纳米TiC_P对2024合金流动性及力学性能的影响

研究了纳米TiC颗粒(TiC_p)对2024铝合金流动性及力学性能的影响。试验结果表明,原始2024合金铸态组织呈粗大枝晶状,流动性差,存在浇不足、热裂等铸造缺陷。以Al-TiC晶种合金的形式添加0.1%TiC_p后,2024合金晶粒形貌得到改善,粗大枝晶生长被抑制,流动性显著提高,螺旋流动性试样平均长度由556 mm提高至696 mm,提高约25.2%;合金的力学性能明显提高,硬度、抗拉强度和伸长率分别为HBW120.5、365 MPa和2.08%,较原始2024合金分别提高5.6%、8.6%和40.5%。     

Mo掺杂对TiAl合金物性影响的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了金属元素Mo掺杂对TiAl合金体系力学性能的影响。根据计算得到的不同浓度掺杂体系的晶格常数、弹性常数、体弹模量及剪切模量发现,Mo掺杂能较好地改善TiAl合金的延性。从Mo掺杂后TiAl体系的分波电子态密度和电荷密度图,发现Ti原子的s、p、d电子均与邻近的Mo原子发生强烈的s-s、p-p、d-d电子相互作用,有效地束缚了合金中Ti和Al原子的迁移,有助于提高合金的稳定性和强度。     

细晶钨合金动态力学性能与组织结构

为了预测细晶钨合金用作穿甲弹的高剪切毁伤效应，采用机械合金化（MA）和喷雾干燥-热还原两种方法制备含稀土的超细93W-Ni-Fe-Y2O3复合粉末，利用冷等静压液相烧结的方法制备Ф20mm-Ф25mm的晶粒度小于8μm的钨合金棒材。利用Hopkinson压杆装置对细晶钨合金进行了高应变率（〉10^3／s）下的动态力学性能研究，分析了应变、应变率、Y2O3等因素对细晶钨合金棒材的动态性能的影响。结果表明：钨合金在高应变率下会出现应变强化和热软化效应，在低应变时应力随着应变的增加而增加，当应变达到0．03后，应力随着应变的增加呈锯齿状上升趋势。钨合金在高应变率下会出现应变率强化效应，随着应变率的增加，应力增加。添加Y2O能提高材料的最大应力强度，提高钨合金的动态力学性能。     

不同结构纳米晶镍钴合金的力学性能

采用直流电沉积方法制备晶粒尺寸为15 nm的Ni-49.2%Co(质量分数)和16 nm的Ni-66.7%Co(质量分数)合金。采用XRD、TEM和MTS?810万能材料试验机对其微观结构和力学性能进行分析。结果表明：两种合金分别是单相FCC结构和FCC与HCP共存的双相结构。固溶强化和晶粒细化的作用使两种Ni-Co合金都具有很高的抗拉强度;且Co元素的引入降低材料的层错能,提高其应变硬化能力,使Ni-Co合金的塑性也明显提高;Ni-49.2%Co合金的抗拉强度(σb )和断裂伸长率(δ)分别为1650 MPa和9%,Ni-66.7%Co合金的σb和δ分别为2200 MPa和12%。Ni-66.7%Co合金中FCC和HCP结构相互协调,在变形过程中释放内应力,使材料应变硬化能力得以保持,所以获得更高的强度和塑性。     

第一性原理计算NbTaTiZr系多组元合金骨科植入物材料的力学性能

基于第一性原理密度泛函理论,结合广义梯度近似(GGA),对采用虚拟晶格近似(VCA)法建立的NbTaTiZr系体心立方结构模型,进行结构性质、弹性性质、各向异性以及硬度和耐磨性的计算,并结合骨科植入物材料的力学性能指标对计算结果进行了讨论。结果表明,Nb、Ta元素可以提高材料的延展性和金属键特性。Ti元素含量的增加有利于多组元合金杨氏模量和剪切模量的降低,显著提高合金的塑性,但考虑到泊松比与天然骨的匹配,应该严格控制Ti的含量。Ta、Nb、Zr、Ti对合金各向异性的影响依次增强。NbTa_1.4TiZr合金的泊松比与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)人工髋关节相当,最接近人体皮质骨的显微硬度。     

P含量对细晶GH761合金力学性能的影响

研究了P含量对细晶GH761合金组织和性能的影响. 结果表明: P含量在0.0007%---0.040%(质量分数)之间时, 对合金的室温和650 ℃拉伸性能影响不大, 但显著影响650 ℃/690 MPa下的持久性能和700 ℃/550 MPa下的蠕变性能. P含量在0.023%左右可成倍提高细晶合金的持久寿命, 降低蠕变速率. 细晶化和P微合金化相结合的方法可以在显著提高合金拉伸强度和塑性的同时, 保持合金优良的持久和蠕变性能, 从而全面优化合金的综合性能.     

合金γ-TiAl价电子结构的计算及其力学性能

利用固体与分子经验电子理论计算了合金γ-TiAl及γ-TiAl、α—Ti、β-Ti、α2-TiAl的价电子结构；利用价电子结构给出的信息-相结构因子αN、F、ρL/V、ρC/V和键络的空间分布nα，讨论了γ-TiAl、合金γ-TiAl的价电子结构及其与力学性能的关系，分析了合金元素的合金化行为，提出了改善γ合金力学性能的有效途径。     

锶变质近共晶Al-Si合金力学性能与枝晶α数量之间的相关性

研究了锶的加入量对近共晶Al-Si合金中枝晶α形态的影响，采用定量金相分析软件测量了中枝晶α数量，并通过线性拟合分析了完全变质合金力学性能与枝晶α数量之间的相关性，研究结果表明，锶的存在促进柱状枝晶的生长并导致枝晶α数量的大幅度提高；力学性能指标与枝晶α数量间是高度线性相关的，枝晶α在提高合金力学性能中起着至关重要的作用。     

Al-Mg合金中层错和孪晶形变能的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了纯金属Al和Al Mg合金在(111)[112]滑移系的层错能和孪晶形变能,分析了Mg含量、占位对层错能和孪晶形变能的影响.计算选用了局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA PW91)2种近似方法,发现GGA PW91所获得的层错能与实验结果符合较好,研究结果表明,纯Al的层错能高于孪晶形变能,随着孪晶层厚度的增加孪晶形变能略有提高,6层呈完全镜面对称孪晶有的孪晶形变能最低:Mg含量增加使Al-Mg合金的层错能、变形孪晶形变能明湿降低;Mg在Al-Mg合金中占位对结合能和形成热的影响很小,当Mg处于层错层时略使层错能和孪晶形变能提高.     

Mg及Mg-Sn合金的显微组织和力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、EDX分析及XRD分析研究了铸态Mg-xSn(x=2,4)合金的显微组织和物相组成。采用万能试验机、布氏硬度计测试了合金的拉伸性能和硬度。结果表明,Sn的加入使纯镁铸态组织由粗大的等轴晶转变为树枝晶,晶粒得到明显细化,并且随Sn含量的增加细化效果越加明显。组织中同时形成了硬度高、热稳定性好的相Mg2Sn。随着Sn含量的增加,合金的硬度与抗拉强度均有明显提升。     

Al-Cu-Ce合金的微观组织与力学性能

采用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸性能测试等方法,研究3种成分Al-Cu-Ce合金的显微组织与力学性能。结果表明:铸态Al-14Cu-7Ce合金由α-Al+Al8CeCu4片状共晶组成,而Al-10Cu-5Ce、Al-18Cu-9Ce合金中除含有α-Al+Al8CeCu4共晶组织外,还分别含有α-Al和Al8CeCu4初生相。铸态Al-14Cu-7Ce合金具有优良耐热性能,即使550℃×3 h退火后仍能保持约360 MPa的抗拉强度,退火导致合金强度下降的主要原因是高温下共晶Al8CeCu4相的球化。经充分球化退火后,Al-Cu-Ce合金能获得良好的热轧、冷轧变形能力,并且变形态合金也具有良好的耐热性能,因而Al-Cu-Ce合金有望成为一种兼具铸造和变形两用的新型耐热铝合金。     

Ta元素的添加对7715D钛合金力学性能的影响(英文)

采取普通的熔炼和锻造技术制备含有2.1%Ta元素的7715D钛合金(2Ta)。分别采用2种不同的热处理方式对材料进行热处理。利用XRD对试样进行物相分析,通过金相显微镜、扫描电镜分析材料的微观组织,并测试材料的室温、高温力学性能。结果表明:Ta元素的添加对材料的力学性能有很大影响,能显著强化7715D钛合金。     

Sb低合金化对Mg—9Al基合金显微组织和力学性能的影响

研究了合金元素Ｓｂ 对Ｍｇ９Ａｌ０ ．８Ｚｎ（ＡＺ９１） 基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ｓｂ加入后改善了合金的铸态组织, 使粗大的树枝晶变得更细小、弥散,Ｓｂ 主要是以弥散的第二相Ｍｇ３Ｓｂ２ 的形式分布于基体中。由于该相致密, 熔点高, 热稳定性好, 强化了晶界, 使得合金室温和高温力学性能得到一定的改善, 尤其使得抗高温蠕变性能大幅度提高, 塑性并没有受到明显损害。     

AgAuPd中熵合金力学、热力学和电学性质的第一性原理研究

在微电子封装领域,键合Ag线具有较好的电学性能优势被广泛应用,但纯银线因存在强度低、高温易失效等缺点不能满足大功率器件的使用,因此本工作拟通过设计等原子比AgAuPd中熵合金作为替代纯Ag线的新型键合材料。本文通过SQS模型构建了等原子比AgAuPd中熵合金晶体模型,利用第一性原理计算了AgAuPd中熵合金在不同压力下的弹性性质(弹性常数、弹性模量、剪切模量)、热力学性质和电子结构。预测出AgAuPd中熵合金随压力的增加具有较好的结构稳定性、良好的塑性、高温稳定性以及优良的导电性,具有成为键合材料的潜力。利用第一性原理计算AgAuPd中熵合金加压下的力学、热力学和电学性质,对开发新型键合Ag基丝具有一定的理论指导意义。     

机械振动对消失模铸造镁合金组织及力学性能的影响

研究机械振动对消失模铸造AZ91合金微观组织和力学性能的影响,并分析凝固过程中机械振动细化晶粒的机制。结果表明:机械振动能显著地细化消失模铸造AZ91合金的组织,合金组织由α-Mg固溶体、沉淀Mg17Al12和新相Al13Mn12组成,其铝锰相有别于不施加振动时的Al32Mn25相;机械振动较大幅度改善了合金的力学性能,当激振力为1.5kN时,AZ91合金抗拉强度相对于不振动时提高27%,其合金力学性能最优;而当激振力进一步增加时,由于组织中存在着微观缩松,强度有所降低。机械振动法通过增大过冷度、剪切力碎化枝晶和使枝晶臂熔断来细化晶粒。     

Improving mechanical properties of Mg-Al-Zn alloy sheets through accumulative roll-bonding

Experiments were conducted to evaluate the potential for improving the mechanical properties of Mg-Al-Zn alloy at room temperature by subjecting to accumulative roll-bonding（ARB）. It is shown that ARB may be applied successfully to Mg-Al-Zn alloy at elevated temperatures and it leads to grain refinement and significant improvements in the ductility. The strength of the as-rolled Mg-Al-Zn alloy sheet after ARB processing is slightly decreased and basal texture is weakened by ARB processing.     

Effects of Cu and Mn on mechanical properties and damping capacity of Mg-Cu-Mn alloy

The effects of Cu and Mn additions on mechanical properties and damping capacity of Mg-Cu-Mn alloy were investigated. The tensile properties and damping capacity at room temperature of as-cast Mg-Cu-Mn alloy were tested.The microstructurc was studied using optical microscope,X-ray diffraction and scanning electron microscope.The Hall-Perch relation and Granato-Lücke model were used to explain the influences of Cu and Mn additions on the tensile properties and damping capacity of Mg-Cu-Mn alloy.The result...     

Preparation and mechanical properties of Ni-Cr-Al alloy by EB-PVD

Ni-Cr-A1 alloy was deposited by electron beam-physical vapor deposition(EB-PVD) method. The microstructure was investigated on as-deposited and long-term aged alloy. The results indicate that grain on surface of asdeposited alloy is about 185 nm in size, and a laminated structure in cross-section is observed. However, after aging for 16 and 120 h at 760℃, the laminated structure is dissolved, and the individual grain can be seen clearly. Columnar crystals form on the evaporation side, and exquiaxed grains form on the substrate side. The major precipitate is γ‘ phase after prolonged aging at 760℃. Mechanical properties of the Ni-Cr-A1 alloy were also studied. The results show that the fracture of as-deposited alloy has mixed type at room temperature, and intergranular fracture among columnar crystals is observed. Compared to that of as-deposited alloy, fracture of alloy after aging for 16 and 120 h at 760℃ appears to involve ductile fracture with dimples.     

喷射成形AZ91镁合金的显微组织和力学性能

采用喷射成形和沉积坯热轧的方法成功制备了AZ91镁合金,测试了合金的力学性能,分析了合金的强化机理.结果表明:喷射成形的镁合金坯晶粒细小,组织均匀,第二相化合物Mg17Al12数量较少,表现出良好的塑性变形能力,道次变形量在20%左右,两次退火间的总变形量可以达到50%.经80%热轧变形后,合金完全致密化.变形使合金晶粒进一步细化,力学性能显著提高.轧制后合金基体中仍保持很高的固溶度,经T5处理后,合金的力学性能进一步提高.     

钛合金激光焊接接头的组织和力学性能

对2.5mm厚BT20钛合金激光焊接接头各区域(包括焊缝和热影响区)的组织特征进行了观察,并测试了焊接接头各区域的显微硬度分布以及室温条件下的接头拉伸、弯曲、疲劳及断裂韧度等力学性能.研究结果表明,焊接接头各区域的微观组织均以"网篮状"马氏体组织为特征,接头各区域显微硬度均高于母材.接头静抗拉强度基本与母材相当,塑性略低于母材.接头中值疲劳寿命与应力水平有很大的关系.在低应力水平下,接头中值疲劳寿命与母材相当,而在高应力水平下,接头中值疲劳寿命远低于母材.接头焊缝金属的断裂韧度显著低于母材,而热影响区断裂韧度则介于母材和焊缝金属之间.