体积分数由0%增加到5%过程中,屈服强度、抗压强度增长最快,复合材料增强相体积分数大于5%后,其增长较为平缓。     

Mg-Zn-Ca合金在Hank’s模拟体液中的腐蚀行为研究

采用溶剂保护法制备了Ca的质量分数分别为1%,2%和3%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金,通过腐蚀浸泡实验腐蚀率的测定和电化学测试等方法对3种镁合金在Hank’s模拟体液中的腐蚀行为进行了研究.实验结果表明,在Hank’s模拟体液中,Ca的质量分数为1%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金腐蚀速率最小;电化学测试结果显示,Ca的质量分数为1%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金极化电阻最大且极化电流密度最小,说明Ca的质量分数为1%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金表现出了良好的抗腐蚀性能.     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金组织和力学性能的影响

为了研究Ce元素对T6态Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金显微组织和力学性能的影响,通过改变合金中Ce元素的添加量,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能实验机对合金的显微组织、拉伸断口形貌和力学性能进行了研究.结果表明,加入质量分数为0.2%的Ce元素可以显著细化Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金的铸态和T6态显微组织.在合金的T6处理过程中随着时效时间的增加,合金硬度和抗拉强度均先增加后降低,合金的硬度和抗拉强度峰值分别为216 HB和681.7 MPa,合金最高屈服强度为638.2 MPa.合金拉伸断口呈韧脆混合断裂特征.     

Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金冲击断裂机理研究

针对冲击载荷下镁合金变形和断裂问题,研究了Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金在-40℃~350℃范围内的冲击性能,给出了冲击断口形貌及其形成机制,并在相同的冲击条件下,选用一种近共晶铝硅合金AC8A进行对比性的冲击试验。研究表明:在-40℃~350℃范围内,Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金冲击韧性随着冲击温度的增加而增大,冲击功值从18.023 5 J/cm2增加到68.088 1 J/cm2。在-40℃~200℃冲击时,试样断口平齐,几乎全部是放射区,断口呈准解理断裂特征;在250℃~300℃冲击时,试样表面出现剪切唇和纤维区,放射区的面积明显减小,断口呈准解理+韧窝断裂特征;温度增加到350℃时,断口表面几乎为剪切唇,无放射区和纤维区,断口呈韧窝断裂特征。AC8A铝合金在-40℃~350℃范围内,冲击韧性随着温度的增加变化很小,断口呈解理断裂特征。Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金的冲击韧性高于AC8A铝合金的冲击韧性。     

玻璃纤维的含量对复合材料的力学性能影响及表征研究

为研究不同质量分数的玻璃纤维对增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,选择直径为10μm的玻璃纤维制备复合材料小样.测试在不同质量分数时材料的拉伸强度、弯曲弹性模量等力学性能,并应用扫描电镜(SEM)对其微结构进行表征.结果表明:玻璃纤维质量分数对复合材料的取向分布有很大影响,随着玻璃纤维质量分数增加,拉伸强度增大,但弯曲弹性模量、弯曲强度变化不明显.此外,随着质量分数的增加,复合材料的脆性变大;SEM分析表明复合材料中玻璃纤维有一定的取向且分布相对均匀,玻璃纤维和复合材料基体结合良好.     

不锈钢丝增强AZ91镁合金复合材料的显微组织及其力学性能

采用渗流铸造法制备了体积分数约为40%、60%、80%的不锈钢丝增强AZ91镁合金复合材料.利用万能试验机对其进行压缩实验;并利用扫描电镜观察复合材料的显微组织以及压缩后的断口形貌.结果表明:不锈钢丝在AZ91镁合金基体中的分布随着其体积分数的增加逐步均匀;不锈钢丝与AZ91镁合金界面润湿性较好.压缩试验表明:复合材料的抗压强度较AZ91镁合金抗压强度明显提高,40%、60%、80%体积分数的复合材料断裂强度分别为371、387、553 MPa;随着不锈钢丝体积分数的增加,材料的破坏方式由剪切破坏转变为劈裂.     

碳纳米管增强钛铝基复合材料的组织与性能

采用激光熔铸技术制备碳纳米管增强钛铝合金复合材料,对铸块的组织、结构及断口形貌进行分析。结果表明：铸块的基体主相为TiAl,Ti3Al合金,碳纳米管细化了基体组织晶粒,适量的碳纳米管提高了材料的硬度和韧性,w（CNTs）=1．5％时,复合材料显微硬度（738HV）与相同条件下基体合金硬度（647HV）相比提高了14％,材料断口为韧性断裂。     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.     

Si含量对铸造Al-Si合金烧蚀特性的影响

为了探究Si含量对Al-Si合金烧蚀特性的影响,本文通过丁烷燃气加热-风冷往复热冲击对二元Al-Si(质量分数w(Si)=7％,12％,18％)合金进行脉冲式燃气冲击.利用表面粗糙度仪、布氏硬度机、测厚仪、分析天平、X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜等设备对Al-Si合金的烧蚀特性进行研究.试验结果表明:随Si质...     

Effect of N on microstructure and mechanical properties of as-cast Ti-6Al alloy

Duetotheirhighspecificstrength,goodcorrosionresistance,goodhightemperatureproperties,titanium andtitaniumalloysareconsideredidealmaterialsforspace,oil,chemicalandmedicalindustries[1-3].They alsohavepotentialapplicationintheautomobileindus try[4-7].Titaniu…     

凝固偏析对氧化铝/铝-铜合金复合材料性能的影响

利用挤压铸造技术制备氧化铝／铝-铜合金复合材料，研究了凝固偏析对复合材料机械性能的影响．结果表明：复合材料在凝固过程中由于选择结晶，基体中的溶质元素偏聚在纤维／基体界面或晶界上；纤维加速了复合材料的时效强化过程，随着纤维体积分数的增加，复合材料的硬度、强度、弹性模量增大，而塑性下降；随着预制件预热温度的升高，冷却速度减慢，凝固偏析加剧，复合材料的机械性能下降．     

Effect of heat treatment on microstructures and mechanical properties of Al-6Zn-2Mg-1.5Cu-0.4Er alloy

The microstructures and mechanical properties of A1-6Zn-2Mg-1.5Cu-0.4Er alloy under different treatment conditions were investigated by transmission electron microscopy (TEM) observation, and tensile properties and hardness test, respectively. The relationship between mechanical properties and microstructures of the alloys was discussed. With trace Er addition to A1-Zn-Mg-Cu alloy, Er and Al interact to form Al3Er phase, which is coherent with α(Al) matrix. The results show that A1-Zn-Mg-Cu alloy after retr...     

钙和碳变质对AZ91D显微组织与性能的影响

镁合金的晶粒细化对于材质的金相组织和力学性能起着决定性作用．本课题通过在AZ91D中加入Ca和C2Cl6晶粒细化剂,分别研究了Ca,C对AZ91D组织以及力学性能的影响．利用熔剂保护法,制备了AZ91D标准拉伸试样,经过T4,T6处理后,采用金相显微镜（Olympus）、扫面电镜（SEM）和能谱分析仪（EDAX）对制备的试样进行了显微组织、断口形貌及成分进行了观察与分析,并测试了抗拉强度和布氏硬度．试验结果表明：经过显微组织和断口形貌观察,加入细化剂后形成Al4C3,有效的抑制了晶粒的长大,使晶粒得到细化,当Ca和C2Cl6复合应用时,使得AZ91D的晶粒细化更加明显,力学性能得到提高,抗拉强度最高达到216N／mm^2,布氏硬度值达到60HB．     

碳纳米管增强铝基复合材料制备及性能研究

采用真空热压烧结法制备碳纳米管与 SiO2多相增强铝基复合材料,测量复合材料的体积密度,根据其理论密度计算其致密度;再对制得的复合材料进行硬度、抗压强度、抗剪强度等力学性能测试,并观察样品的剪切断口微观形貌,研究 CNTs 对复合材料力学性能的影响。低含量的碳纳米管由于其在铝基体中的分散性及弥散度较好,作为第二相增强相,所制备的铝基复合材料的致密度、硬度、抗压强度与剪切强度均优于高含量碳纳米管增强铝基复合材料。 CNTs 的含量、以及其在铝基体中的弥散度是影响铝基复合材料力学性能的关键因素。     

Fabrication and compressive performance of plain carbon steel honeycomb sandwich panels

Plain carbon steel Q215 honeycomb sandwich panels were manufactured by brazing in a vacuum furnace.Their character- istic parameters,including equivalent density,equivalent elastic modulus,and equivalent compressive strength along out-of-plane (z-direction)and in-plane(x- and y-directions),were derived theoretically and then determined experimentally by an 810 material test system.On the basis of the experimental data,the compressive stress-strain curves were given.The results indicate that the meas- urements of equivalent Young's modulus and initial compressive strength are in good agreement with calculations,and that the maximum compressive strain near to solid can be up to 0.5-0.6 along out-of-plane,0.6-0.7 along in-plane.The strength-to-density ra- tio of plain carbon steel honeycomb panels is near to those of Al alloy hexagonal-honeycomb and 304L stainless steel square-honeycomb,but the compressive peak strength is greater than that of Al alloy hexagonal-honeycomb.     

Effects of Ta addition on the microstructure and mechanical properties of Ti40Zr25Ni8Cu9Be18 amorphous alloy

The effects of Ta addition on the microstructure and mechanical properties of Ti₄₀Zr₂₅Ni₈Cu₉Be₁₈ bulk amorphous alloy were investigated by using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scan electron microscopy (SEM) and compressive testing. As a result, the addition of Ta (0-8at%) prompted the successive precipitation of quasicrystalline phase, CuTi₂ phase and bcc β-Ti solid solution. Additionally, the addition of less Ta content (3at%-5at%) led to the formation of amorphous matrix/nanoquasicrystal/CuTi₂ complex phase structure; and nanoquasicrystals, as reinforcement precipitates, improved the fracture strength of Ti-Zr-Ni-Cu-Be-Ta alloys, which led to the high compressive fracture strength 1856 MPa of Ta5 alloy. With increasing Ta content (5at%-8at%), although the ductile dendritic β-Ti solid solution was precipitated, the strength and plasticity decreased to a great extent resulting from the growth of quasicrystalline phase and CuTi₂ phase.     

基于RFPA的砾石对砂砾岩破裂影响规律研究

为研究砾石尺寸及强度特征对砂砾岩裂纹扩展模式和力学参数的影响。采用岩石破裂过程模拟系统RFPA,建立了非均质的砂砾岩岩心模型,研究了砾石尺寸及力学性质变化对砂砾岩岩心抗压强度、杨氏模量、泊松比等弹性力学参数的变化规律。结果表明,随砾石尺寸的增加,岩心模型的泊松比与杨氏模量逐渐增加,强度先减小后增大,且不同砾石尺寸的岩心裂纹形态基本一致;随砾石强度的增大,岩石单轴抗压强度逐渐增大,而后基本保持不变,主要由基质强度决定。研究结果真实再现了砂砾岩裂纹萌生、扩展过程,得到了砾石尺寸及强度对岩心破裂的影响规律。     

尾矿砂塑性混凝土的力学特性

针对塑性混凝土具有弹性模量低、抗渗性及塑性变形特性良好等特点,利用尾矿砂配置了不同尾矿砂砂率和不同水泥掺量的塑性混凝土,对尾矿砂塑性混凝土试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量等试验.利用极差分析探讨了砂率和水泥掺量等对尾矿砂塑性混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量的影响,得到了立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量随砂率和水泥掺量的变化规律.试验结果表明,尾矿砂塑性混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度随砂率的增加而降低,随着水泥掺量的增加,其立方体抗压强度和轴心抗压强度均逐步增大,弹性模量在砂率为50%处达到最大,随着水泥掺量的增加其弹性模量也逐步增大.     

Ca对Mg-6Al-1Nd合金显微组织和性能的影响

为了研究Ca元素对Mg-6Al-1Nd合金微观组织、力学性能和阻燃性能的影响规律,采用了金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-1Nd-x Ca合金.通过金相显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机和热分析仪等分析测试手段对Mg-6Al-1Nd-x Ca合金的显微组织、力学性能和阻燃性能进行了表征.结果表明:Ca元素的加入可减少β-Mg17Al12含量,生成Al-Ca金属间相;随着Ca质量分数的增加,镁合金试样中的Al-Ca金属相增多,试样的室温抗拉强度和延伸率降低,阻燃性能升高;不含Ca元素的Mg-6Al-1Nd合金的抗拉强度为235 MPa,当Ca元素增加到2.5%时,Mg-6Al-1Nd-2.5Ca合金的抗拉强度仅为154 MPa,但该合金的着火点可达850℃.