对相图的常用实验测定方法进行综述,以Cr-Ni-Ru三元体系相图的高通量测定为例,展示高效测定二元、三元相图的扩散多元节方法。基于相图计算(Calculation of phase diagrams,CALPHAD)方法,以Cr-Ru二元体系和Cr-Ni-Ru三元体系的热力学优化为例,阐述Cr-Ni-Ru三元体系热力学数据库建立的具体流程,分析当前镍基高温合金研究效率低下的原因。结果表明:...
贵金属银具有优异的固体润滑性能,常被用于关键机械零部件表面硬质防护涂层的摩擦学改性。近年来,航空、航天等技术的发展进一步促进了含银硬质涂层在高温工况下的大量应用。贵金属银在含银硬质涂层中主要以银单质和银的二元金属氧化物AgTMxOy等形式发挥作用。阐述了银单质和AgTMxOy在硬质涂层中的高温自润滑机理,分析了银类润滑材料和其他固体...
对5052铝合金进行单向拉伸试验,使用试验曲线拟合Voce模型参数。观察拉伸试样断口形貌,并使用光学显微镜测量拉伸试样断口的最小厚度。结合单向拉伸仿真和试验结果,求解得到Cockcroft-Latham韧性断裂准则中的材料参数。将Voce模型和Cockcroft-Latham韧性断裂准则引入球头胀形仿真,并进行试验对比。结果表明:采用该拟合的Voce模型和Cockcroft-Lat...
为研究7050-T7451铝合金材料铣削后表面应力应变特征,并建立表面材料本构关系模型,采用SSM-B4000TM型应力应变显微探针测试系统对铝合金7050-T7451材料表面进行自动球压痕(ABI)实验测试,获得载荷-深度曲线,据此估算本构关系模型中应变硬化指数(n)与屈服强度(σy)等未知参数。进而基于有限元建模(FEM)进行压痕过程的有限元仿真分析,研究本构关系模...
采用静态失重法与电化学阻抗谱评价4种氨基酸对7B50超高强度铝合金在1 mol/L Na Cl+0.1 mol/L HCl溶液中的缓蚀行为,并通过腐蚀形貌表征氨基酸的缓蚀机理。结果表明:氨基酸浓度越高、温度越低,氨基酸对铝合金的缓蚀效率就越高。添加氨基酸后,溶液中铝合金的表观活化能均增大,其中,半胱氨酸(Cys)和蛋氨酸(Met)的表观活化能最高,这归因于—SH或—S...
通过力学性能测试、腐蚀性能测试、透射电镜(TEM)观察和动力学计算研究回归加热、冷却速率的匹配对回归再时效(RRA)态7055铝合金中厚板析出组织均匀性及厚向性能的影响。结果表明:固定回归加热速率,合金的强度、断裂韧性和耐腐蚀性能的均匀性及厚向析出组织的均匀性随着回归冷却速率的降低而提高。但是慢速回归降温增加合金析出相的粗化程度,导...
为了获得可靠的铝合金焊接接头上固有变形,开发一种将实验与基于固有应变的有限元法(FEM)融为一体的新方法来获得接头的固有变形。为了澄清铝合金薄板焊接固有变形的分布特征,先采用热-弹-塑性有限元计算铝合金TIG重熔接头的焊接变形,并建立固有变形在接头上的简化分布模型。其次,以该模型为基础,提出一种通过测量焊接接头上少数位置上焊前和焊...
研究预回复对固溶-T652处理超高强铝合金Al-12.5Zn-3.6Mg-1.2Cu-0.2Zr-0.06Sr挤压材组织与性能的影响。结果表明:合金在固溶-T652处理前预回复处理((250℃,24 h)+(300℃,6 h)+(350℃,6 h)+(400℃,6 h))能明显提高合金的位错密度,显著细化合金晶粒(平均晶粒尺寸从11.14μm下降到5.25μm),降低晶界平均角度(从17.81°下降到12.57°),提高低角度晶界所...
为探明铝合金熔体在电磁场作用下的流动特征,利用Fluent软件模拟电磁场作用下铝熔体中微粒的流动轨迹,计算这些流动轨迹的混沌特征参数:最大Lyapunov指数及Kolmogorov熵。并根据不同电磁频率搅拌下铝合金熔体中微粒的运动轨迹,对其进行混沌特征判断及分析。结果表明:铝合金熔体在电磁场作用下的流动具有混沌特征;电磁频率为5、15和30 Hz时,在铝...
通过晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学和透射电镜等方法研究热处理制度对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与抗腐蚀性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶内和晶界析出相逐渐长大,晶界析出相由连续分布转变为不连续分布,无沉淀析出带(PFZ)逐渐变宽,合金的抗晶界腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能逐渐降低。基体腐蚀电位φmatrix、PFZ腐蚀电位φPFZ和晶界析...
采用拉伸性能和硬度测试、光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等手段研究不同Si含量对挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-0.7Fe合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当挤压压力为0时,随着Si含量的增加,凝固后期形成的富铁相阻止液相补缩,形成缩松组织,导致合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率都下降;当挤压压力为75MPa时,随着Si含量增加,缩松组织消失,虽...
通过光学显微镜(OM)及电子背散射衍射分析技术(EBSD)研究室温多向锻压(MDF)下AZ31镁合金在473K下的静态再结晶(SRX)行为,对高密度孪晶组织的再结晶行为、显微组织演变、再结晶动力学及退火初期再结晶晶粒取向进行研究。结果表明:室温多向锻压AZ31镁合金的累积应变量越大,孪晶密度越高,退火过程中越容易发生再结晶。不管试样累积应变量高还是低,...
通过删除晶界处不合理原子,修正可计算任意晶界能量的球形双晶模型,并将修正模型应用于计算金属Al中3类典型晶界的晶界能,分析模型的合理性和晶界能的晶界空间取向参数相关性。?011?对称倾斜晶界的计算结果表明:修正模型所构造的晶界结构更加稳定,所得晶界能与块状模型结果吻合更好。?001?扭转晶界和?011?非对称倾斜晶界的结果分别表明:取向差轴...
采用Al-Si共晶钎料对TC4钛合金与2A12铝合金异种合金进行钨极氩弧焊接,研究焊接电流对焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:当焊接电流为110~120 A时,焊接接头的抗拉强度最高可达158 MPa,此时焊接接头上部断裂在焊缝中,下部断裂在钛合金与焊缝的界面上。焊缝组织主要由α(A1)基体和在晶界析出的A1-Si共晶相组成,而钛合金与液态钎料在接头...
对完全热处理后的第二代单晶高温合金DD6分别在1100、1150、1200、1250、1300和1320℃温度下保温1 h后再进行空冷处理。用扫描电镜(SEM)分析经不同温度处理后合金的显微组织,通过JMat Pro相图计算和差热分析讨论合金的组织演变机理。结果表明:DD6合金在1100、1150和1200℃保温处理后,γ′相尺寸稍有增大;1250℃保温处理后,γ′相尺寸明显增大,大小...
利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究Si对FeMo25Cr14Ni10高温耐磨合金组织及其800℃氧化行为的影响。结果表明:合金的铸态和退火态组织均为α-Fe(Mo,Cr,Ni)+Laves相(Fe2Mo型)。随Si含量增加,合金中铸态组织形态由魏氏体组织转变为枝晶组织。Si的加入明显改善了合金的抗氧化性能,其作用机理在于提高了基体中Cr的含量,促进了致密Cr2O3氧化膜的形成;而M...
采用扁平闭合帽形试样,利用材料试验机(MTS)和分离式霍普金森压杆(SHPR)作为加载手段,结合数字图像相关法(DIC)和金相分析,研究准静态和动态加载下帽型试样发生受迫剪切的破坏特征和力学响应。结果表明:准静态加载下失效由塑性损伤累积导致的裂纹形成并扩展引起;动态加载下,失效模式为绝热剪切失效。准静态加载下,剪切变形区始终保持一定宽度;而...
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算H原子在Ti晶格中占据不同位置的体系能量。通过对体系能量变化的分析,探求H原子在Ti晶格中的扩散路径和能量势垒,分析室温下H原子在不同Ti晶体结构中的扩散行为与难易程度。结果表明:H原子在α-Ti晶格中从八面体间隙与四面体间隙共用面扩散、迁移,而在β-Ti晶格中则从两相邻四面体间隙共用面扩散、迁移。H原...
应力分布状况对于大型构件结构完整性评估非常重要,但很多应力测试方法难于对复杂构件进行深度应力测量,而深孔法(DHD)则可以有效地解决这一难题。研究深孔法测试技术原理,并运用有限元方法模拟深孔法测试过程,在对计算应力与仿真应力分布进行对比后,提出一种深孔法的改进算法。改进后的模型计算结果表明:深孔法计算获得的应力分布与实际结果吻...
压电纤维复合物因具有较大的驱动应变和良好的柔韧性而成为智能材料领域的研究热点之一。采用有限元法分析各结构参数对压电纤维复合物驱动应变性能的影响规律。结果表明:电场在交叉指形电极边缘发生聚集,且在此区域的电场强度约为均匀部分电场强度的4倍,因此,应用过程中压电纤维极易在电极边缘部分因应力集中而产生裂纹,从而降低复合物的驱动性...
通过纳米压痕的方法,采用塑性应变与总应变的比值表征塑性,对SAC305/Cu、SAC0307/Cu和SAC0705Bi Ni/Cu这3种无铅焊点的动态硬度、抗蠕变性能及塑性进行了对比。3种焊点的动态硬度随深度变化趋势相同,随着压入深度的增加而降低。SAC0705Bi Ni/Cu的最终动态硬度最高,压痕深度最小,SAC305/Cu表现出应变硬化现象。3种焊点的抗蠕变能力由大到小依次为...
基于超声波辅助,运用浸渍-沉淀-光致还原法制备了活性炭负载纳米Ag@AgCl材料。利用XRD、XPS、TEM、SEM及EDS对材料的结构与形貌进行了表征,利用紫外可见漫反射光谱和光催化降解实验对材料的光催化特性进行了测试。结果表明:活性炭负载纳米Ag@AgCl材料的物相由非晶态碳、氯化银及金属银组成,其中Ag@AgCl的平均粒径为80nm;经100min光催化后,活性炭...
通过X射线衍射、扫描电镜、背散射电子衍射等多种材料分析方法对国内外不同商用电沉积镍和轧制纯镍进行显微组织表征,并对其力学性能进行测试,研究不同轧制工艺N6纯镍的强度和韧性。结果表明:电沉积镍板的化学成分均优于国内外相关标准的,国内电沉积镍板的杂质含量低。电沉积镍晶粒尺寸为30~300 nm,晶粒取向随机。国内电沉积镍板在水平和重力方...
利用高温空气氧化处理和酸洗相结合的工艺对多壁碳纳米管进行提纯,提纯后粉体经过SEM和热重表征(TGA)证明基本上消除了多壁碳纳米管中的金属催化剂粒子和无定形碳等杂质,碳纳米管纯度得到大幅度提升。随后在纯化后的多壁碳纳米管表面进行卤族元素的热掺杂,制备得到卤素掺杂多壁碳纳米管粉体。结果表明:经卤族元素的掺杂后,多壁碳纳米管粉体表面...
采用粉末冶金和熔渗法制备不同LaB6添加量的CuW70合金,研究LaB6含量对CuW70合金组织、致密度、硬度、导电率及真空击穿性能的影响。结果表明:随着LaB6含量的增加,CuW70合金的硬度先急剧增大后缓慢减小,当LaB6含量为2%(质量分数)时,CuW70合金的硬度最大,为212HB。CuW70合金的电导率先增大后缓慢减小,但降幅不大。真空电击穿实验表明:随着LaB6含量...
针对熔析结晶精炼冶金硅过程中硅与熔析剂分离难的问题,采用高温离心装置通过超重力作用强化固-液相分离过程,研究高温离心分离效率及其影响因素,并探讨高温熔体液固分离过程的物理作用机理。结果表明:增大超重力系数和延长处理时间能提高分离效果,提高处理温度将导致硅收率降低。在600℃、400 G(超重力系数)操作1 h时,分离硅的质量分数高达95%,...
采用陶瓷和尼龙复合纤维增强熔模精铸硅溶胶型壳,通过测试与分析复合纤维增强硅溶胶型壳的常温及焙烧后强度和透气性,研究复合纤维含量对硅溶胶型壳强度和透气性的影响规律,确定复合纤维含量与焙烧温度和型壳强度的关系,并通过SEM对型壳试样断口形貌进行观察和分析。结果表明:复合纤维对硅溶胶型壳强度和透气性的影响显著,当复合纤维含量小于0.6...
通过系统地分析岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素组成,对岩石的成因进行研究。结果表明:八团岩体中的锆石晶形完好,内部结构清晰,震荡生长环带发育,具有较高的Th/U比值(0.42~0.61),显示岩浆成因的特征。对八团岩体LA-ICP-MS的U-Pb定年结果为(159.2±4.6)Ma(MSWD=0.62),表明其属于燕山期岩浆侵入活动的产物。八团岩体属于硅酸...
利用最小梯度支撑稳定因子进行2.5D井地电位聚焦反演。通过对边界近似处理、结合基于图论理论的矩阵重排与填入元分析方法,实现一种快速的正演稀疏矩阵直接分解方法,提高了正演计算效率。为了突出对陡变异常体边界的识别能力,引入最小梯度支撑稳定因子(MGS),采用重加权共轭梯度(RRCG)方法进行反演目标函数求解。结果表明:MGS具有良好的聚焦特征,...
基于某金属矿深井开采充填料浆管道输送系统运行的工程实例,对充填料浆管道输送的动力学过程进行模拟分析。采用GAMBIT软件建立超深、超长似膏体管道输送二维动态模型,并在此基础上运用FLUENT双精度解算器进行分离隐式模拟。结果表明:管道输送的阻力损失值小于重力产生的压力,可以实现自流输送;充填料浆在自流输送和工作流速为3.4 m/s的条件下,...
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