GZ121和GWZ1241的显微组织和相组成研究

通过光学显微镜（OM）、电子显微镜（SEM和TEM）研究了两种变形镁合金GZ121（Mg-12Gd-1Zn-0．5Zr）和GWZ1241（Mg-12Gd-4Y-1Zn-0．5Zr）的显微组织和相组成。结果表明：GZ121的铸态显微组织由α-Mg晶粒和沿晶界网状连续分布的粗大、发达的树枝状共晶相组成。而GWZ1241的铸态显微组织由α-Mg晶粒和沿晶界不连续分布的细小、均匀的共晶相和两种非平衡相组成。Y的加入显著细化共晶组织。结合SEM-EDS和TEM-EDS分析可发现，GZ121合金组织的共晶相为Mg5（Zn0．5Gd0．5），而GWZ1241合金的共晶相为Mg5（Zn0.5Gd0.4Y0.1）。并且在GWZ1241合金的显微组织还发现两种非平衡相，即片状的MgGdZn5和块状的Mg3（Gd0．5，Y0.5）相。     

相图计算在Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr新型变形镁合金热处理工艺设计中的应用

本文以相图热力学计算为基础,计算了Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr新型合金的垂直截面图,并结合扎克哈罗夫经验公式和合金的DSC曲线分析设计了该合金的热处理工艺,并用CMT5105A型电子万能试验机和显微硬度仪测试了该合金的力学性能。结果表明：在计算所得的Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr相图指导下制定的热处理工艺是正确的;挤压态Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为：200℃时效63 h,抗拉强度σb为=430 MPa,比挤压态提高了30.9%。     

镁合金表面APS法制备ZrB_2-ZrC基复合涂层

针对镁合金抗烧蚀性差的问题,采用高能等离子喷涂在AZ91镁合金表面引入NiCoCrAlTaY过渡层后制备复合结构陶瓷涂层.复合陶瓷抗烧蚀层结构设计为小颗粒的SiC和ZrO_2填充于大粒径的ZrB_2和ZrC颗粒周围的四组元复合结构.采用球磨机械混合的方法将平均粒径为10μm的ZrB_2和ZrC粉末及平均粒径为1μm的SiC和ZrO_2粉末混合均匀,形成1μm小颗粒的SiC和ZrO_2均匀填充于10μm粒径的ZrB_2和ZrC颗粒的混合结构粉末作为喷涂粉末,通过大气等离子喷涂方法在46.5kW功率条件下制备复合结构陶瓷涂层.研究结果表明:复合陶瓷层内部组织为小尺寸的SiC和ZrO_2填充于大粒径的ZrB2和ZrC颗粒的四组元复合结构,达到四元复合结构的设计,涂层内部颗粒发生明显的扁平化,涂层显微硬度达到1 311kgf·mm~(-2).通过X射线衍射分析发现在涂层制备过程中粉末没有发生明显的相结构改变,透射电子显微镜微区分析表明在ZrB_2和ZrC大颗粒交界处出现B_2O_5Si非晶环带玻璃相的亚稳结构,有利于抗烧蚀性的提高.     

热障涂层对活塞温度场影响的三维分析

为提高内燃机的工作效率和使用寿命,以表面涂覆热障涂层的发动机活塞为主要研究对象,综合分析热障涂层对活塞温度场的影响.建立了热障涂层活塞的三维模型,运用有限元软件对其进行了温度场分析计算,考察了不同涂层材料和涂层厚度对活塞温度场的影响情况.研究结果表明:0.4mm厚的ZrO2陶瓷涂层可使活塞的隔热效果提升约8.8%,并且隔热效果明显优于Al2O3、Si3N4和SiC;ZrO2涂层厚度每增加0.5mm,活塞金属基体顶面的最高温度下降约3.2℃,陶瓷涂层顶面的最高温度上升约8.3℃.     

Microstructure and corrosion resistance of modified AZ31 magnesium alloy using microarc oxidation combined with electrophoresis process

A top electrophoresis coating was deposited on the surface microarc oxidation (MAO) modified ceramic coating on AZ31 magnesium alloy. Microstructure and corrosion resistance of this composite coating were studied by SEM, electrochemical potentiodynamic polarization, and acid corrosion test. The results showed that the composite coating with a top electrophoresis coating on the surface of ceramic coating exhibited a better corrosion resistance compared with the coating formed by chemical conversion film combined with electrophoresis process. Corrosive ions could permeate into the substrate with corrosion time, and the composite coating was firstly destroyed around the scratch. The formation of composite coating with a higher adhesive force due to the porosity of the ceramic coating contributed to the improved corrosion resistance property.     

柔性桩黏性土的非极限主动土压力

以柔性桩支护的黏性土基坑边坡为研究对象,考虑桩后土拱效应、非极限状态下桩土内摩擦角和黏聚力发挥值、桩后土体内摩擦角和黏聚力发挥值的影响,从黏性土应力莫尔圆出发,采用微层分析法建立静力平衡,搜索桩后土体潜在滑动面,推导柔性桩黏性土的非极限主动土压力计算式。通过实例计算对比分析了本文计算理论与经典Rankine计算理论,本文计算方法计算得到的主动土压力大于Rankine计算值,合力作用位置高于Rankine计算值,潜在滑动面范围小于Rankine极限状态滑动面。     

Cr/Mo对油润滑下Fe_3Al磨损行为的影响

为了研究Cr/Mo对油润滑下Fe_3Al磨损行为的影响,本文通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备x(Cr)=5%和x(Mo)=2%的Fe_3Al基合金块状试样,并对不同Fe_3Al基合金的显微组织和油润滑状态下的磨损行为进行了相关研究,结果表明:合金元素Cr、Mo均可改善Fe_3Al材料微观组织均匀性,Cr和Mo双元素的添加对Fe_3Al材料显微组织分布均匀性改善最为明显;力学性能分析结果表明:Mo元素能够增强Fe_3Al基合金的硬度、抗压强度和韧性,Cr元素对其韧性改善的更为明显;磨损行为测试结果可得:合金元素Mo的添加可有效改善材料油润滑状态下的磨损性能,降低试样的摩擦系数和磨损率,且磨损表面波高仅约Fe_3Al材料的1/3。     

稀土Y对Mg-6Al—0．2Mn组织和力学性能的影响

针对AM60合金(Mg-6Al-0.2Mn)室温强度和耐热性较低的问题,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电子万能拉伸试验机,研究了不同质量分数(0%～1.2%)的Y对AM60合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:加入0.4%Y时,AM60合金的晶粒组织得到显著细化,第二相为不连续的骨骼状,其相组成为α-Mg+Al2Y+Mg17Al12,并随着Y含量的增加,合金的第二相由不连续骨骼状变为连续网状分布.随后的T6处理使合金组织中的粗大第二相消失,出现细小的时效析出相Mg17Al12.加入0.4%Y时并进行T6处理可以提高合金的室温和高温抗拉强度,与AM60合金相比,其室温抗拉强度提高了40%,523K时的抗拉强度提高了35%.     

4种铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg合金的多元共晶相及其固溶特性

通过示差量热(DSC)和背散射SEM-EDX分析,考查了4种铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg (x=1.5,2.5,3.5,4.5)合金中多元低熔点共晶相与Cu含量的关系及其随固溶温度、时间变化的溶解特性.结果表明,在非平衡结晶条件下,4种铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg合金在510℃及525℃处都会发生多元共晶反应,富Cu相主要为Al2Cu相;Cu含量分别为1.5%、2.5%合金的多元共晶反应和Cu含量为3.5%的合金在510℃的四元共晶反应均属不稳定共晶反应,经500～505℃,一定时间初级固溶处理后,这些不稳定共晶富Cu相均可溶入基体,使合金熔化温度分别升至542、525、521℃.研究表明,采用提高二次固溶温度的分级固溶处理能够提高Cu含量为1.5%～3.5%合金的固溶处理效果.     

热喷涂涂层孔隙结构表征研究进展

孔隙在热喷涂制备的涂层中较为常见,孔隙的形貌、大小、分布特征等对涂层的性能有着重要影响。因此,对热喷涂涂层孔隙结构特征的表征显得尤为重要。本文对热喷涂涂层孔隙结构的表征方法进行了综合评述,常用的图像分析法包括通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜组织图像中的孔隙结构特征进行分析,浸渗压入法,气体吸附与解吸附,原子力探针接触式测量,射线三维扫描成像(X射线、中子射线等),超声波成像分析等。分析比较了各类方法的优缺点以及适用范围等,并对热喷涂涂层孔隙结构表征技术的发展进行了展望。