通过SEM动态拉伸形变试验,研究了具有各种化学成分和不同热处理态Ni_3Al合金的形变滑移特征,并用TEM观察了晶界区域的位错组态。研究结果表明,在含硼Ni_3Al合金的晶界附近存在一个过渡滑移区,该区域中滑移线重新取向或其它滑移系开动,从而产生了局部应变调节并使晶界应力集中松弛。硼降低了开动晶界位错源所需的应力并可能同时增加了位错源本身的数目。硼对Ni_3Al的韧化作用强烈受到基体Al含量、合金元素及热处理等因素的影响。

本文运用嵌入原子法势函数和静态弛豫最陡梯度的计算方法,模拟[100],[110]和[111]轴一系列具有不同晶界几何参量及化学成分的Ni_3Al对称倾侧晶界原子结构、晶界能和晶界的内聚能、电荷密度分布及应力场等内容,并着重研究和讨论了它们与硼偏聚,Ni_3Al的晶界韧脆行为,特别是硼韧化的化学计量效应之间的关系。

测定15种常见合金元素在Ll_2型金属间化合物Ni_3Si中900℃时的固溶度,并由相区扩展方向推估其取代方式。研究表明,它们在Ni_3Si中的固溶行为由尺寸因素和电子因素决定。即,取代行为由电子结构决定,固溶度由原子半径和电子结构共同决定。找到了一个能定量反映电子结构对取代方式影响的参数-相互作用参数,利用该参数定量地判断元素取代方式,并与原子半径一起成功地从半定量上说明固溶度大小。

用透射电子显微镜,观察到合金标准热处理和长期时效后晶内VC的明晰图象,借助VC中的波纹图,测定了其尺寸,并测量计算了它们同奥氏体的错配度;在长期时效试样中观察到M_(23)C_6的VC包层;研究了晶内M_(23)C_6孪晶同奥氏体的共格关系及其共格界面。

本文应用金属中Wigner-Sietz(W-S)半径数据和引入等效电荷概念,结合Ziegler的质子注入数据,导出了计算重离子注入各种金属中的电子阻止本领S_c(E)的公式,计算结果与文献中的实测值结果甚为一致。同样,应用合金中的W-S半径,导出了适用于合金硼化物和CsCl型合金的S_c(E)计算公式。计算结果表明,公式对单硼或二硼化合物符合得较好,而对一些复杂结构的合金以及Cr_5B_3和W_2B_5是不适合的。对CsCl型合金,S_c(E)对Bragg定律的偏离系数γ和合金中电荷转移量成正比,后者越大表明金属键越强,则合金对离子的阻止本领越大,这与实验结果是吻合的。合金中两元素在同一周期中位置相差越远,这种趋势越明显。不同周期元素组成的合金更加强了这种趋势。

用透射电镜,X射线衍射仪和电阻法研究了Cu-14.84wt-％Zn-7.75wt-％Al形状记忆合金在直接淬火和分级淬火后马氏体的稳定性。试验结果表明,直接淬火和分级淬火(150℃,2min)后于室温时效约3h的马氏体均为M18R结构,但刚直接淬火后马氏体并不稳定,其某些衍射峰位置和电阻率均随室温时效而变化;而分级淬火(150℃,2min)后马氏体是稳定的,其所有衍射峰位置和电阻率几乎不随室温时效而变化。上述结果可用“马氏体再有序化机制”解释。

本文研究了用四氢呋喃(简称THF)改性过的Mg(简称THF-Mg)的吸放氢性能。电子结构,晶体结构及其氢化物的稳定性与微观形貌。THF-Mg经20次吸放氢循环后,在3.5MPa氢压力及643K温度下,吸氢量为3.5wt-％;在1.3Pa真空,643K温度下,放氢量为3.2Wt-％,THF改变了Mg的电子结构,但不改变晶体结构。在吸氢后的产物中,除MgH_2相外,还有新的氢化物相形成。Mg中形成的氢化物是多晶体,晶内广泛存在着的滑移带和孪晶表明,Mg吸氢相变发生较大的畸变。

本文研究一种经正火处理的碳素钢在不同加载速率以及不同试验温度下的动态断裂韧性。发现材料存在一个由加载速率决定的韧脆转化。用热激活概念分析断裂过程:J_(Id)=J_a+J_t,J_a是非热激活部分,与温度和速度无关;而热激活部分J_t=(K/K_0)~nexp(Q_f/(nkT)),控制着断裂过程的温度和速度敏感性。加载速率引起的脆性转化和改变温度引起的脆性转化有相同机制,它们与原子的热运动过程有关。脆性转化的本质是J_t在降低温度以及增加形变速率的过程中不断减小,导致材料由韧向脆转变。

本文研究铁素体-马氏体复相钢中铁素体含量对裂纹萌生、扩展和裂纹尖端塑性变形的影响。在24.2—41.5％的铁素体含量范围内,以33.8％含量的复相钢裂纹萌生期N_0较长、门槛值ΔK_(th)高、并有低的扩展速率和较高的闭合应力强度因子K_(Cl)。 三种铁素体含量复相钢的dα/dN-ΔK_(eff)一致的事实,表明裂纹闭合对低速扩展的重要作用,且闭合程度(K_(Cl)/K_(max))随裂纹尖端ΔK的降低而提高,在ΔK_(th)时达到最大。铁素体含量为33.8％的K_(Cl)/K_(max)值最高达0.7。

通过Al双晶体疲劳试验,研究了晶界对循环变形和疲劳裂纹扩展的影响。实验结果表明,晶界疲劳效应集中体现于晶界影响区,表现为不相容塑性应变在该区内产生内应力,并由此可激发次级滑移,甚至产生晶界裂纹;在常幅循环应力下,随超Ⅰ阶段裂纹逐渐接近晶界,裂纹分叉、前沿碎裂,扩展速率降低,直至在晶界影响区中央达到一最小值。本文提出了晶界诱发裂纹顶端屏蔽机制,并以此解释了上述超Ⅰ阶段裂纹对微观组织敏感的扩展行为。

本文研究了Al-Si高温涂层中Al浓度对脆-塑性转变温度(BDTT)的影响,并研究了涂层的断裂行为对镍基高温合金疲劳性能的影响,为选择高温涂层的最佳机械性能提供了理论依据。

本文研究了快速凝固Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化的机理,认为该合金马氏体稳定化实际上是一个原子组态由有序向无序、马氏体结构由M18R向b/a=1/3~(1/2)的N9R转变的过程,这一过程是由马氏体固有的分解趋势所决定的。

Ti-33wt-％Al-(1.6—4.5)wt-％Mn合金是一种γ+α_2两相合金,但α_2相的分数很少。由于Mn原子比Ti和Al原子半径都小,加入Mn使γ相晶格的α和c轴都减小,并使c/α更接近于1。Mn促进了γ相中孪晶的形成,并提高了TiAl基合金室温塑性变形的能力。

本文研究了V,Ti的碳氮化物在高碳钢中的析出特征。结果表明,PD_3钢在奥氏体区热机械处理时析出相为(Ti,V)CN;增大变形量或降低变形温度使(Ti,V)CN析出颗粒的平均尺寸变小,反之变大;在920℃下(Ti,V)CN颗粒长大过程受界面反应过程所控制。

对两种晶粒形状的HK40炉管材料,研究了晶粒形状及碳化物对蠕变裂纹扩展速率的影响。发现当加载方向与柱状晶轴向垂直时,柱状晶材料的蠕变裂纹扩展抗力低于等轴晶材料。二次碳化物对裂纹扩展速率的影响依赖于晶粒形状。

本文从连续损伤理论的观点出发,将矿岩粉碎过程描述为在外部荷载作用下矿岩颗粒内部微缺陷(损伤)演化和繁衍的过程。导出了粉碎能耗与产品粒度分布的理论表达式。该式包含了所有传统的理论,同时较传统的能量分配观点前进了一步。

应用二维激光测速仪和高速摄影机对带有渣层的金属熔池流场的水模型进行了试验研究。根据研究结果提出熔渣-金属界面处的流动边界条件,用涡量-流函数法求解了有渣金属熔池的湍流特征。结果表明,熔渣下金属熔池的流动速度、湍动能和循环流量均显著低于无渣金属熔池。除包底区外,顶部渣层下近包壁处也有一个湍动能很低的“死区”。

针对底吹气液两相流过程的非均匀性和气泡运动过程随机性,本文从理论上提出用气液分离流动模式处理气液两相流动的方法,建立了随机轨迹分离流数学模型。该模型在Lagrangian时间序列坐标系中分析气泡的流动特性,在Eulerian空间位置坐标系中描述液体的紊流流动过程;气液相间的相互作用以气泡源项的形式在Eulerian场中予以分析;气泡的轨迹由Monte Carlo随机采样方法确定。为便于与前人的工作相比较,本文还采用均相流模型进行解析计算。研究结果表明,本文提出的分离流模型理论上合理,其计算结果与实测结果比较一致。

本文对直径为46mm的水平连铸灰铸铁棒材进行凝固数值模拟。通过实测石墨套内温度场及数值计算,用传热学反问题求解方法确定铸棒表面的热流边界条件。采用所求得的铸棒表面热流分布函数,进行了计及铸棒轴向传热的凝固数值模拟,所得凝固前沿形貌与实际情况大体接近。在此基础上,进一步用凝固模拟方法研究了水平连铸铸铁棒材生产中主要工艺参数对结晶器出口处棒材凝固层厚度的影响。

本文报道叔胺(TOA)从硫酸盐介质中萃取Fe(Ⅲ)的机理。研究了萃合物的紫外及红外光谱。根据实验结果提出了萃合物的可能结构形式。认为叔胺只能萃取部分水解的Fe(Ⅲ),而伯、仲胺既能萃取水解形式的Fe(Ⅲ)也能萃取非水解形式的Fe(Ⅲ),不同的条件下两种机理可以同时进行或相互转变。讨论了三类胺萃取Fe(Ⅲ)及硫酸反萃取Fe(Ⅲ)的性能的差别。

本文讨论了双金属共存体系M_1-M_2-x-y,当两种金属的化合物相互作用生成多金属化合物时,优势区相图的绘制原理、方法及计算机程序。通过绘制Zn-Fe-SO系的优势区相图,分析了ZnO·Fe_2O_3的生成及稳定条件,并说明了其在硫化锌矿焙烧中的指导作用。

本文用Gibbs-Bogoliubov热力学变分计算方法,以硬球(HS)体系为参考体系,对第Ⅲ族中Al,Ga,Tl及过渡金属Ti进行了过冷液态热力学性质的计算,算出平均原子体积Ω,Helmholtz自由能F,内能E及熵S,并得到等容比热c_ν;等温体弹性模量B_T,热膨胀系数α_p和等压比热c_p.从c_p-T曲线得到非晶转变温度T_g。T_r(=Tg/Tm)的理论值表明了金属形成非晶的能力,和实验结果相符。

本文采用不完整极图二步法测算ODF与计算机模拟相配合,研究了工业纯铜的异步冷轧织构沿轧板厚度方向的变化规律,同时也对冷轧试样的再结晶织构沿该方向的变化进行了探讨。结果表明,Cu的异步冷轧织构与普通冷轧织构在主要织构组份上大体相同,但在轧板厚度方向不同位置处,因残余切应变不同而导致织构的漫散程度和方向有所差异。异步轧制过程中的切应变对再结晶织构形态没有影响。

研究了Ll_0型TiAl金属间化合物的高温压缩变形行为及再结晶组织,结果表明,与该化合物的单晶一样,多晶体的压缩屈服应力σ_(0.2)也具有正的温度依存性。流变应力与变形温度、应变速率之间较好地符合ε=A·σ_p~nexp(-Q/RT)关系。控制变形温度和应变速率,使合金的流变应力小于脆断应力时,不仅可以顺利实现TiAl基合金的高温塑性加工,而且在形变量合适时,可以获得晶粒明显细化的再结晶组织。

本文研究了几种常见金属材料屈服前的微应变过程。指出微应变抗力与宏观屈服抗力二者基于不同的形变机制,变化规律也不尽相同。讨论了热处理、预形变、形变时效和残余应力对材料的微应变过程的影响及其机制。

使用溅射沉积方法在液氮冷却基板上获得了较宽组分范围的非晶态Ti_(1-x)Pd_x合金(0.25 References | Related Articles | Metrics

用Raman光谱和紫外光谱研究了不同方法制备的含SiO_2的铝酸钠溶液,并与工业熟料的溶出液进行了对比。SiO_2的存在状态随制备方法而异。工业熟料的溶出液含有带Si-O-Si结构的聚硅酸离子。

Fe-Cu-Ce,Fe-P-Ce和Fe-Ti-Ce溶液的平衡产物是Ce_2O_2S,而不是Ce与Cu、P、Ti的金属间化合物。测定了Fe液中Ce_2O_2S=2[Ce]+[O]+2[S]反应的平衡常数和溶质之间的相互作用系数。Ce降低Cu和Ti在Fe液中的活度,增大其溶解度,同时增大P的活度,降低其溶解度。

采用射频加热CVD法制备出连续SiC纤维。观察和研究了纤维表面微观形貌的种类以及与纤维强度和制备工艺参数之间的关系。结果表明,纤维强度与纤维表面光滑性、晶粒大小及均匀性有直接关系;而CVD过程的温度、反应气体的组分、流量以及钨丝载体清洁与否等是决定SiC纤维表面微观形貌的关键因素。在SiC纤维外表面涂敷一层保护涂层有效地提高了纤维的光滑性,缓解了SiC纤维的表面损伤敏感性,提高了纤维的性能。