一种新型纳米硬度检测装置的研究

纳米压痕装置是一种具有纳米级压痕深度检测能力，能够完成载荷一位移测量的一种装置，根据所得到的载荷一位移曲线可以用来获得材料的纳米硬度值。文中讨论了一种新型便携的纳米硬度检测装置的研制，并通过对单晶铝进行压痕试验，验证此硬度检测装置的实用性与可靠性。     

Influence of alloying elements on microstructure and microhardness of Mg-Sn-Zn-based alloys

The phase evolution in （88%-91%）Mg-8%Sn-l%Zn-X （X=A1, Mn and/or Ce） system was analyzed via CALPHAD method and simulations were used in precise selection of the chemical composition. The influence of the addition of different alloying elements such as A1, Mn and Ce on the microstructure and microhardness of Mg-8%Sn-l%Zn-based alloys was investigated. Combined addition of A1 and Mn shows features distinct from separate addition of A1 or Mn. Additions of l%AI and l%Mn to base alloy result in the formation of massive A1-Mn phase in a-Mg matrix grains. Addition of Ce element can refme the second eutectic precipitates and form intermetallic compounds with Sn. Fine rod-like Sn-Ce phase presents mainly on the grain boundaries and plays a role in inhibiting grain growth. The effects of alloying elements on Vickers microhardness and indentation size effect of base alloy were examined.     

用胶粘代替点焊工艺

采用点焊工艺生产拖拉机机罩，点焊压痕影响了外观质量，通过对几种方案的探讨和大量的胶粘试验，确定了一种用结构胶粘结代替点焊的工艺，该工艺使制件的外观质量得以大幅度提高，而生产成本则明显降低。     

热处理工艺对Fe-Co-Zr-Mo-W-B大块非晶合金断裂韧度的影响

采用电弧熔炼母合金、感应加热熔化、铜模吸铸工艺,制备了厚度为1mm的板状Fe-Co-Zr-Mo-W-B系Fe基大块非晶合金,铸态试样表面及断口光亮,具有典型的金属光泽,但脆性严重。本文采用压痕试验法研究了热处理工艺对铸态Fe基大块非晶合金脆性的影响。结果表明,合适的退火工艺可使Fe基大块非晶合金的断裂韧度提高到铸态的260％。     

电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E>0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30 μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDp=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.     

单晶硅压痕裂纹的氢致滞后扩展

利用压痕裂纹恒载荷试样，研究了单晶硅在空气中应力腐蚀以及动态充氢时氢致滞后开裂的可能性；利用卸载的压痕裂纹试样研究了残余应力引起氢致滞后开裂的可能性．结果表明，单晶硅压痕裂纹恒载荷试样当KI=KIC时在空气中并不发生应力腐蚀．在H2SO4溶液中动态充氢，则能发生氢致滞后开裂，止裂时归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0.9、卸载压痕裂纹的残余应力在充氢过程中也能引起氢致滞后开裂，归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0．9．     

Indentation toughness of Mo5Si3—based alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｄｅｍａｎｄｓｆｏｒｈｉｇｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｅｎｅｒｇｙｃｏｎ ｖｅｒｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｎｅｃｅｓｓｉｔａｔｅｓｆｏｒｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｏｐｅｒａｔ ｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｏｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ .     

盒形件多点成形压痕现象数值模拟研究

以盒形件多点成形过程为例,从拉深形状、板厚、材质等方面进行比较,针对多点成形过程中最主要的缺陷之一—压痕现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究,并进行了实验验证。     

Al-20Sm金属间化合物微观组织和力学性能研究

Al-Sm合金作为一种新型中子吸收材料,具有低成本、高塑性和高中子吸收率等优点,加工成箔材后可用于中子准直器、费米斩波器等中子关键器件。通过蒙特卡洛模拟(MCNP)对Al-Sm合金的中子透射率进行模拟计算,结果表明,当Sm含量增加到20%(质量分数,下同)以上时,材料在1～6 mm范围内的中子透射率均低于20%,Al-20Sm合金满足中子吸收率的同时具有一定的塑性。通过真空感应熔炼制备Al-20Sm合金,并采用XRD、EDS和SEM对该合金的微观结构和热处理前后的相转变展开研究。结果表明,铸态组织为α-Al和β-Al₄Sm,经过550℃/2h热处理后,发生同素异构转变,合金内的β-Al₄Sm全部转变为γ-Al₄Sm,550℃热处理300h以后,部分γ-Al₄Sm发生熔晶转变,形成Al₃Sm。采用纳米压痕技术测试Al-Sm中间化合物的微观力学性能,其中β-Al₄Sm、γ-Al₄Sm和Al₃Sm硬度分别为8.97、8...     

激光熔覆FeCoCrNiNb高熵合金涂层组织及力学性能

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了FeCoCrNi、FeCoCrNiNb等摩尔比高熵合金熔覆层,研究了Nb元素对熔覆层组织及性能的影响。采用XRD、SEM、EDS、纳米压痕测试和干滑动摩擦磨损实验等方法,详细分析了2种高熵合金熔覆层的相组成、组织演变、纳米硬度及耐磨性能。结果表明：FeCoCrNiNb高熵合金熔覆层相组成为fcc固溶体及富Nb-Laves相。FeCoCrNiNb熔覆层的纳米硬度(H)、弹性模量(E)、H/E和H³/E²分别为6.066 GPa、231.54 GPa、0.0262和0.0042,远高于FeCoCr Ni熔覆层的3.456 GPa、209.48 GPa、0.0165和0.000 94。随着纳米硬度的增加,FeCoCrNiNb熔覆层的摩擦系数和比磨损率也随之降低,分别为0.519和2.54×10^-6mm³/(N·m)。综上所述,FeCoCrNiNb高熵合金熔覆层具有良好的纳米硬度和耐磨性。