亚稳β型TRIP/TWIP钛合金研究进展

综述了当前国内外学者关于具有相变诱发塑性/孪晶诱发塑性(transformation induced plasticity/twinning induced plasticity,TWIP/TRIP)效应的亚稳β型钛合金的研究进展。介绍了该类钛合金的设计方法。统计了近几年开发的TWIP/TRIP钛合金家族成员及其力学性能,归纳了合金在塑性变形过程中的变形产物及其形成机制,指出了该类钛合金在发展过程中遇到的一些问题。     

亚稳β钛合金在生物医学领域的研究进展

钛及钛合金因生物相容性优异、弹性模量低、综合力学性能良好及耐腐蚀性强被广泛应用于生物医学领域,成为继不锈钢、钴铬合金后最有前景的医用金属材料之一。本文从生物力学性能、生物耐腐蚀性及生物相容性和抗菌性角度出发,介绍了近10年来亚稳β型钛合金在生物医用领域的发展现状和研究进展,重点探讨了通过改变合金元素组成、热处理工艺及合金加工成型方法来改善β型钛合金生物力学性能的研究进展。     

一种具有TRIP/TWIP效应的高强高塑性亚稳β钛合金设计及发展

相比不锈钢或Co-Cr合金,钛合金的低塑性以及加工硬化行为的缺失严重限制了其在高强和高塑性环境下的应用。针对这两大缺陷,本文将不锈钢中的TRIP/TWIP效应引入到β钛合金设计中,采用d-电子设计方法和控制合金电子浓度(e/a)的策略,通过控制合金的β稳定性,设计出具有TRIP/TWIP效应,极好的冷加工性能(冷轧变形率>95%),高强(抗拉强度UTS：900~1200MPa),优异塑性(均匀塑性变形能力ε~40%)和良好的加工硬化行为(加工硬化区间超过350MPa)的Ti-Mo基亚稳β钛合金。显微结构分析表明Ti-Mo基合金在塑性变形过程中产生了应力诱发马氏体相变α?和{332}<113>机械孪晶,这导致合金具有以上优异的性能。     

基于磁法探测理论的钢结构变形监测研究

地磁场的稳定性以及钢结构的铁磁性是磁法探测理论应用于钢结构变形监测的客观条件.高精度磁力仪应用和电子计算机技术使磁法探测进入了一个高精度测量和自动化解释阶段.本文利用磁场强度与空间位置关系原理,建立了磁法探测理论在钢结构变形监测中的优化模型.应用积分理论中的剖分方法解决非规则钢结构变形体磁场强度的计算问题.通过对承压变...     

内燃机粉末冶金阀座材料的发展概况

综述了阀座的磨损状况，介绍了几种国外厂家研制的粉末冶金阀痤的成分和性能。     

中程尺度类晶体结构决定非晶合金慢二次弛豫（英文）

二次弛豫特别是慢β弛豫和结构不均匀性是非晶合金悬而未决的关键问题.尽管经历了几十年的深入研究,慢β弛豫与结构不均匀性之间的本征关联及其成分依赖性尚未建立.本文以镝基块体非晶合金为载体,通过微量掺杂不同类金属元素包括硼、碳、氮和硅,实现了β弛豫的有效调控,并且揭示了其原子尺度结构起源.通过对比研究混合焓、弹性不均匀度、相互作用强度和不完美序结构(或类晶体结构)对β弛豫的影响,发现β弛豫强度与中程类晶体结构的含量密切相关(与混合焓没有显著的对应关系),这表明原子的链状协同运动发生在含有类晶体结构的中程序软区.此外,镝元素和类金属元素之间的相互作用强度对于类晶体结构的形成至关重要.本工作对于理解β弛豫的原子结构起源和调控非晶合金性能具有重要意义.     

(Fe0.33Co0.33Ni0.33)84-xCr8Mn8Bx高熵非晶合金薄带的结构特征及其晶化行为

基于前期的研究结果,降低Mn和Cr元素的含量,将2者的原子分数均固定在8%,设计出(Fe_0.33Co_0.33Ni^0.33)_84-xCr₈Mn₈B_x(x=10、11、13、15和18)合金(简称10B、11B、13B、15B和18B),采用真空熔融甩带法制备出该系列合金的薄带。将合金薄带在不同温度下进行退火处理,通过XRD、DSC、TEM、SEM、万能拉伸试验机、OM、Vickers硬度计等研究了合金薄带的结构特征、晶化行为和力学性能。结果表明:11B合金薄带已完全形成非晶相(am),11B~18B合金薄带加热时都有2个结晶转变放热峰,B元素的添加提高了该系列合金的非晶形成能力(GFA)和热稳定性。11B~18B合金薄带在不同温度退火,bcc相、fcc相和硼化物(M₂₃B₆)等1种或多种混合物析出,其结晶行为分别为:11B和13B,[am]→[am′+bcc]→[am″+bcc+fcc]→[bcc+fcc+M₂₃B₆]→[fcc+M₂₃B₆];15B,[am]→[am′+fcc+bcc]→[am″+bcc+fcc+M₂₃B₆]→[bcc+fcc+M₂₃B₆]→[fcc+M₂₃B₆];18B,[am]→[am′+fcc]→[am″+fcc+M₂₃B₆]→[fcc+M₂₃B₆](其中,am′和am″分别为第1次和第2次结晶残余非晶相)。     

AlNiLaCe新型高熵非晶合金的组织结构与电化学腐蚀行为

采用电弧熔炼工艺与真空熔炼快淬系统制备了一系列新型AlNiLaCe高熵非晶合金条带,并研究了(AlNi) / (LaCe)含量变化对高熵非晶合金组织结构与电化学腐蚀行为的影响。利用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）和显微硬度计分别研究测定了高熵非晶合金的相结构、热稳定性与硬度;借助扫描电子显微镜（SEM）与X射线能谱分析仪（EDS）表征了合金条带的表面形貌与元素分布情况;通过极化曲线（Tafel）考察了高熵非晶合金在3.5 wt.% NaCl溶液中的电化学腐蚀行为并通过XRD测定了等原子比AlNiLaCe高熵非晶合金条带的腐蚀产物。结果表明:随着Al含量的增多,AlNiLaCe高熵非晶合金由典型的非晶态衍射峰与含Al的金属间化合物一同组成;合金中(AlNi)含量增多导致其热稳定性与条带硬度逐渐提高,Al35Ni35La15Ce15高熵非晶合金最高硬度为470 HV0.1。通过电化学腐蚀实验发现:相比AZ91镁合金,AlNiLaCe系高熵非晶合金的自腐蚀电位更高,腐蚀电流密度比镁合金低1个数量级。     

高熵碳化物/硼化物陶瓷的研究现状及展望

高熵陶瓷通常是指由5种或5种以上陶瓷组元形成的多组元固溶体,具有极高的硬度和模量、较低的热导率及良好的抗氧化性等优良性能,在航空航天、高速切削工具等极端使役环境下展现出巨大的发展潜力.然而,目前高熵陶瓷的研究尚处于起步阶段,理论判据及成分设计理论的完善、固溶耦合机制的建立、制备方法的优化、高通量计算的应用都是未来亟需研...     

Ti20Zr20Hf20Cu20Be20高熵非晶合金应力弛豫行为研究

高熵非晶合金力学弛豫行为的研究,对于理解玻璃转变、塑性变形、弛豫机理等科学问题和拓展其工程应用极为关键。本文采用应力分析方法对Ti20Zr20Hf20Cu20Be20高熵非晶合金条带进行了研究,旨在揭示高熵非晶合金应力弛豫行为。通过分析其在恒定应变下较宽时间窗口和温度窗口内的应力衰减过程,发现在低于Tg的玻璃态下,高熵非晶合金中存在着弛豫解耦现象,分别是慢弛豫和快弛豫过程。其中慢弛豫呈现扩展指数衰减模式,弛豫时间存在对温度的Arrhenius动力学依赖关系,与长程原子重排运动有关,快弛豫过程对应于微观局部内应力的逐步消散过程。不论该高熵非晶合金变形处于弹性阶段还是发生了屈服,应力弛豫过程受应变的影响都较小。本研究揭示了高熵非晶合金中新的弛豫解耦现象和与之相关的独特动力学机制,拓宽了我们对高熵非晶合金弛豫动力学过程以及其本征特性的认知。