高能喷丸对AZ31镁合金耐腐蚀性及硬度的影响

采用高能喷丸对AZ31镁合金棒材端面进行表面自纳米化处理,利用失重法研究了AZ31镁合金喷丸试样和未喷丸试样在中性5%NaCl溶液中的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色谱仪(EDS)对塑性变形层腐蚀后的表面形貌、元素分布进行了表征,利用微观硬度计测试了由喷丸表面到基体的硬度变化。结果表明,喷完后AZ31镁合金试样的腐蚀速率明显大于未喷丸的试样,随着腐蚀时间的延长,喷丸试样的腐蚀率急剧减小,然后缓慢降低,在喷丸表面形成了1层厚度约150μm的塑性变形区,在喷丸表面有裂纹存在。晶粒细化显著提高了母材表面的微观硬度,喷丸表面的微观硬度最高达到135HV,是母材的2倍多。     

空化水喷丸工艺诱导塑性变形行为的数值模拟

金属薄板经空化水喷丸强化后会产生不同程度的塑性变形,为了探究冲击波压力作用时间对塑性变形的影响,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了各向同性理想弹塑性的空化水喷丸三维有限元模型,对N型标准阿尔门试片经空化水喷丸处理后诱导的塑性变形进行了数值模拟。为了验证模拟结果的准确性,利用阿尔门测量仪对上述工艺诱导试片塑性变形产生的弧高度进行了试验测定。结果表明,数值模拟的弧高度和实测数据有较好的一致性。     

硬状态钢喷丸影响层组织强化的表征

经过淬火和低温回火处理的弹簧钢60Mn的喷丸影响层的显微硬度和X射线衍射线的半高宽显著减小，而屈服强度却大幅度提高了．这一结果说明用显微硬度和X射线衍射线半高宽表征硬状态钢喷丸影响层的组织强化可能给出错误的信息．     

热处理对9Cr13Ni6Co5Be钢组织与硬度的影响

研究了热处理对9Cr13Ni6Co5Be钢组织和硬度的影响.结果表明,9Cr13Ni6Co5Be钢经1020℃淬火,马氏体转变较充分,该钢可获得较高的硬度;350℃以下回火材料的硬度变化不明显,在470℃左右回火,组织中共格析出的金属间化合物Be2Fe,是硬度出现峰值的主要原因.     

一种测定空化水喷丸工艺中冲击压力场分布规律的方法

空化水喷丸是用于金属材料表面改性的一项新技术,它依靠自身的技术特点和优势,在金属表面改性技术领域中引起许多学者的广泛关注。该工艺中的空化行为涉及高速、高压、多相、相变、湍流、非定常特性等复杂多变情况,对该工艺中的冲击压力场分布规律的求解和测量一直是该领域的难题。本研究使用FUJIFILM压敏纸对空化水喷丸工艺中冲击压力场的分布规律进行实验测定,同时利用X射线衍射仪对该工艺诱导残余应力分布规律进行了实验测定,结果表明利用压敏纸测定空化水喷丸工艺中冲击压力场分布规律的可靠性,同时也表明该工艺可以诱导金属材料的表层形成残余压应力。     

脉冲宽度对激光熔覆FeSiB涂层组织与硬度的影响

以FeSiB非晶带材为熔覆材料,采用激光熔覆在低碳钢表面制备高致密度涂层,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪等研究不同脉冲宽度对激光熔覆涂层成形、组织特征及硬度的影响。结果表明:随脉冲宽度增大,涂层稀释率升高;裂纹倾向增加,裂纹源萌生由表面到界面处;晶化程度升高,结晶相为α-Fe,Fe_2B和Fe_3Si;熔合区宽度增大,柱状晶沿外延生长趋势更大;显微硬度先增加后减小。当脉冲宽度为3.2ms时,涂层结构致密,无孔洞缺陷,界面呈良好的冶金结合,稀释率低,为23.2%,涂层平均显微硬度达1192HV,约为基材的10倍。     

喷丸对TNM-TiAl合金组织以及450 ℃下高周疲劳性能的影响

目的 针对TNM-TiAl合金(Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B)服役时受高周疲劳影响的问题,揭示喷丸处理技术对TNM-TiAl合金疲劳性能的影响规律。方法 通过扫描电镜和透射电镜分析喷丸前后的组织演变,测量喷丸前后合金表面残余应力、表面粗糙度和显微硬度分布规律,采用梯度法测量喷丸前后的高周疲劳极限,并分析断口形貌和断口附近组织。结果 喷丸后合金表面粗糙并且存在烧蚀坑,表面附近的片层团发生弯曲,在组织内部引入大量位错、位错缠结以及位错胞等缺陷。喷丸后表面粗糙度明显提高,显微硬度提高了209HV0.05,从表面到内部形成深度为260 μm的硬度梯度。喷丸后试样表面的残余压应力为446 MPa,深度约为85 μm。喷丸后在450 ℃下保温30 h后合金表面最大硬度仍比喷丸前的硬度高166HV0.05,硬化深度约为150 μm。未喷丸光滑试样、喷丸光滑试样、未喷丸缺口试样和喷丸缺口试样的疲劳极限分别为615、637、385、455 MPa,光滑试样断裂类型为穿晶解理型脆性断裂,而缺口试样为穿晶脆性断裂。结论 喷丸能够显著提高最大残余压应力和引入应力的深度,且喷丸引入的组织具有一定的热稳定性,喷丸明显提高了TNM-TiAl合金的疲劳极限。     

微观组织对空化作用下不锈钢表层力学性质的影响

对比在空化作用下双相不锈钢和奥氏体不锈钢腐蚀表层力学性质的变化规律,研究了表层力学性质的劣化与空泡腐蚀质量损失、腐蚀微观形貌之间的关系。结果表明,在空化作用下,微观组织对不锈钢腐蚀表层力学性质(H/E)的影响随着表层深度的变化而显著。两种具有不同微观组织的不锈钢的空泡腐蚀形貌有明显的差异,但是都存在一个发生严重腐蚀失效的表层力学性质劣化阈值。一旦腐蚀表层力学性质的劣化低于劣化阈值,空泡腐蚀的质量损失急剧增大,空泡腐蚀形貌显著改变。这个阈值的数值与不锈钢的微观组织无关。     

显微硬度测量误差对硬度值的影响

前言:测量误差是显微硬度试验误差的主要来源.虽然新技术的应用,使商售的硬度计能够全自动测量,克服了固有的弊端,但仍有大量的硬度计需手摇目测.因此,仍有必要简述压痕d的测量对硬度值的影响,以供从事该项工作的人员参考.     

Surface Modification of 304 Steel Using Triple-Step Shot Peening

This paper reports the influences of triple-step shot peening (SP) on the microstructure and residual stress evolution for the 304 stainless steel. The microstructure and residual stress were characterized by X-ray diffraction analysis methodology. After triple-step SP, the domain sizes decreased while the dislocation density and compressive residual stress increased as a result of the austenite and martensite in the peening deformed layer. With an increase in depth, the micro-strain for austenite decreased gradually while the micro-strain for martensite increased first, and then decreased.     

铝合金表面激光熔覆SiC颗粒增强表层金属基复合材料的组织及空泡腐蚀性能

利用2kW连续Nd:YAG激光器在AA6061铝合金表面激光熔覆SiC陶瓷粉末，通过激光融化处理可在铝合金表面制备出表面金属基复合材料（MMC）改性层。利用扫描电子显微镜（SEM/EDX），X-射线衍射（XRD）仪等分析检测设备对改性层的组织形貌、结构及化学成分进行分析，利用显微硬度计、恒电位仪及超声波感应空泡腐蚀设备对MMC改性层的电化学腐蚀性能及空泡腐蚀性能进行了分析，并总结出其空泡腐蚀机制。     

NiTi60合金耐磨材料显微组织及硬度的研究

通过光学金相和显微硬度试验的分析方法,研究了热处理对NiTi60耐磨材料性能的影响.实验表明,NiTi60耐磨材料经过不同的热处理工艺后材料的硬度变化明显,在800℃×30min/WQ+ 300℃×15min/WQ热处理工艺制度下其硬度值最高;800℃固溶处理后,随着时效温度的升高,鱼骨状晶逐渐消失,线状晶逐渐增多,但黑色颗粒状晶逐渐减少,基体不再得到强化,材料显微硬度明显降低.     

连续电子束扫描处理的U-5.5Nb合金的表面层微结构和性能

采用连续电子束扫描处理技术(CEBSP)首次在U-5.5Nb合金表面制备了重熔改性层,通过OM、SEM/EDS、便携式表面粗糙度测量仪及维氏硬度计等分析方法对重熔改性层的微观结构与物性特征进行了表征、分析。研究结果表明:由于快速熔凝会形成含有大量细小夹杂且具有枝晶组织的重熔改性层(厚度为毫米级),使其表面微观硬度从基体的164.5HV0.3升高至重熔改性层的211.5HV0.3。利用Kou模型计算了重熔改性层在快速凝固过程中裂纹敏感性因子-固相分数关系曲线,分析认为凝固裂纹是高Nb含量U-Nb合金在快速熔凝过程中难以避免的一类表面缺陷,也是表面粗糙度Ra从初始相对光滑表面0.193μm升高至重熔改性层表面2.298μm的主要原因。     

Microstructure, Microhardness, and Residual Stress Analysis of Laser Surface Cladding of Low-Carbon Steel

This article describes online measurement of thin and flat specimen changes during laser alloying and of the alloyed specimen after treatment. Laser remelting of SiC, Stellite 6, and Stellundum 481 powder was performed on a specimen of low-carbon steel. Experiments were performed with high-temperature resistance-measuring rosettes. Strain was monitored from the beginning to the end of the cladding process (i.e., to a temperature 50°C at the backside of the specimen). Therefore, during the cladding process, the changes in temperature at the backside of the specimen were measured with two Ni-NiCr thermocouples. Other important properties are the size and distribution of residual stresses in the thin cladded specimen (i.e., machine part), because they strongly affect its operational efficiency. Results obtained are analyzed from the viewpoint of minimum final strain of the specimen with the desired variation of residual stresses.     

考虑空化效应的舰艇水下爆炸仿真研究

为了分析空化效应对舰艇水下爆炸冲击响应的影响。对一维Bleich—Sandler模型进行了数值仿真计算,验证了计算方法的正确性,分析了空化闭合二次加载产生的速度截断现象,并应用于二维中截面舰艇模型水下爆炸数值仿真。结果表明空化在冲击波到达结构表面后就会发生,空化闭合会产生显著的二次冲击加载作用。这在舰艇水下爆炸仿真计算中必须加以考虑。     

稀土元素铈对AZ61镁合金铸态显微组织及结构的影响

运用金相显微镜、电子探针和X ray等手段分析了AZ61合金添加稀土元素Ce后铸态显微结构的变化。结果表明 ,Ce的加入细化了 β相和晶粒 ,并减少了 β相的量。Ce在AZ61合金中以呈块状和杆状Al4 Ce化合物的形式存在 ,这两种化合物熔点极高 ,几乎不溶于基体 ,有极少部分偏聚在晶界上。固溶处理后 ,AZ61合金中的 β (Mg12Al17)相几乎全部溶入基体 ;而加入稀土Ce后 ,AZ61合金中的Al4 Ce化合物几乎很少溶入基体。Ce的加入能够提高AZ61合金基体相的显微硬度 ,但幅度不大 ;而将其固溶处理后 ,Ce显著提高了AZ61合金的显微硬度。     

Microstructure and Hardness of Laser Shocked Ultra-fine-grained Aluminum

Ultra-fine-grained commercial purity aluminum was produced by severe cold rolling, annealing and then strain- ing at ultra-high rate by a single pass laser shock. Resulted microstructure was investigated by transmission electron microscopy. Microhardness of annealed 0.6 μm ultra-fine grained aluminum increased by 67% from 24 to 40 HV. Many 0.3 μm sub-grains appeared at the shock wave center after a single pass laser shock, while high density dislocation networks were observed in some grains at the shock wave edges. Accordingly, microhardness at the impact center increased by 37.5% from 40 to 55 HV. From the impact center to the edge, microhardness decreased by 22% from 55 to 45 HV.     

水分子对无定形C-S-H凝胶微结构和力学性能的影响

基于随机系统,利用Ca离子、H2 O分子、OH基团和Si3 O10集团作为基本单元构建无定形C-S-H凝胶模型,并结合分子动力学方法进行结构优化,得到不同H 2 O/Si含量的无定形C-S-H凝胶.通过分析不同原子对的径向分布函数和近邻原子数,研究了水分子含量对C-S-H凝胶体系的微观结构特性和力学性能的影响.研究结果...