铌基超高温合金包埋渗铝改性硅化物涂层结构

利用包埋渗法在新型铌基超高温合金表面制备了铝改性的硅化物抗氧化涂层,分析了涂层的相组成、结构及其组织形成过程。涂层制备采用先在1150℃包埋渗硅4h,然后再于800-1000℃包埋渗铝4h的方法。结果表明：渗硅后涂层的相组成为（Nb,X）Si2（X代表Ti,Cr和Hf元素）;再于各温度包埋渗铝后,（Nb,X）Si2层中的平均铝含量随包埋渗铝温度的升高而增加,最高可达10.84at%;当包埋渗铝温度为860-1000℃时会在渗硅层与基体间形成新的铌铝金属间化合物层,且渗入（Nb,X）Si2层中的铝会在局部形成Nb3Si5Al2相。     

钼合金MoSi2涂层高温热震行为与裂纹扩展

采用料浆烧结法在钼合金表面制备了MoSi₂涂层,利用内热法测试了涂层室温～1600℃抗热震性能,通过扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、波谱分析(WDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段分析了不同热震次数的涂层微观形貌、组织结构以及裂纹萌生扩展。结果表明：涂层可承受室温～1600℃热震400次,热震过程中涂层由原始的MoSi₂-Mo₅Si₃双层结构演变为SiO₂-MoSi₂-Mo₅Si₃多层结构,涂层热震初期形成纵向裂纹并不断向基体扩展,热震后期裂纹贯穿涂层到达基体,MoO₃挥发使涂层/基体界面应力增大产生横向裂纹,导致涂层剥落失效。     

TGO及初始裂纹对热障涂层裂纹形核与扩展影响的有限元分析

针对热障涂层系统裂纹的形核位置变化与扩展失效过程及其机理,提出采用内聚力单元分析热氧化物（TGO）层/陶瓷（TC）层界面裂纹的形核位置及扩展,采用扩展有限元法分析TGO层厚度、粗糙度以及TC初始裂纹对新TC、TGO裂纹形核位置及扩展的影响。结果表明:TGO/TC界面承受热循环载荷后,界面裂纹首先出现在近波峰处同时向两侧扩展;在冷却过程中,随着TGO初始厚度增加,TC裂纹的形核位置由波峰转向近波峰处而裂纹扩展长度没有明显变化,TGO裂纹形核位置不变但裂纹长度明显增加;随着TGO粗糙度的不断减小,TC裂纹形核位置由近波峰向中部转移,而裂纹扩展长度没有明显变化。当粗糙度减小到一定程度,TC裂纹被抑制。而TGO裂纹的形核位置没有变化,但裂纹扩展长度随着TGO粗糙度减小而增大;初始横向TC裂纹越长,TGO裂纹也越长。近波峰与中部的初始竖直TC裂纹能有效地抑制新的TC裂纹形核与扩展。本研究为热障涂层微裂纹失效机理提供了理论支撑。     

βTi—15Mo—5Zr—3Al合金的疲劳裂纹扩展行为的研究

由于β钛合金具有优越的性能，诸如：极好的比强度、可焊接性、耐腐蚀性和冷成形性，使得人们把大量的注意力都集中于卢钛合金的开发与应用方面．然而对β钛合金的机械性能──尤其是疲劳性能的研究却非常有限．最近，有人研究了卢Ti－15Mo－SZr－3用合金经不同温度的固溶处理后微观组织对疲劳行为的影响．结果显示，经低于p转变温度固港处理的材料具有极好的疲劳强度，这主要是由于该微观组织具有较高的抗裂纹发生能力．但是，在实际的工程应用中，疲劳裂纹的扩展（FaforCradPr0PagahoaFCP）成为关田间任．为此，日本区革大学的Kriro…     

C—Si—Mn—B贝氏体钢的疲劳裂纹扩展特性

本文研究了C－Si-Mn-B贝氏体钢的疲劳裂纹扩展特性。结果表明,在强度相近的情况下,含1．8％Si钢的门槛值△Kth较0．6％Si钢的低,而且钢中的残余奥氏体对提高△Kth值并非有利。1．8％Si钢的△Kth值随钢的屈服强度降低而提高,然而450℃回火后,虽然△Kt提高,但裂纹扩展速率也显著提高,这表明450℃回火贝氏体脆性促进了疲劳裂纹的扩展。在应力强度因子较高的范围内,疲劳裂纹扩展速率受钢的断裂韧性影响,断裂韧性高,裂纹扩展速率低。     

热不匹配应力对热障涂层表面裂纹扩展的影响

本文采用扩展有限元方（XFEM）法研究了高温下热失配应力对热障涂层表面裂纹扩展的影响。结果表明在热失配应力的影响下,表面裂纹的位置、倾斜角度和长度对裂纹扩展的长度、能量释放率和裂尖的应力水平有着显著的影响;对于初始长度相同的裂纹,界面波谷处裂纹扩展长度最长,能量释放率最大;倾斜角度越大,裂纹扩张长度越短,应变能越大;裂纹初始长度越大,裂纹的扩展长度越长且扩展速率越快,能量释放率越大。存在多条表面裂纹的情况下其裂纹扩展相互影响。     

超音速火焰喷涂CoCrW涂层热震过程中的裂纹扩展行为

为研究CoCrW涂层的抗冷热冲击性能,采用JP5000型超音速火焰喷涂设备在高温合金表面制备了该涂层,分析了裂纹在热震过程中的扩展行为。结果表明,在800 ℃保温,25 ℃水淬的热循环条件下,经过40次热震后,涂层表面均匀地分布着网状裂纹,截面上存在垂直裂纹,但未出现涂层脱落现象;在裂纹与基体、涂层界面交汇处生成了弥散分布的以Al2O3为主要成分的氧化物。分析认为,热应力和组织应力是裂纹产生和扩展的主要驱动力,但裂纹吸收了热震过程中产生的能量,避免了应力集中,有利于提高涂层的抗热震性能。界面处弥散分布的氧化物降低了涂层与基体的结合强度,热震试验最终的失效形式可能是界面处涂层的剥离。     

Microstructure and High Temperature Oxidation Performance of Silicide Coating on Nb-Based Alloy C-103

The microstructure and oxidation resistance of NbSi₂ coating formed on Nb-based alloy C-103 by a pack siliconization process have been studied. The as-formed coating consists of an outer NbSi₂ layer and an inner Nb₅Si₃ layer. A NbSi₂–Nb₅Si₃ two-phase zone is also present between the above two layers. Weight-change data obtained under isothermal and cyclic oxidation in air at 1100 and 1300°C, suggests that the coating gives oxidation protection up to about 4 h. The oxide scale that formed on the coating during oxidation exposure consists of an outer glassy silica layer and an inner Nb₂O₅-silica mixed layer. Nb₂O₅ phase is also present in the outer silica scale in the form of elongated particles. Oxidation protection is achieved primarily by the presence of the glassy silica layer on the surface. Spallation of this layer during thermal cycling causes significant reduction in the protective life of the coating.     

Cr-Cu-Si金属硅化物合金组织与耐磨性

利用激光熔炼材料制备技术，制得了由铜基固溶体增韧的Cr5Si3／CrSi金属硅化物新型耐磨合金，分析了合金的显微组织结构，测定了合金的显微硬度，考察了合金在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。研究结果表明：Cr-Cu-Si金属硅化物合金显微组织由Cr5Si3金属硅化物初生树枝晶、CrSi相的初生树枝晶及枝晶间铜基固溶体组成，由于金属硅化物Cr5Si3及CrSi的高硬度、强原子间结合力与铜基固溶体的优异导热性、摩擦相容性，上述激光熔炼Cr-Cu-Si金属硅化物合金材料在室温滑动干摩擦试验条件下表现出优异的耐磨性。     

激光熔覆Ni2Si／Ni3Si2金属硅化物合金涂层显微组织与耐蚀性

以Ni76Si24（质量百分数）合金粉末为原料，利用激光熔覆技术在A3钢表面制得了组织由条件Ni2Si初生相及少量Ni2Si/Ni3Si2共晶组成的新型金属硅化物合金涂层，分析涂层显微组织并测定其在0．5mol/1 H2SO4水溶液及不同浓度NaCl水溶液中的阳极极化曲线，结果表明激光熔覆Ni2Si/Ni3Si2金属硅化物合金涂层表面平整，组织细小，与基体为完全冶金结合，同时由于涂层的组织组成相Ni3Si2本身均具有极好的耐蚀性并具有快速凝固细小均匀的显微组织，该激光熔覆Ni2Si/Ni3Si2金属硅化物合金涂层在0．5mol/l H2SO4及3．5％NaCl水溶液中均具有优良的耐蚀性能。     

钛合金表面激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织与耐磨性

以Cr-Ni-Si合金粉末为原料、利用激光熔敷技术在钛合金表面上制得了Cr13Ni5Si2基金属硅化物冶金涂层，在于滑动磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能。结果表明，激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织主要由Cr13Ni5Si2初生树枝品及少量Cr13Ni5Si2／Cr13Ni5Si2共晶组成，涂层在干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。     

7150铝合金疲劳裂纹异常扩展分析

在准备7150合金平面应变断裂韧性试样的过程中，预制疲劳裂纹发生不均匀扩展。利用扫描电镜、透射电镜和光学显微镜对断口和组织进行了分析，结果表明，晶粒组织的不均匀性是这种异常现象的主要原因。     

含铒铝合金显微组织对疲劳裂纹扩展的影响

对含铒铝合金板材进行了不同的热处理,分析了各板材的显微组织对疲劳裂纹扩展和力学性能的影响。结果表明:晶粒的长/径比越小,板材的疲劳裂纹扩展速率越慢;且随着疲劳裂纹扩展速率的降低,裂纹宽度增加且裂纹路径曲折;稀土元素Er的加入,在合金中形成Al_3(Er,Zr)第二相粒子,其强烈地钉扎位错,阻碍位错运动,以减少位错在晶界处的聚集产生的应力集中,降低板材的疲劳裂纹扩展速率。     

金属表层梯度微结构对力学性能和裂纹扩展的影响

表层梯度结构广泛应用于工程材料,经表面强化技术处理后,零件表层结构呈梯度分布,可以改善零件的服役能力.综述了金属表层梯度微结构对力学性能和裂纹扩展的影响,从微观结构和力学性能的角度,结合非均匀材料中裂纹的扩展行为,考虑了微结构和力学性能之间的相互影响规律,分析了梯度结构中影响裂纹扩展的因素.经表面强化后,材料表面晶粒细...     

电沉积Zn-Ni合金镀层的组织及电化学性能

研究了Zn-Ni合金镀层的组成、相结构及其电化学性能之间的相互关系.采用X射线衍射仪和X射线能谱分析仪分别测定了Zn-Ni合金镀层的结构及成分组成.采用传统的中性盐雾试验和电化学溶出试验研究了系列Zn-Ni合金镀层的电化学行为.试验结果表明,Ni含量为13%～18%时的Zn-Ni合金镀层对钢基体具有最优的保护性能,这是由于此时的镀层具有单一的相结构,使其具有较低的自由能和较好的热力学稳定性所致.     

BT5-1钛合金与C-103铌合金的真空电子束焊接工艺研究

基于BT5-1钛合金与C-103铌合金性能的分析和电子束焊接的特点，实现了BT5-1与C-103的电子束焊接。试验结果表明：选用合适的电子束焊接工艺规范连接的BT5-1与C-103的接头成形良好，没有产生裂纹等缺陷。占空比对焊接质量有重要影响。