一种铁基高温合金的高温低周疲劳

本文把常温时低周疲劳中塑性应变范围Δε_p与疲劳寿命N_f间的Coffin-Manson公式Δε_p=αN_f~β推广到含有蠕变应变范围Δε_c的非弹性应变范围Δε_(pc)(Δε_(pc)=Δε_p+Δε_c)与和时间因素有关的蠕变疲劳寿命之间的关系式Δε_p=α(t)N_β~(f(t))。式中:α(t)=mt~n,β(t)=ht~k,其中m、n、h、k为常数,并通过一种铁基合金在轴向拉压对称、拉峰值保时控制应变条件下的疲劳试验拟合出这些常数。把其它人对其余几种材料的试验结果按同样方法处理后,发现都符合上面的关系式,且n=2k。对实验结果的分析得出,保时影响疲劳寿命的原因是增加了蠕变应变。借助显微组织的观察初步认为,上述关系式中的α(t)、β(t)和Δε_c都是与晶界显微空穴的生成和发展有关的物理量,这种沿晶空穴的生成和发展提供了蠕变应变并影响着疲劳寿命和断口形貌。实验还表明,进入稳定循环后对应着稳定的胞状组织的形成。     

工艺参数对超音速电弧喷涂钛-铝涂层表面粗糙度的影响

利用SAS-Ⅱ型超音速电弧喷涂设备、工业级钛、铝丝材在LY12铝合金基体上制备了钛铝复合涂层,通过均匀设计方法实验研究了超音速电弧喷涂工艺参数对涂层表面粗糙度(Ra)的影响规律.结果表明:在一定的雾化条件下,随喷涂电压的增大,涂层的Ra逐渐增大,当电压增至32V时,Ra达到最高值,此后,随喷涂电压的继续增大,Ra逐渐下降;随喷涂距离的增大,涂层的Ra逐渐降低,当喷涂距离增至一定程度时,涂层的Ra降到最小值,随喷涂距离的继续增大,涂层的Ra又逐渐增大;随喷涂电流的增大,涂层的Ra呈线性增大的趋势.涂层Ra最小的超音速电弧喷涂工艺参数:喷涂电压为20V,喷涂电流为20A,喷涂距离为0.242m.     

不同标距下CVD钨芯SiC纤维强度的Weibull分布

对用冷壁气相沉积制备的CVD钨芯SiC纤维的抗拉强度分布进行了研究.用环氧树脂将纤维粘结在纸夹中进行拉伸,标距分别为10mm,25mm和50mm.结果表明,CVD钨芯SiC纤维室温下的强度服从Weibull分布.10mm,25mm和50mm标距下的Weibull模数分别为6.03,5.23和4.36,Weibull模数随试样标距增大而减小.纤维强度平均值在标距长度为25mm时最大,50mm时次之,10mm时最小.     

C/C复合材料高温弯曲力学性能研究

研究了C／C复合材料层合板在室温及1400℃高温下的弯曲性能。结果表明，在室温下随着跨厚比的增加，C／C复合材料层合板的弯曲强度亦增加，而剪应力却逐步下降；但当跨厚比≥8时，C／C复合材料层合板的弯曲强度不再增加，剪应力下降逐渐减缓并保持一恒定值；从室温到1400℃高温范围内，温度对C／C复合材料层合板的临界跨厚比的影响甚小。     

纯石墨和铜-石墨的阴极斑点与截流值研究

研究了纯石墨和铜-石墨材料的阴极斑点的特性及真空电弧截流现象.发现纯石墨的阴极斑点呈现随机运动的特点,斑点的直径小于3μm,阴极斑点每次运动的距离约为阴极斑点的半径.而铜-石墨的阴极斑点的运动与Cu相息息相关,它选择性的发生在Cu相上,阴极斑点的大小取决于Cu相的大小,阴极斑点的运动距离为Cu相之间的距离.同时,铜-石墨的真空电弧截流值1.18 A,远远大于纯石墨的截流值,这主要是由于两种材料不同的阴极斑点运动特性引起的.     

真空气氛下非晶硅碳氮(SiCN)陶瓷的高温晶化行为

以六甲基二硅氮烷为单一前驱体,采用电热裂解化学气相沉积技术制备了SiCN陶瓷. 借助X射线衍射仪、透射电子显微镜研究了真空环境中非晶SiCN陶瓷在1300～1900℃范围内的晶化行为,并根据研究结果,运用分解-结晶机理解释了其晶化过程. 非晶SiCN陶瓷在低于1300℃开始发生分解,形成富Si-C区域,并最终发生β-SiC结晶. 其结晶度随热处理温度的升高而愈加明显.在1700℃处理时发生β-SiC→α-SiC相变. 分解形成的N-难以与Si-结合形成富Si-N区域,最终以N₂形式溢出,在整个热处理温度范围没有出现氮气下热处理时存在的Si₃N₄结晶.     

立方氮化硼砂轮磨削电瓷瓷套残余应力分析

采用立方氮化硼砂轮磨削电瓷瓷套表面,用X射线衍射法(XRD)分析了其表面所产生的残余应力.结果表明:经立方氮化硼砂轮磨削后电瓷瓷套表面所产生残余应力为拉应力,大小为165.1MPa.电瓷中成分较为复杂(含有玻璃体、多晶体和少量气孔相),主晶相为刚玉(Al2O3Mg2+离子主要存在于玻璃体中,并不固溶于晶相.由于电瓷表而的残余拉应力往往会造成其断裂强度下降,从而导致电瓷瓷套表面容易出现裂纹、崩边和豁口等现象,所以有效控制和降低电瓷表面磨削残余应力就显得非常重要.     

粒子增强铝基复合材料的制取新工艺及其磨损性能

采用新的工艺方法制得三种不同的粒子增强复合材料,即在Al-1.8Si-0.4Mg-0.36Cu合金液中加入外加粒子,经搅拌喷氮气快速冷却获得颗粒为0.3～1.0mm的预制料,再经筛选、配料、预压块和热压(620℃压力为20MPa保压2～5分钟)制得含6％SiC、4％SiC_+2％石墨等三种铝基复合材料。这三种复合材料中外加粒子分布均匀,与基体结合良好,其磨损性能以加入6％SiC最佳,4％SiC+2％石墨次之,4％石墨最差。三种复合材料的磨损损伤的主要方式是粘着磨损。     

湿度对炭／炭材料摩擦性能影响

本文研究了炭／炭（Ｃ／Ｃ）复合材料湿态摩擦性能。考察了在湿态下刹本能量、刹车比压对化学气相沉积Ｃ／Ｃ复合材料摩擦性能的影响规律。试验结果表明：环境湿度强烈地影响着Ｃ／Ｃ复合材料的摩擦学性能，在湿态下其摩擦系数减小；随着刹车能量、刹车比压的增加，摩擦系数进一步衰减。     

软硬混编预制体增强沥青基4D-C/C材料的拉伸破坏行为

以X-Y平面依次铺设炭纤维束、Z向穿插炭棒的4D软硬混编为预制体,采用沥青液相常压、高压浸渍/炭化-石墨化循环致密工艺制备4D-C/C复合材料。通过该材料Z向(炭棒方向)的拉伸实验,测定其拉伸性能和力学行为,并采用SEM分析试样表面及断口形貌。结果表明:宏观上拉伸试样以炭棒整体拔出的形式破坏;细观尺度上,试样表面形成了与载荷方向垂直的贯穿性裂纹,裂纹以2 mm左右的距离呈等间距分布;材料进一步的破坏过程中,基体裂纹在X-Y向纤维束中呈线性扩展,快速分割了基体材料,使4D-C/C复合材料的拉伸破坏演变为1D-C/C复合材料的破坏模式,由于炭棒与基体炭界面结合弱,炭棒以拔出方式失效和破坏。