叠片结构对铜抗热疲劳性能的影响研究

研究了一种多层铜箔构成的叠片式表面结构, 与铜块体同时在10^-5Pa真空下进行电子束热疲劳, 电子束的功率密度28 MW/m², 循环3000次。采用扫描电子显微镜 (SEM) 对热疲劳后的铜箔与铜块体的表面损伤进行了分析, 结果表明, 由于铜箔处于单轴应力状态, 表面产生的热应力较小, 导致表面裂纹较细较少, 且多产生垂直于箔片方向的裂纹, 难以扩展。结合SEM照片, 利用计算机图片处理软件, 对叠片结构的铜箔与铜块体表面裂纹损伤进行了定量分析。结果表明, 叠片结构的铜箔表面的裂纹密度和宽度均远小于铜块体, 表现出更好的抗热疲劳开裂性能。而且, 铜箔的厚度越小其抗热疲劳开裂性能越优异。该思路将为解决面向等离子体、非晶甩带冷却辊等材料的热疲劳问题提供有益参考。     

W-Cu功能梯度材料的研究现状

W-Cu功能梯度材料是一种新型非均质复合材料。介绍了W-Cu功能梯度材料的基本特征及用途,综述了W-Cu功能梯度材料的制备方法,并介绍了电沉积法在制备功能梯度材料中的应用情况,分析了其制备W-Cu功能梯度材料的可行性,最后提出了今后W-Cu功能梯度材料需要解决的问题。     

铜基镀镍工艺研究

研究了电流密度、电沉积时间、镀液pH及超声搅拌对镍沉积量及镀层表面质量的影响。结果表明:在电流密度0.37A/dm2、电沉积时间80min、强酸条件下,镀层较为光滑平整,无明显缺陷,镀镍量适中;超声搅拌有利于提高镀层质量。     

W-Ni-Cu功能梯度材料的制备及性能研究

采用熔盐电沉积与水溶液电沉积工艺制备了W-Ni-Cu复合材料。经800 ℃依次保温60 min、120 min、180 min退火后,可获得梯度层厚度分别为25 μm、35 μm、45 μm的W-Ni-Cu梯度材料,其中Ni起到桥接W和Cu的作用。试样经热冲击和热疲劳试验处理后,表面无突起、裂纹或脱落现象,说明镀层与基体之间具有良好的冶金结合性能。导热性试验表明,在25～800 ℃范围内,纯W板和W-Ni-Cu梯度材料的导热系数随温度升高而降低;相同温度下,纯W板的导热系数比W-Ni-Cu梯度材料的导热系数大,且W-Ni-Cu梯度材料的导热系数随梯度层厚度升高而降低。     

合金元素对W-Ni-Fe合金性能的影响

介绍了W-Ni-Fe合金中Cr、Co、Mn和RE(La,Y,La-Y)元素对其性能的影响,并扼要分析了合金元素对其性能的影响机制。其中,Cr与W、Ni、Fe、O等元素在合金中形成富Cr固溶体,进而会形成偏聚,降低W合金的结合强度及力学性能;Co元素可增强基体相对W颗粒的润湿性及界面间的结合强度,合金的塑性变形、强度及延伸率都有所提高;Mn元素在相界面上生成的中间相可阻止W原子在粘结相扩散,抑制W晶粒的长大,提高合金的力学性能。添加La-Y与单独添加La或Y的作用相同,当添加等量的稀土元素时,添加物对合金性能影响程度的顺序是YLa-YLa。     

HRB400E热轧带肋钢筋表面纵向裂纹原因分析

通过化学成分、金相观察、氧氮含量检测、扫描电镜和EDS分析,对HRB400E热轧带肋钢筋表面出现纵向裂纹的原因进行了研究。结合生产工艺,论述了化学成分、魏氏组织、非金属夹杂物及氧氮含量对热轧带肋钢筋表面产生纵向裂纹的影响机理。结果表明：钢筋中C元素含量超标,存在非金属夹杂物、魏氏组织、氧氮含量偏高,是导致热轧带肋钢筋产生纵向裂纹的主要原因。     

核聚变装置中钨材料损伤行为的研究进展

轻核聚变反应产生的核能是解决能源问题的有效途径。但核聚变堆中材料的工作环境苛刻,钨凭借其优异性能成为今后核聚变装置中最有前途的备选材料,然而纯钨用于聚变堆时,存在韧脆转变温度较高、再结晶温度低、辐照硬化和脆化以及难加工等问题。因此,引入钨基材料以达到解决上述问题的目的。在此基础上,介绍了钨和钨基材料在等离子体辐照、高热负荷以及高能中子辐照作用下的损伤行为,讨论了损伤机理,并指出了尚需研究的若干关键问题。     

高热负荷作用下钨基材料损伤行为的研究进展

钨具有优异的理化性能使其成为面对等离子体材料的备选材料之一。对钨基材料高热负荷作用下的损伤行为进行了比较和分析。详细介绍了轧制态钨、再结晶态钨、W-La_2O_3、W-TiC、W-ZrC、W-Ta和W-V材料在不同高热负荷条件下的损伤行为,讨论了损伤机理,并指出了尚需研究的若干关键问题。     

金属扩散系数的测量方法与理论研究

介绍了金属扩散系数的几种测量方法,包括扩散对法、毛细管-熔池法、剪切单元法、转盘法和等离子轰击技术等;以及几种自扩散系数的理论研究和液态合金的扩散、自扩散系数的理论研究方法,包括硬球模型、线性轨道假说、小步扩散理论、流体动力学模型、经验公式及慢中子散射技术,液态合金中的扩散有Darken给出的互扩散系数及互扩散系数模型。通过对比各种实验方法的优缺点,分析实验值与理论计算值之间出现偏离的原因,指出了寻求有效的示踪原子是今后的研究动向,探索离子轰击能够促进扩散的原因将成为今后的研究重点。