超细晶6061铝合金的搅拌摩擦制备和性能

对6061铝合金进行常规空冷和强制水冷的搅拌摩擦加工(FSP)并研究其微观组织和力学性能,结果表明:FSP 6061铝合金的加工区均为细小等轴的超细晶组织,晶内位错密度较低、高角晶界的比例均高于70％;采用强制水冷,可将FSP 6061铝合金的平均晶粒尺寸细化到200 nm.FSP 6061铝合金中的析出相主要为球状或...     

铝合金非枝晶组织感应加热演变动力学研究

应用图象分析法系统研究了非枝晶A356铝合金感应加热时的组织演变规律,结合非线性拟合和晶粒长大动力学等研究,结果表明:A356铝合金初生α-Al晶粒在不同感应加热温度下的长大规律均符合奥斯瓦尔德熟化关系式Rn-Rn0=kt,在540℃～600℃的保温温度范围内,n值在2～3之间,k值在O.7～155之间.在固液两相区加热保温,α-Al晶粒长大速度要明显高于固相区加热保温时的长大速度,这与液相扩散系数要远大于固相的扩散系数相关.α-Al晶粒长大方式为,在固相区加热保温,共晶组织中β-Si颗粒通过扩散不断凝聚、粗化,致使晶界逐步消失,从而使α相合并长大,而在固液两相区加热保温,晶粒长大方式更为复杂,但圆整度均没有提高.     

7075铝合金熔覆层的搅拌摩擦加工研究

7系超硬铝合金广泛应用于航空航天以及汽车等领域,钨极惰性气体保护(tungsten inert-gas, TIG)电弧焊可用于构件的修复,但熔焊缺陷以及专用丝材的缺乏使得熔覆层的强度不足。采用ER5356铝合金焊丝对7075-T6合金进行熔覆修补,并对TIG熔覆层进行搅拌摩擦加工(friction stir processing, FSP),以期改进熔覆层力学性能。固定TIG焊工艺参数和搅拌头行进速度,研究了搅拌头转速对熔覆层组织、力学性能以及断裂行为的影响,结果表明：TIG熔覆区由粗大的树枝晶组成,FSP消除了熔覆区的宏观缺陷,显著细化晶粒并减小了搅拌区与母材的成分差异。TIG熔覆试样拉伸断口位于硬度和强度最低的熔覆区中心。FSP显著提高了熔覆层的硬度和强度,拉伸断口位于前进侧的热机械影响区。随转速增大,搅拌区平均晶粒尺寸降低,热机械影响区和搅拌区的强度提高而塑性降低。     

搅拌摩擦加工对过共晶Al-Si-Fe合金组织及性能的影响

对过共晶Al-Si-Fe合金进行了搅拌摩擦加工(FSP),研究了不同FSP转速和道次对过共晶铝硅合金强度和组织的影响。其中,选择搅拌转速分别为750r/min、1050r/min和1500r/min,搅拌道次分别为1道、2道、3道。结果表明,合金经过FSP加工后,硅、含铁相等硬质第二相颗粒强烈细化,但随着搅拌转速的提高,硬质相颗粒细化效果变差,第二相颗粒平均粒径由11.7μm变为15.5μm。随着搅拌道次的增加,细化效果越发显著,第二相颗粒的平均粒径由11.7μm变为8.9μm。FSP加工后材料抗拉强度和延伸率较铸态大幅度提高。当搅拌转速为750r/min、道次为3时,材料的拉伸强度和延伸率分别由铸态的48MPa、0.43%提高到150MPa、2.97%。因此,经FSP后过共晶铝硅合金组织和力学性能得到极大改善。     

铝合金塑性成形粗晶现象的研究进展

铝合金经过热塑性变形或者塑性变形+热处理后,可能发生晶粒异常长大而形成粗晶。粗晶会大幅降低构件的力学性能、耐腐蚀性能和抗疲劳性能,因此必须得到有效控制。对铝合金塑性成形粗晶的研究主要集中在2×××、6×××、7×××系热处理可强化型铝合金以及5×××系热处理不可强化型铝合金,研究内容已经覆盖塑性成形工艺、热处理制度、微观组织演变、数值仿真模拟等方面。为了明晰铝合金塑性成形构件粗晶现象的研究现状,为相关研究提供参考,对铝合金塑性成形粗晶现象的研究进展进行了梳理。首先,分析了材料成分、变形温度、变形速度、固溶温度、固溶时间和模具结构对晶粒异常长大的影响;其次,从晶粒取向分布、应变诱导储能和第二相钉扎作用的角度总结了晶粒异常长大的机理;再次,归纳了包括改变坯料初始状态、合理的锻造技术和中间形变热处理等有效抑制粗晶产生的方法;最后对未来的研究方向进行了展望。     

液相线半连续铸造A356铝合金二次加热合金组织与工艺

采用电子显微镜及图像分析仪，研究了液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明，在固液两相区内，随着加热温度的升高，α相的生长和球化的速度变快。二次加热最佳工艺制度的590℃下保温10min，此时，晶粒平均等级圆直径为38．5μm，晶粒平均圆度为1．92。     

共晶Si形貌对A356铝合金动态、准静态压缩力学性能及氢脆的影响

共晶Si形貌与A356铝合金的动态、准静态压缩变形下的力学性能及抗氢脆性能的影响密切相关。因此文章通过Material Test System (MTS)及霍普金森压杆(SHPB)测试变质前后A356铝合金的动态/准静态压缩力学行为，并采用电化学充氢方法研究合金的抗氢脆性能。结果表明，准静态压缩变形后，合金中板状共晶Si垂直于压缩方向破裂成颗粒状。细化后的共晶Si提高了合金的塑性，延缓了合金的失效。而动态压缩变形后，板状共晶Si变形不均匀，并且碎成块状的共晶Si的尖端在压缩过程中会切割基体，导致其附近出现裂纹等缺陷。随着应变速率增大，铸态A356合金的屈服强度及抗压强度逐渐增大，合金具有一定的应变速率敏感性。变质后，共晶Si得到细化，增大了Al/Si接触面积，共晶Si捕获原子氢后降低了其与基体的连结，导致合金在拉伸变形过程中裂纹更易沿其扩展，并且细化后的共晶Si会进一步降低合金的抗氢脆性能力。其中细化后残存的块状共晶Si在捕获原子氢后会出现脱粘现象，易成为裂纹萌发点。     

Al-Si-Cu-Fe压铸合金搅拌摩擦加工表面改性后的组织及冲蚀磨损性能

目前,通过搅拌摩擦加工(FSP)表面改性来改善材料表面冲蚀磨损性能的报道较少。对Al-Si-Cu-Fe过共晶压铸铝合金实施了搅拌摩擦加工(FSP),利用扫描电镜(SEM)、二次电子像(SEI)、背散射电子像(BEI)及冲蚀磨损试验机,研究了FSP对铸铝组织演化及表面冲蚀磨损性能的影响规律。研究表明:压铸合金中除α-Al基体外,第二相主要为共晶Si、β-Al3(Fe,Mn) Si2相以及少量的初晶Si;经过搅拌摩擦加工后,第二相的类别未发生变化,但α-Al相及第二相颗粒均被细化;压铸合金中第二相为长宽比较大的颗粒,受到冲蚀后发生断裂,使颗粒与基体间形成微孔洞;而FSP合金中第二相颗粒长宽比较小,且分布均匀,因此冲蚀过程中脆性断裂较少,从而降低了冲蚀磨损过程中合金的冲蚀率;压铸合金及FSP合金冲蚀率均随着冲蚀攻角增大而减小。     

搅拌摩擦加工制备羟基磷灰石增强镁复合材料的微观组织和力学性能

通过搅拌摩擦加工（Friction stir processing,FSP）制备了羟基磷灰石增强镁（HA/WE43）复合材料,研究了主轴转速对HA分布的影响及FSP加工前后材料微观组织和力学性能的变化。使用光学显微镜、SEM、TEM对该复合材料的显微组织进行了表征,同时对其显微硬度和室温拉伸性能进行了测试。结果表明:制得的HA/WE43复合材料晶粒尺寸相比于母材发生了显著的细化,加工过程中,HA颗粒的存在增强了FSP的晶粒细化作用;主轴转速较低时,HA/WE43复合材料中的HA团聚较严重,随着主轴转速的增加,HA的分布更加均匀,团聚现象得到改善;尽管局部团聚的HA颗粒会成为复合材料在拉伸变形过程中的裂纹源,但HA/WE43复合材料的极限抗拉强度、屈服强度和伸长率相对于母材仍有明显提高。      

挤压态FGH4096合金室温变形及临界晶粒长大研究

基于挤压态FGH4096合金圆柱和双圆锥台试样室温压缩变形及热处理实验,结合DEFORM有限元软件数值模拟,确定了挤压态FGH4096合金室温压缩临界晶粒长大的临界等效应变窗口条件,分析了挤压态FGH4096合金室温压缩临界晶粒长大机制.结果表明:挤压态FGH4096合金圆柱试样在压缩速度0.01 mm/s下的室温压缩临界等效应变窗口为0.03～0.07,双圆锥台试样在压缩速度0.05 mm/s下的室温压缩临界等效应变窗口为0.005～0.06.挤压态FGH4096合金室温压缩临界晶粒长大与合金变形量和γ'相溶解后晶界的颗粒钉扎作用消失有关,呈现为在小变形区域粗大晶粒吞噬细小晶粒的异常晶粒特征.     

热交换器的分类及优缺点分析

热交换器是将不同温度介质之间的热量通过热传导的形式,由高温介质传递给低温介质,使介质达到生产所需温度的工艺设备,也可作为一种节能设备使用.通过对不同热交换器的结构分析,总结不同热交换器的优缺点、适用环境,为生产工艺设计人员及设备制造单位在选择可降低能耗、提高效率的设备上提供参考.     

聚苯胺及其复合物的制备和结构及形貌分析

通过化学氧化法分别制备盐酸,盐酸和十二烷基苯磺酸,碳纳米管(MWNTs-COOH)掺杂的聚苯胺,利用红外光谱,紫外光谱,扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所制备聚苯胺的结构和形貌进行分析。分析不同掺杂物对聚苯胺的结构和形貌的影响;同时研究了超声波作用对聚苯胺形貌以及聚苯胺包裹MWNTs-COOH情况的影响。     

Modelling and computation of curing and damage of thermosets

The curing of thermosets is a complex process involving the transition from a fluid into a (visco-) elastic solid. This phase transition comes along with an increase in stiffness and a volume shrinkage of the polymer. The latter may lead to severe residual strains and stresses, which in turn can cause damage in the final, usually quasi-brittle material. In this contribution a constitutive model is developed which takes into account the curing of a thermosetting material together with the process-induced damage as resulting from curing shrinkage. The curing of the material is governed by a phenomenological hypoelastic constitutive equation which includes temporal evolutions for stiffness and volume shrinkage. Thermal and viscous effects are neglected in the present study. An isotropic gradient-enhanced damage model is adapted to describe the damage evolution. The curing-damage model is implemented into a finite element code and numerical examples for thermosetting materials demonstrate that the proposed model is capable to predict cure-induced damage in thermosets.     

Thermodynamic similarity and prediction of the properties and characteristics of substances and processes

Principles of the theory of thermodynamic similarity are considered in application to all aggregate states of a substance, including phase transitions, and to the change in dissipative structures in open systems.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 53, No. 5, pp. 709–716, November, 1987.     

Mechanisms of Corosion and Oxidation of Metals and Alloys

Selected topics in field of the study of the mechanisms of corrosion and of oxidation of metals or alloys are presented. The first part reports a new model for the mechanism of the breakaway oxidation of ferritic stainless steels in water vapour. The second part is devoted to the physico‐chemical aspects of oxidation and presents experimental methods useful in the kinetic modelling applied to two alloys, the zircalloy‐4 and an AlMg5 % in the liquid state. In the third part the physical and numerical modelling of the stress corrosion cracking behaviour in face‐centered cubic (fcc) alloys is detailed, which enables the study of the influence of macroscopic parameters (such as the temperature or hydrogen activity) on the fracture process.     

碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究现状及其展望

碳化硼陶瓷具有极高的硬度,然而其低韧性、低抗弯强度、难以致密化限制了它的广泛应用.已有一些研究集中于碳化硼陶瓷增韧补强和致密化,对这一方面国内外研究进展进行了归纳与评述,阐明各种增韧补强和致密化方法的优缺点,提出碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究值得发展的一些方向.     

Measurement and analysis of elastic and anelastic properties of alumina and silicon carbide

Measurements of dynamic Young's modulus, E, and damping as a function of temperature, T, were made for alumina and silicon carbide. The Young's modulus data were compared with some from the literature, and analysed in terms of a theoretical framework relating the Debye temperature, θD, with the elastic constants. For both materials this analysis yielded a ratio T₀/θ_D which was near 0.4, where T₀ is an empirical fitting constant for the plot of (E(0)−E)/T versus 1/T (E(0) is the value of E at 0 K). The analysis of the damping data in terms of an Arrhenius type dependence led to effective activation energies near kT, where k is Boltzmann's constant. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

Preparation and characterization of phosphate and arsenate apatites of strontium and their solid solutions

Samples of phosphate and arsenate apatites of strontium and six of their solid solutions, spread over the entire compositional range, were prepared by a wet method. They were characterized by chemical, X-ray, electron microscopic and infrared analyses. The validity of Vegard's law established the homogeneity of the solid solutions.     

检定和校准证书的异同与应用

本文介绍了检定和校准以及证书的两点相同、五点不同之处,说明了对检定证书和校准证书的正确应用。