无相变合金淬火热应力演变机理的理论模型——（3）淬火热应力拓扑模型及形状影响热应力规律

建立了几何拓扑模型和热应力拓扑模型,从这2种拓扑模型的结构、形状和对称性、特别是多次对称轴之间的关系,深入分析了角端、边缘、表层、内部4种淬火模型以及淬火角端效应和动态薄膜效应之间的内在联系,并指出了各种具体的工业实际应用.淬火过程中,热力学拓扑模型的对称轴(特别是n次对称轴)将以变化的θ角围绕几何拓扑模型的对称轴(特别是n次对称轴)不停转动,θ的大小由几何拓扑模型和动态薄膜共同决定,θ=0°或θ很小时,是理想状态层状分布热应力,θ较大甚至接近90°时,发生淬火角端效应和淬火动态薄膜效应.并且热力学拓扑模型的对称轴(特别是n次对称轴)指向的表面出现拉应力,和该轴成垂直方向的表面出现压应力.     

时效对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

通过拉伸实验、三点弯曲法断裂韧性测定,借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察和X射线衍射分析等手段研究了时效对喷射沉积Al-9Zn-3Mg-2.5Cu.0.8Ni-0.8Zr合金的力学性能和组织的影响.结果表明,该合金经135℃×24 h时效能达到峰值强度(782 MPa),但韧性和延性较差;在175℃保温3h,韧性和延性有所提高,但强度大幅度降低;在135℃做第三级时效,能使强度回升至与峰值时效相当,达到770MPa,延性和韧性仍保持较高水平.     

无相变合金淬火热应力演变机理的理论模型——（2）表层和内部淬火热应力模型及淬火动态薄膜效应

建立并深入分析了3种表层淬火热应力模型和2种内部淬火热应力模型及其实际应用。同时建立了不发生淬火角端效应时角端和边缘的二维和三维淬火模型及其实际应用。提出了淬火动态薄膜效应，按照有无动态薄膜效应归类分析了各种常见淬火介质淬火热应力的分布形态并深入讨论了淬火动态薄膜效应与淬火角端效应之间的联系与区别。     

无相变合金淬火热应力演变机理的理论模型--(1)角端和边缘淬火热应力模型与淬火角端效应

淬火过程中率先引发塑性变形的动力是拉应力,此后拉应力和压应力交替引发塑性变形.拉应力可以诱发压应力的出现.在淬火试样表层可以出现压应力,这不同于传统观点认为淬火表层只能是拉应力的结论.淬火热应力与温度高低关系不大,主要由相对温差(即温度梯度)决定,相对温度高的部分会趋向发展成压应力状态,相对温度低的部分趋向发展成拉应力状态,这是淬火和快速加热产生热应力、塑性变形和残余应力的根本原因.建立了角端、边缘两种淬火热应力模型,提出了淬火角端效应,即在角端拉应力率先引发塑性变形并引起温度梯度、热应力、塑性变形等交替衰减的现象.