超高强度G50钢构件的淬火过程建模与验证

试验测量了超高强度钢G50不同组织的热物性参数与力学性能参数,测定了马氏体相变动力学参数和马氏体相变塑性系数,建立了超高强度钢G50淬火的温度-组织-应力耦合材料模型。通过反传热计算确定了浸油淬火过程中试验件的表面换热系数。使用所建立的材料模型和换热系数,模拟计算了试验件浸油淬火过程中的温度、组织和应力的演化过程,温度计算结果和试验测试结果相吻合。     

Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金锻棒的织构及其对形状记忆性能的影响

研究了Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金锻棒的组织、织构、形状恢复率和可恢复应变,分析了锻造织构的形成机制以及对形状记忆性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了微观组织,采用X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)分析了织构,采用小管扩径恢复法获得了形状恢复率和可恢复应变。研究结果表明,Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金锻棒中的Ni Ti基体相沿轴向呈纤维状分布,纤维组织之间为β-Nb相,说明Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金经过锻造变形后,Ni Ti相和β-Nb相都产生了较大的塑性变形。Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金在锻造过程中主要形成了{111}110织构,即锻棒的轴向∥111方向、径向∥110方向。其形成机理可归结为Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金在锻造过程中受到径向压应力的作用,使滑移面不断向垂直压应力轴方向转动,而滑移方向逐渐趋向于流变方向。Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金在锻造过程中形成的{111}110织构使得在不同方向上进行扩径时获得的记忆性能存在差异,且当扩径方向∥110方向时比扩径方向∥111方向时获得的形状恢复率高3.52%,可恢复应变高0.62%。     

氧化铝陶瓷表面高度分布状态随抛光时间的变化规律与机理研究

利用化学机械抛光对氧化铝陶瓷进行加工,结合表面算术平均高度Sa和均方根高度Sq,研究偏斜度Ssk和陡度Sku随抛光时间的变化规律,分析光滑表面形成机理.结果 表明:随着抛光时间的延长,Sa和Sq呈先快速下降后缓慢下降的规律;Ssk呈先下降后上升再波动的规律;Sku呈先上升后下降再上升的规律.塑性去除、晶粒断裂和晶粒脱落...     

Fe-16Cr-2.5Mo合金悬臂梁减振性能的研究

从解决工程应用问题出发,分别利用加速度传感器与应变传感器,在20 Hz～400 Hz范围内,采用相同的实验方法对比研究了0Cr18Ni9Ti不锈钢、1 100°C退火态与冷轧态Fe-16Cr-2.5Mo合金悬臂梁在宽频带激励下的减振性能.研究结果表明,热处理对Fe-16Cr-2.5Mo合金梁的减振性能有很大的影响, 自由振动下退火态悬臂梁的振动加速度和应变衰减较冷轧态与0Cr18Ni9Ti不锈钢显著;受迫振动下退火态悬臂梁的振动加速度峰值与应变峰值较0Cr18Ni9Ti不锈钢与冷轧态有明显的下降.     

Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al、Fe-Mn合金减振性能的研究

针对目前不同阻尼合金之间可比性差的问题,采用同种测试方法研究了Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al和Fe-Mn三种阻尼合金的阻尼性能和力学性能,有利于针对实际应用条件选取合适的合金。利用倒扭摆测试合金阻尼性能,万能实验机测试力学性能。结果表明:同18-8不锈钢相比,三种合金都具有显著的高阻尼性能;Fe-Cr-Mo合金的阻尼性能随着应变振幅增加而迅速增加,在1×10-4～2×10-4范围内出现峰值,随后又逐渐下降;Cu-Zn-Al合金的阻尼性能随着应变振幅的增加而增加,在2×10-4左右出现平台;Fe-Mn合金的阻尼性能随应变振幅的增加呈现线性增加趋势。Fe-Mn合金的综合力学性能最好,Fe-Cr-Mo合金次之,Cu-Zn-Al合金最低。     

V-5Cr-5Ti合金的内耗特征研究

研究了不同处理状态下V-5Cr-5Ti合金的内耗特征,并结合微观缺陷的作用机制对内耗峰进行分析。利用倒扭摆仪和多功能内耗测试仪进行内耗测试,采用X射线衍射(XRD)分析相结构,扫描电镜(SEM)观察微观组织。研究结果表明,V-5Cr-5Ti合金制备过程中无法完全消除C、O、N等杂质元素,这些元素会以间隙原子或沉淀相颗粒形式存在,进而影响合金的微观组织缺陷。在不同的处理状态下,杂质元素的不同存在形式会使合金的内耗会产生不同的变化特征。根据内耗机制,所有的内耗峰均可以由应力作用下微观缺陷的运动来揭示,比如点缺陷、位错、晶界等。     

CuZnAl形状记忆合金等通道转角挤压工艺的研究

研究了Cu-25．04Zn-3．83Al-0．2Zr形状记忆合金的ECAP过程以及不同温度挤压后组织和性能的变化。结果表明：在200℃挤压时加工硬化严重，无法进行多次挤压，250℃虽无明显的加工硬化，但挤压多次会出现裂纹，350℃挤压晶粒长大比较严重，较佳ECAP温度为300℃；合金在300℃经过一次挤压后，硬度从149HB陡增到252HB，随着挤压次数的增加，硬度略有增加并趋于稳定，达到275HB左右；合金在300℃挤压后，晶粒虽无明显减小，但晶界更加清晰，晶粒更加规则，形成了具有大角度晶界的等轴晶，微观组织得到优化。     

深冷处理和温度对Fe-Mn合金阻尼性能的影响

通过测定Fe-Mn合金的层错几率以及借助G-L位错脱钉模型,研究了深冷处理和温度对其阻尼性能的影响,进一步揭示了Fe-Mn合金的高阻尼机制.采用倒扭摆测试合金的阻尼性能、SEM观察显微组织、XRD测定物相体积分数和层错几率.结果表明,Fe-Mn合金的高阻尼机制与Shockley不全位错的脱钉运动相关;深冷处理增加了合金的层错几率,即增加了Shockley不全位错数量,阻尼性能得到提高;升高温度降低了Shockley不全位错的脱钉力,在一定应变振幅下,温度越高可以产生脱钉的Shockley不全位错数量就越多,合金的阻尼性能升高.     

等径角挤压对Fe-18.39Mn合金组织和阻尼性能的影响

采用等径角挤压(ECAP)工艺改变Fe-18.39Mn合金的ε马氏体片形态,进而研究其对合金阻尼性能的影响.在微机控制电液伺服万能实验机上利用自制模具进行ECAP实验,采用倒扭摆测试合金阻尼性能,扫描电子显微镜观察微观组织.结果表明:Fe-18.39Mn合金在300℃进行ECAP后,由于高密度位错的钉扎,阻尼性能丧失;经过600℃退火,没有改变其ECAP后的组织,阻尼性能仍然很低;而在高于700℃的温度退火处理能大量消除高密度位错,并在一定程度上改变ε马氏体片的形态,使ε马氏体片细化,交叉程度降低,进而阻尼性能较未ECAP时得到提高.     

基于等通道转角挤压的V-5Cr-5Ti合金晶粒细化机理研究

研究了等通道转角挤压（ECAP）技术处理V-5Cr-5Ti合金的可行性,并分析了后续退火处理对合金硬度和微观组织的影响规律,进而探讨了合金的晶粒细化机理。ECAP采用相关模具在万能试验机上进行,在真空炉中进行退火,利用维氏硬度计进行硬度测试,采用X射线衍射（XRD）分析相结构,光学显微镜（OM）观察微观组织。研究结果表明,在室温下V-5Cr-5Ti合金可以顺利进行两道次ECAP过程,后续配合950℃以上温度退火,晶粒尺寸可以从约100μm被细化到约30μm。V-5Cr-5Ti合金的晶粒细化机理不同于传统体心立方合金,在挤压过程中,原始晶粒发生自转动,原始晶界清晰可见,未被碎化,但晶内出现大量的剪切滑移带。在后续退火过程中,细小晶粒在原始晶粒内部的剪切滑移带上形成,最终原始晶界和形成的细小晶界逐渐难以区分,形成整体的细晶组织。