无铅高锌硅黄铜C68350合金组织及性能的研究

<正>传统铅黄铜因切削性能优良、生产成本低、加工性能好等优点而应用广泛。但由于铅元素对人体极为有害,可损害人体骨髓造血系统和神经系统,其污染危害已引起高度重视[1-3]。美国、欧盟、日本等发达经济体已立法,对饮用水系统、管道配件、玩具及家用电器等产品中的铅含量提出了严格的限制。如2010年开始实施的美国加州《AB1953法案》和欧盟的Ro HS指令都对铅的含量做出了明确规定,铅黄铜被无铅环保黄铜取代,     

Tix-Nb1-x合金结构及弹性性质的第一性原理研究

本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法详细地计算了高温高压下不同铌含量对Tix-Nb1-x (x=0, 025, 05, 075,1)二元合金的能量和结构的影响。结果表明,零温零压下不同铌含量下的三种稳定的合金组成结构分别为六角密堆结构Nb025Ti075,体心立方结构 Nb05Ti05和体心立方结构Nb075Ti025,所得的稳定的合金结构晶格参数与相关的实验值和理论值符合的很好。这样, 分别计算了在压强60GPa范围内的稳定的合金结构的弹性性质和弹性模量。     

FGH96合金双道次热变形及其热加工图

采用 Gleeble-1500热模拟试验机对 FGH96合金进行双道次真应变量为0.6+0.6和0.3+0.9的等温间断热压缩试验,研究了变形温度为1050~1125℃、变形速率为0.001~0.1 s -1时合金的热变形行为和组织演变.热变形过程中合金发生了再结晶,第一道次较小的真应变量减轻了合金的开裂.当第一道次真应变量小时,随着温度和变形速率的上升,合金道次间再结晶软化率增加.不同应变量以及不同道次真应变量均对合金热加工图产生明显影响.在相同变形条件下,当能量耗散率随应变量的增加而下降时,合金中组织由细晶向粗晶转变,反之则由粗晶向细晶转变;当能量耗散率不随应变量的变化而变化时,能量耗散率低于20%的合金中出现大量的不完全再结晶组织,能量耗散率高于35%的合金中出现细小完全再结晶组织.     

快速凝固Al-Fe-Ce合金的相变与性能研究

采用相成分分析(X射线衍射)、组织观察(透射电子显微镜)和力学性能检测(显微硬度)等结合的方法,对单辊旋铸法制备的快速凝固Al-6.87Fe-3.95Ce合金薄带的急冷态和退火态进行相变与热稳定性能的分析.亚稳相Al₁₀Fe₂Ce和平衡相Al₁₃Fe₃Ce的晶格参数以及晶格结构已被确定.棒状的亚稳相Al₂₀Fe₅Ce也在TEM中被观察到.稳定相Al₁₃Fe₃Ce是亚稳相Al₁₀Fe₂Ce和Al₂₀Fe₅Ce经过热处理后不完全转变而形成.结果表明:在退火处理过程中,随着温度的升高,有明显的析出相出现,并且出现了长大趋势;显微硬度也随退火温度变化而变化,在340℃出现最高峰值,说明该合金在340℃能保持较好的热稳定性.     

铜镁、铜锡合金接触线的制备及组织性能研究

通过上引连续铸造—连续挤压法制备了铜镁、铜锡两种合金接触线.结果表明,镁、锡元素的添加均能显著提高接触线的强度,并保证较高的导电率,镁元素的强化效果更为显著.此外,通过连续挤压扩展变形显著改善了铜镁、铜锡合金接触线的铸态组织,获得超细晶粒.主要原因在于上引铸杆在连续挤压过程中处于高压高温的状态,铸态晶粒完全破碎,动态再结晶发生完全.     

高钒合金铸铁的组织与耐磨性能

为了提高合金铸铁的耐磨性,通过成分设计、材料配比以及熔炼浇注等工艺,制备出含C质量分数为3.0%的高钒合金铸铁,并分析了高钒合金铸铁的组织与耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对高钒合金铸铁的显微组织及物相进行分析,并对高钒合金铸铁的洛氏硬度、冲击韧性和耐磨性进行研究。结果表明:高钒合金铸铁的组成相主要为原位合成的VC硬质颗粒相、(Cr,Fe)7C3相以及Fe-Cr相,其平均洛氏硬度约为HRC64.2,平均冲击韧性为8.8 J/cm2,耐磨性是高铬铸铁的2倍左右,具有很好的耐磨性能。     

镍基单晶高温合金蠕变机制研究进展

 叶片在服役过程中主要承受〈001〉轴向的离心载荷，由离心应力导致的蠕变损伤是叶片的主要失效机制之一。基于单晶叶片的典型服役条件，总结了国内外关于高温低应力和中温高应力蠕变变形损伤机制的研究现状，指出深入开展含典型缺陷单晶高温合金蠕变行为、氧化和热腐蚀对单晶合金蠕变-疲劳变形损伤机制影响研究十分必要。     

热等静压技术在镍基单晶高温合金中的应用研究进展

 通过总结目前热等静压对镍基单晶高温的应用研究进展，阐释了热等静压对镍基单晶高温合金中的疏松等孔洞类缺陷的消除作用，分析了孔洞的愈合机理，并分别展示了应用热等静压后合金的拉伸、持久、疲劳等力学性能变化情况，同时介绍了热等静压对已服役制件组织力学性能恢复处理的研究进展、计算模拟在指导热等静压工艺研究中的作用，展望了中国热等静压技术的未来发展。     

纳米晶块体Ag-50Cu合金制备及显微组织研究

采用了机械合金化的方法,之后在750℃、58MPa的条件下经过热压制备出致密的块体纳米晶体Ag-50Cu合金,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了合金的晶体结构及显微组织结构。其结果表明:其衍射峰偏移并且有明显的宽化,是由于球磨时间的持续的延长,晶粒的细化和应变的结果。Cu在Ag和Ag在Cu中的固溶度都明显有增加,当球磨时间为40h时,合金已经由双相变成亚稳态的单相,因为机械合金化粉末的非平衡态,其超固溶度溶质随热压过程的进行慢慢的脱溶分解出来,合金由单相变成了两相,富Ag的α相和富Cu的β相颗粒均长大,但都仍然保持它的纳米级尺寸。经过扫描电子显微镜(SEM/EDX)对样品的观察表明了该合金致密度非常的高且显微组织非常的均匀,讨论了晶粒的细化对合金显微组织的影响。     

离散位错动力学算法及其在材料塑性行为模拟中的应用

晶体材料的塑性变形由位错的运动演化而引起.离散位错动力学(discrete dislocation dynamics, DDD)通过直接模拟大量位错的演化而研究材料的塑性变形,因此能够揭示材料微结构-位错微结构-塑性力学行为之间内在的物理关联,并能够自然而然地捕捉塑性变形微米/亚微米特征尺度下本征的尺度效应.它所能模拟的尺度介于微观分子动力学模拟和宏观有限元模拟之间,在多尺度算法中起到承上启下的作用.本文首先系统地发展、完善和丰富了离散位错动力学-有限元(finite element method, FEM)叠加算法、DDD-FEM直接耦合算法(discrete-continuous method, DCM)以及离散位错动力学-扩展有限元(extended finite element method, XFEM)耦合算法等框架体系.在此基础上,利用这些方法对单晶镍基高温合金的塑性变形机理、晶体材料的断裂和损伤变形行为以及塑性行为的微尺度和微结构效应3个方面开展了系统的研究.所得模拟结果指导了基于微结构和位错机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构模型的建立,丰富和加深了人们对材料强化、循环塑性、断裂、损伤、尺度效应和微结构效应的认识.此外,离散位错动力学可进一步应用于诸如高温、高压、高应变率、化学腐蚀环境、高辐照等极端条件下晶体材料塑性行为的研究,是材料力学行为多尺度模拟研究中的重要一环.