2091铝锂合金电致高速超塑性研究

超塑性研究发展至今,正面临着三个主要技术难关的挑战:1)超塑性变形速度慢,大多数合金呈现超塑性的应变速度范围是10~(-4)—10~(-3)s~(-1);2)空洞问题,它涉及到超塑性成形件的机械性能;3)变形温度高(～0.5T_m),这牵涉到能耗及模具消耗.本文主要就第一个问题探索一下新的解决途径.现有超塑性理论认为提高合金的超塑性变形速度就必须更进一步地细化晶粒(∝1/d~2),而目前的超塑性预处理工艺,无论是形变热处理还是循环热处理工艺对合金晶粒的细化能力     

NiFeCrBSi(G112WC)/3Cr2W8VA超塑协调变形固相扩散连接

表面技术是提高工件防腐、耐磨性的有效方法,火焰喷涂因其设备简单而被广泛应用。但涂层孔洞多,原始颗粒间界及涂层与基材的结合界面强度不高等因素限制了其应用范围。利用金属或合金的超塑性,在超塑状态下,原子活性大,激活能又低,原子扩散速度非常快,可一次完成精密成形和固相扩散焊接,使零件在超塑成形的同时,基本焊合涂层孔洞,局部表面改性,提高工件(模具)表面性能,特别是提高其耐磨性。     

超塑性拉伸失稳的研究

1 引言超塑性变形很重要的一个特点即在较大的延伸率下也不产生宏观颈缩或宏观颈缩扩展十分缓慢,即不易产生塑性失稳.影响塑性失稳的主要参数有应变速率敏感性指数 m 和应变硬化指数 n.目前有关超塑性失稳方面的研究颇多,Hart,Duncombe,Ghosh 等人皆考虑了颈缩的产生与扩展,但颈缩的开始点则是他们争论的焦点,进而得到有关塑性失稳的不同判据.虽然国内外学者对超塑性失稳问题进行了大量的研究工作,但是他们只是对某些特殊材料进行实验,利用一系列的 m,n 试验值对超塑拉伸时的颈缩进行研究.为此本文对表征     

压力跃变法测量超塑胀形m值的公式

应变速率敏感性指数m值是衡量材料超塑性的重要力学指标,作者曾在分析拉伸法测量m值的多种公式基础上建立起m值的力学解析理论,并给出了统一的测量方法,由于超塑变形强的结构敏感性,m值必然受应力状态的影响,罗子健等人已用实验数据证实了双拉应力状态和单拉应力状态的m值是不一致的,因此习惯上用拉伸法测得的m值代替胀形的m值是不适宜的,然而令人遗憾的是关于超塑胀形m值研究的报道很少,虽然文献[2—6]对研究超塑胀形的m值都做出了一定的贡献,但都未在理论上得到解决,在实验上采用的又是接触     

超塑性拉伸均匀应变值的定量判定

超塑性拉伸变形在载荷失稳点之后，仍能持续一段均匀应变ε，但是迄今为止，未见任何从实验测量或理论计算能针对实际材料给出ε的精确值。利用“拉伸变形应变速率敏感性指数力学涵义及其规范测量”一文给出m值的实验精确测量方法和“超塑拉伸变形应变速率敏感性指数的力学解析”一文所导出的m值的函数表达式，通过对比分析，提出均匀ε的判定方法，并结合典型超塑性合金Zn-5%Al在18℃和340℃温度下给出均匀ε的精确值。     

Y-TZP陶瓷材料超塑性的初步研究

许多金属和合金具有超塑性形变行为,而陶瓷的超塑性则是近年才发现并得到重视的。Y-TZP(Y_2O_3-Tetragonal Zirconia Polycrystals)多晶材料是其中最具代表性的具有高温超塑性的陶瓷。陶瓷超塑性的发现和研究不仅在观念上影响了人们对陶瓷脆性的认识,而且在实践上也将具有重要意义,为陶瓷材料的加工带来重大影响。我国的陶瓷超塑性研究尚处于起步阶段。材料性质(如晶粒尺寸)、形变速率等性能等均与国外有较大差距。本文报道用无压烧结法制得的细晶(～0.3μm)Y-TZP材料,达到很高形变速率和超塑性形变行为。     

条件参数对锥形模超塑挤压的影响

一、前言 超塑挤压成形技术在应用中提出一系列问题,要求力学理论予以普遍性的解答和规律性的揩导,关于条件参数对挤压的影响就是其中主要问题之一。文献[1]曾根据“锥形模超塑性挤压的理论解析”探讨了锥形模超塑挤压的工艺规范,文献[2]根据文献[1,3]的结论分析了条件系数对挤压参量的影响.由于文献[3]求得的只是应力平衡微分方程的特解,所以文献[2]的分析不具普遍性。     

白口铸铁超塑性似粘性流变规律的解析表达

描述材料变形力学规律的本构方程,常力求其数学形式简单明了,避免难以承受的复杂运算。然而,计算机的运用和开发使相当复杂的运算已成为可能,更复杂、更精确、更深刻的本构方程便应运而生。文献[1]从求解定义m值的微分方程出发,求得超塑性拉伸似粘性流变方程。文献[2]进行了超塑拉伸似粘性流变方程本构参数k和m变化规律的力学解析。本文不研究本构参数k与m的函数关系,也不由k和m的解析式直接求得变参数流变方程,而是从定义m值的微分方程出发建立其超塑拉伸的变m值流变方程,并由此说明需有与白口铸铁m-lgε曲线几何形状相关的3个参数m_m,m0和η才能判定其超塑性。     

超塑性变形的力学理论和成形规律的研究取得突破性进展

在超塑状态下的金属和合金材料,只要对其施加很小的外力,就能产生非常大的塑性均匀流变。这一特性得到了材料科学家们的高度重视。近二十年来国内外许多学者对超塑性变形的理论和应用研究做了许多有益的工作。超塑状态下材料所具有的这一优良变形性能也在工业上得到了实际应用,并已取得了良好的经济效益,特别是在加工那些     

不同加压方式的超塑胀形m值公式及测量方法

由于超塑变形有强的结构敏感性,因此衡量材料超塑性的重要力学指标m值不仅与应力状态有关,而且与加载方式有关.作者建立的定高度压力跃变法测量超塑胀形m值的公式,虽然考虑了双拉应力状态,但是没有涉及加压方式,显然不能满足理论研究和实际应用的要求.为此,本文从m值的定义出发,引用作者导出的自由胀形等效应力和等效应变速率的解析表达式,给出不同的典型加压方式的超塑胀形m值公式及测量方法。     

前景广阔的超塑金属

能不能将金属像捏面团那样,捏成任何想要的形状呢?能！科学家发现,将某些金属加热到特定的温度,就会产生超塑性,可以像塑料膜那样拉伸,也可以用模具压制成形状复杂且有高强度的精密部件。 这对于那些制造飞机、汽车等厂商来说可真是个好消息,他们可以用这种超塑金属来制造以前无法制造或造价高昂的精密零部件了。 金属超塑的新技术是美国戴维斯市加利福尼亚大学和俄国乌发州航空技术大学共同研究成功的。以前要让金属产生超塑性,需要较高的温度,缺乏实用性;新技术则可在较低温度下使金属产生超塑性。     

时效对高强度铝合金LC_4超塑变形行为的影响

Hamilton和周善佑都指出:由于高强铝合金7075(成分与LC_4铝合金相似)中Fe、Si杂质的含量高于7475铝合金,因而其超塑性低于7475铝合金。在文献[1]中报道的7475铝合金的最大延伸率为1200％,而在文献[3]中报道的LC_4铝合金最大延伸率只有500％。本文的研究工作表明:通过改变高强铝合金的形变热处理工艺参数,并增加人工时效,可以大大提高LC_4铝合金的超塑性。     

超塑性铝板成型

虽然人们认识金属的超塑性现象已经五十余年了。但只是最近十年超塑性金属才在工业上得到应用。超塑性金属的流动应力对应变速率很敏感(即敏感系数“m”值很高)。在慢应变速率下变形,超塑性合金则具有很高的拉伸性能(延伸率常常大于1000％)。金属产生超塑性的前提是它们具有微细晶粒尺寸,晶粒具有这样的尺寸,就能在高温下维持稳定。现在研究出晶粒细化和晶粒尺寸控制的两种方     

2091铝锂合金的动态再结晶诱发超塑性

由于超塑性预处理工艺繁杂,人们一直努力简化超塑性预处理工艺。1986年Ghosh预言动态再结晶能使粗晶粒合金呈现出超塑性。根据这一观点,Chokshi做了一个有意义的试验:将经过超塑性预处理的Al-2.6％Cu-2.4％Li-0.2％Zr合金进行再结晶退火,使其表面形成一层深度约50μm的粗晶粒层。然后进行超塑性变形,发现粗晶层对超塑性性能并无影响,粗晶层在变形过程中被细化。根据Ghosh的观点和Chokshi的实验事实,作者直     

利用氢键构筑超分子纳米结构

合成了一个核中心含有6个氮的diquinoxalino(2,3-2′,3′-a,c)- phenazine(DQP)分子, 并在大气条件下用扫描隧道显微镜(STM)研究了它在高定向裂解石墨(HOPG)表面的吸附和组装行为. 利用1,14-十四二酸作为桥成功构筑了二维有序的超分子纳米结构. 结果表明, 利用分子与分子之间的氢键可以来构筑与调控超分子纳米结构.     

新的固体超强碱——硝酸钾负载型多孔材料

碱强度(H)在26以上的物质称为超强碱已发现的固体超强碱如1173K抽空处理的CaO和SrO以及沉积Na,K的NaOH/γ-Al_2O_3都极易被空气中CO_2或H_2O中毒而难以应用于工业生产.为了改变这种状况,我们选用Al_2O_3和KL沸石制备固体超强碱.KNO_3经“浸渍法”负载在Al_3O_3和KL沸石上,样品在使用前经873K抽空活化.MgO在873K真空条件下制得,比表面约为260m~2/g.通常的碱性沸石都不能催化在273K进行的顺-丁烯-2异构化反应,但是20%KNO_3/KL沸石却具有明显的固体碱催化活性;26%KNO_3/Al_2O_3在该反应中1min内则可转化29.2mmol/g的顺-丁烯-2,而MgO在3min内只能转化9.0mmol/g.此外,20%KNO_3/KL和26%KNO_3/Al_2O_3的产物中反-丁烯-2与丁烯-1的起始比例均为2.6,高于普通固体碱的相应值而类似于固体超强碱CaO的反应特性.吸附量热测定中发现26%     

YBa2Cu3O7-δ超薄膜的超导电性及界面对正常态电阻的影响

高T_c氧化物超导体由于其层状结构而产生了高度的各向异性,例如YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)的各向异性因子为20左右,而TlBaCaCuO高达10~4。与各向异性密切相关的维度效应是决定这些材料的超导性质,以及磁通钉扎和磁通运动相关特性的重要因素之一。因此,对高温超导体中CuO_2层间耦合(维度效应)的研究有助于理解在常规超导体中未观察到的某些新的     

非线性最优化一个超线性收敛的序列方程组方法

本文考虑如下的优化问题:这里x=(x_1,…,x_n)∈E~n.对于问题(P),本文给出了一个超线性收敛的序列方程组算法.此算法与现有的序列二次规划(SQP)方法相比,具有以下三个重要的性质:(1)由于算法每一次迭代只需计算三个系数矩阵完全相同的线性方程组,因此算法每一次迭代的计算量要比现有的SQP方法大为减少;(2)算法每一次迭代产生的点都是可行的;(3)算法是一步超线性收敛的.     

超滑与摩擦起源的探索

摩擦消耗掉全世界约1/3的一次能源,磨损致使大约80%的机器零部件失效,每年因摩擦、磨损造成的经济损失约占国内生产总值(gross domestic product, GDP)的2%～7%.对于中国这样的制造大国,摩擦、磨损造成的损失占比较高.仅以5%计算, 2019年我国因摩擦、磨损造成的损失就可能达4.95万亿元.因此,如何减少摩擦、降低磨损是大家广为关注的问题,也是影响人类社会走向绿色、环保、有效利用资源和能源的关键因素之一.探索摩擦起源,实现超滑状态成为摩擦学研究的重大使命.超滑就是将摩擦系数呈数个数量级的降低,同时伴随磨损率呈数量级下降的一种新技术.本文重点介绍了我们课题组近期在超滑和微观摩擦能量耗散机制方面的研究进展,同时也对国内外相关研究进行了简要评述.     

基于超声造影剂中包膜微气泡非线性振动的次谐波和超谐波研究

次谐波和超谐波与基波和二次谐波相比, 有更好的组织比(CTR), 在医学诊断领域显示了广阔的应用前景. 给出了基于Church模型的包膜气泡非线性振动的频率响应, 解释了频率偏移现象, 并且讨论了次谐波和超谐波产生的最佳频率. 此外, 在理论和实验上研究了次谐波和超谐波与外加声压的变化关系, 结果显示, 次谐波和超谐波的变化都经过3个阶段: 产生、增长和饱和, 但超谐波的产生略早于次谐波.