使用掃描電鏡、交流阻抗譜和掃描開爾文探針等手段研究了7A04鋁合金在周期凝露和二氧化硫條件下的腐蝕行為和規(guī)律。結(jié)果表明,7A04鋁合金在周期凝露和二氧化硫環(huán)境中的腐蝕主要是薄液膜下的大氣腐蝕,隨著時間的延長腐蝕產(chǎn)物不斷增多,腐蝕失重的數(shù)值增大,腐蝕產(chǎn)物的形貌呈點狀或團狀,主要是氫氧化鋁和硫酸鋁水合物,腐蝕類型主要為點蝕,局部有輕微剝蝕,交流阻抗擬合數(shù)值顯示,在試驗的初期7A04鋁合金的腐蝕速率急劇下降,后期逐漸趨于平緩,表面電位分布圖譜顯示,材料表面的腐蝕電位呈升高趨勢,至240 h后趨于穩(wěn)定,7A04鋁合金的腐蝕溶解,與其組織和組成分布密切相關(guān)。
依據(jù)鋁電解陰極炭塊結(jié)構(gòu)的非勻質(zhì)特性,將其看作由炭骨料和瀝青粘合劑組成的多相復(fù)合材料,從細觀結(jié)構(gòu)的角度研究了鈉的擴散過程。采用Matlab編寫不同炭骨料粒度組成和含量的隨機圓、橢圓、多邊形骨料投放模型程序,得到七種陰極炭塊細觀結(jié)構(gòu)模型圖片,并以igs模型文件形式導(dǎo)入ANSYS建立了二維有限元數(shù)值模型。依據(jù)擴散方程和熱傳導(dǎo)方程的相似性,采用ANSYS的熱分析單元對鈉擴散過程進行模擬求解,分析了炭骨料粒度組成、含量和形貌對鈉擴散過程的影響。結(jié)果表明,與炭塊中瀝青相比,炭骨料對炭塊中的鈉擴散的阻礙作用更大,炭骨料顆粒圓度越小、骨料粒度組成越小、含量越高,則鈉的擴散速率越低。對于粒度組成為0.003~0.006 m、含量為80%的圓形炭骨料模型,鈉的擴散速度最低,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果有較好的一致性,證明了模擬的精確性和可靠性。
先使用鋁溶膠對可膨脹石墨(EG)進行改性,然后用一步法制備純半硬質(zhì)聚氨酯泡沫(SRPUF)、摻雜未改性EG的SRPUF和摻雜改性EG的SRPUF。使用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)和透射電子顯微鏡(TEM)表征了鋁溶膠改性的EG,結(jié)果表明:鋁溶膠包覆已經(jīng)在EG表面。用材料拉伸試驗機和氧指數(shù)測試儀測試泡沫的拉伸性能和阻燃性能,確定了EG的用量為12%、摻雜改性EG的SRPUF的力學(xué)性能優(yōu)于摻雜未改性EG的SRPUF。使用氧指數(shù)測試儀和水平垂直燃燒測定儀測試三種SRPUF的阻燃性能,結(jié)果表明:摻雜鋁溶膠改性EG的SRPUF阻燃性能最好,極限氧指數(shù)為27.6%,水平燃燒等級達到HF-1級。使用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)分析了阻燃機理,結(jié)果表明:EG表面的γ-AlOOH以脫水、晶型轉(zhuǎn)變和釋放不燃氣體的三種形式提高了阻燃效果,同時起粘結(jié)蠕蟲石墨的作用。
結(jié)合金相組織觀察及能譜分析、DSC熱差分析、JMat Pro 5.0軟件計算和室溫力學(xué)性能測試,研究低頻電磁鑄造新型高強Al-Mg-Si-Cu合金鑄態(tài)、擠壓態(tài)和T6態(tài)的組織性能。結(jié)果表明,該新型合金系的均勻化溫度和固溶溫度可分別確定為540℃和550℃。Mg2Si強化相能顯著細化合金鑄態(tài)組織且細化程度隨其含量增大遞增,而過量Si或過量Mg均能減弱細化劑和Mg2Si相對合金鑄態(tài)組織的細化作用。Mg的過量添加不會降低合金強度但可提高其延伸率至19%以上。該新型Al-Mg-Si-Cu合金中,當(dāng)Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.60%、Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.15%時,可獲得較高強度(抗拉強度419 MPa、屈服強度362 MPa)而又不損害其塑性(延伸率18.75%)。
研究了Al和Ce的含量對Mg-Al-Ce合金組織的影響以及第二相的演變規(guī)律,進行熱力學(xué)計算分析探討了合金化合物的形成規(guī)律及其作用。結(jié)果表明:添加適量的Ce對Mg-Al合金有細化晶粒的作用,當(dāng)Al的添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為2.5%、Ce的添加量為2%時晶粒最小,為280 μm。數(shù)據(jù)擬合結(jié)果表明,Al含量為6.4%~7%、Ce含量為1.6%~2%為最佳添加量,可使晶粒尺寸減小到160 μm。隨著Al、Ce含量的變化合金中優(yōu)先生成Al4Ce相,在凝固過程中細小的Al4Ce化合物吸附在α-Mg晶粒周圍形成片層狀共晶,阻礙α-Mg晶粒的長大從而細化合金晶粒。
以MgAl-CO32–水滑石(LDH)焙燒產(chǎn)物(LDO)為重金屬離子去除劑, 在單一Cu2+、Cr(VI)體系和Cu2+/Cr(VI)共存體系中探究了LDO對重金屬離子的去除性能, 并結(jié)合對金屬-LDO復(fù)合體的XRD、FT-IR和SEM表征闡明了雙金屬(Cr(VI)陰離子+Cu2+陽離子)在LDO上的去除機理。結(jié)果表明, Cr(VI)和Cu2+在LDO上的吸附表現(xiàn)為多重相互作用的協(xié)同吸附效應(yīng)。除了Cu2+的“Jahn-Teller”效應(yīng)和氫鍵協(xié)同多體效應(yīng)外, Cu2+-CrO42–-LDO體系還發(fā)生靜電作用、水合作用、配位作用以及共沉淀和繼沉淀作用, 形成了Mg-Al-Cu三元復(fù)合體。
采用兩次陽極氧化法在草酸溶液中制備多孔氧化鋁(AAO), 分別研究了電壓、氧化時間及草酸溶液濃度對AAO孔洞特征的影響。結(jié)果表明, 在第一次氧化過程中孔間距隨氧化電壓的提高而增大, 氧化時間和草酸溶液濃度幾乎沒有影響, 在第二次氧化過程中時間、電壓及草酸溶液濃度對孔間距基本無影響, 但是隨著氧化電壓的增大AAO孔徑明顯增大, 孔洞呈六方陣列排布。此外, 第二次氧化電壓增大時孔洞形狀由圓形到長條形、再到六邊形變化, 第二次氧化草酸溶液濃度增大至0.4 mol/L時所制備的AAO的相鄰孔洞沿特定取向發(fā)生貫穿現(xiàn)象, 甚至溶解, 而孔洞整體分布
用粉末冶金法制備了分別用Al2O3、SiC顆粒增強的顆粒體積分?jǐn)?shù)為25%的6061Al基復(fù)合材料, 在不同溫度對其進行固溶-時效熱處理, 通過拉伸曲線分析和斷口SEM分析研究了增強顆粒與基體適配性對顆粒增強鋁基復(fù)合材料拉伸性能的影響。結(jié)果表明, 低強度Al2O3顆粒不適合用于增強高強度的6061Al基體, 研究了增強顆粒與基體適配性對顆粒增強鋁基復(fù)合材料強化機制的影響, 發(fā)現(xiàn)主要通過影響應(yīng)力傳遞機制來影響復(fù)合材料性能, 揭示了適配性與增強顆粒開裂、復(fù)合材料屈服之間的關(guān)系, 得出增強顆粒相對于基體強度越高, 顆粒開裂越少, 并總結(jié)了一種表示增強顆粒與基體適配性關(guān)系的方法。
研究了Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr鋁合金擠壓材在固溶-T652和預(yù)回復(fù)-固溶-T652時的組織和性能。結(jié)果表明: 該合金在121℃×24 h時效制度下, 預(yù)回復(fù)退火處理可有效細化晶粒(從9.76 μm減小到5.56 μm), 降低晶界平均角度(從23.59°降低至17.41°), 顯著提高低角度晶界百分比(從53%提高到67%), 提高位錯強化, 并顯著抑制再結(jié)晶的發(fā)生, 與固溶-T652相比, 預(yù)回復(fù)-固溶-T652工藝在不降低強度的情況下可提高其晶間和剝落腐蝕性能(最大晶間腐蝕深度從125.0 μm減少到91.4 μm, 剝落腐蝕從EB級提高到EA級), 在預(yù)回復(fù)-固溶-T652狀態(tài)下合金的抗拉強度達到728 MPa, 預(yù)回復(fù)退火處理能提高合金的強度。位錯強化和低角度晶界強化是合金的主要強化機制。
用改進的聚丙烯酰胺凝膠法制備顆粒近似呈球形且粒度均勻的ZnAl2O4納米顆粒, 并制備了3種鋅鋁摩爾比的ZnAlO樣品。XRD結(jié)果表明, 當(dāng)鋅鋁摩爾比為1∶1.8和1∶2時, 在900℃煅燒干凝膠制備的樣品均為純相的ZnAl2O4粉體。SEM結(jié)果表明, 鋅鋁摩爾比為1∶2制備的樣品其顆粒尺寸隨著煅燒溫度的提高而增大, 且在900℃出現(xiàn)嚴(yán)重的團聚。熒光光譜分析結(jié)果表明, 激發(fā)波長為352 nm時出現(xiàn)一個469 nm的藍光發(fā)射峰?;趯嶒灲Y(jié)果, 研究了其絡(luò)合機理和發(fā)光機理。
通過釬焊后拉剪實驗得到了不同壓下量下鋁/鋼復(fù)合界面的結(jié)合強度, 用掃描電鏡觀察了不同壓下量下的鋁/鋼復(fù)合材料拉剪斷口的形貌, 并用能譜儀分析了拉剪斷口上的元素。根據(jù)拉剪強度并結(jié)合斷口形貌, 定義了釬焊用冷軋4A60鋁/08Al鋼復(fù)合材料的最小復(fù)合壓下量為35%, 穩(wěn)定復(fù)合壓下量為50%。
改變到模具底部的距離制備出不同二次枝晶臂間距(SDAS)的A319鋁合金, 討論了SDAS與孔洞尺寸、硅顆粒尺寸及形態(tài)比的關(guān)系, 深入研究了SDAS對合金拉伸性能、疲勞壽命和疲勞參數(shù)的影響。結(jié)果表明: 硅顆粒尺寸和形態(tài)比與SDAS有很好的線性關(guān)系, 當(dāng)SDAS較大時, 硅顆粒尺寸和形態(tài)比也較大, 孔洞尺寸與SDAS之間有類似的關(guān)系, SDAS對A319鋁合金的楊氏模量和屈服強度幾乎沒有影響, 而硬度、抗拉強度和延伸率隨著SDAS的增大而降低, 疲勞壽命隨著SDAS的增大而下降, 疲勞參數(shù)也隨SDAS的變化而變化: 隨著SDAS的增大疲勞強度指數(shù)(σ′f)增大, 而疲勞強度系數(shù)(ε′f)、疲勞延性系數(shù)(c0)和疲勞延性指數(shù)(b0)減小。
用SEM、TEM、微區(qū)XRD等手段分析了復(fù)合板界面擴散層的形貌和結(jié)構(gòu), 研究了熱處理工藝對冷軋銅鋁復(fù)合板材界面擴散層結(jié)構(gòu)的影響, 討論界面擴散層形成規(guī)律。研究表明, 冷軋銅鋁復(fù)合板經(jīng)過擴散熱處理后, 在復(fù)合界面形成具有擴散性質(zhì)的界面層, 隨著熱處理時間的延續(xù), 界面擴散層由最初的單層逐漸生長為三層, 進一步延長熱處理時間, 界面層的層數(shù)不變, 厚度略有增加, 界面層含有q(Al2Cu)相、h2(AlCu)相和g2(Al4Cu9)相等金屬間化合物, 界面擴散層結(jié)構(gòu)為: 鋁側(cè)的Al-Cu固溶體與q(Al2Cu)相復(fù)合層、h2(AlCu)相層和銅側(cè)的Cu-Al固溶體與g2(Al4Cu9)相復(fù)合層。
利用透射電鏡和高分辨透射電鏡(HRTEM)研究了高壓扭轉(zhuǎn)大塑性變形納米結(jié)構(gòu)Al–Mg合金中的位錯和晶界結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明: 對尺寸小于100 nm的晶粒, 晶內(nèi)無位錯, 其晶界清晰平直, 而尺寸大于200 nm的大晶粒通常由幾個亞晶或位錯胞結(jié)構(gòu)組成, 局部位錯密度可高達1017 m-2, 這些位錯往往以位錯偶和位錯環(huán)的形式出現(xiàn)。用HRTEM觀察到了小角度及大角度非平衡晶界、小角度平衡晶界和大角度Σ9平衡晶界等不同的晶界結(jié)構(gòu)?;趯嶒灲Y(jié)果, 分析了局部高密度位錯、位錯胞和非平衡晶界等在晶粒細化過程中的作用, 提出了高壓扭轉(zhuǎn)Al–Mg合金的晶粒細化機制。
采用原子探針層析技術(shù)(APT)等測試手段分析了LT24鋁合金熱軋后合金元素的偏聚規(guī)律。結(jié)果表明: 熱軋態(tài)鋁合金晶粒內(nèi)部有成分為Al0.5Mg(Si0.7Cu0.3)的析出相, 析出相與基體之間的界面處沒有元素偏聚。溶質(zhì)原子Mg、Si、Cu在晶界處偏聚, 在晶界處的偏聚規(guī)律與晶粒內(nèi)部的相反, Cu的偏聚傾向遠大于Si和Mg, 晶界處Cu的含量達到基體Cu含量的45倍左右?;趯嶒灲Y(jié)果, 討論了合金元素偏聚的規(guī)律及其對材料性能的影響。
研究了工業(yè)級規(guī)格噴射成形7055鋁合金經(jīng)反向擠壓和T76熱處理后的金相顯微組織、力學(xué)性能和斷裂機理。結(jié)合OM、SEM、EDS、XRD和力學(xué)性能測試等分析方法, 研究了該工業(yè)級規(guī)格的7055鋁合金的初始組織、擠壓工藝及熱處理制度對顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明: 噴射成形7055鋁合金錠坯的晶粒呈等軸狀, 尺寸均勻, 大小主要分布在20-40 μm, 沒有明顯宏觀偏析。噴射成形錠坯經(jīng)反向擠壓和T76熱處理后變形晶粒發(fā)生部分再結(jié)晶, 組織致密, 工業(yè)級規(guī)格產(chǎn)品T76態(tài)縱向抗拉強度可達680 MPa, 延伸率為10%。
研究了Sr變質(zhì)A319鑄造鋁合金在0.2%應(yīng)變幅不同加載路徑條件下的疲勞性能, 包括循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)特征及疲勞壽命, 并分析了失效試樣的斷口特征以及Si顆粒的破壞方式。結(jié)果表明: 在不同加載路徑下材料發(fā)生循環(huán)硬化程度和速率從大到小排序是: 圓形加載、比例加載和單軸加載, 疲勞壽命隨著加載路徑的變化與材料循環(huán)硬化程度和速率隨著加載路徑的變化相對應(yīng)。斷口分析結(jié)果表明, 宏觀斷口在比例路徑下表現(xiàn)為“人”字形的兩條主裂紋, 且從單軸、比例到圓形路徑, 裂紋源區(qū)逐漸不明顯, 裂紋源區(qū)和穩(wěn)定擴展區(qū)尺寸也變小, 在單軸加載條件下裂痕的斷面基本上與主軸平行, 而在多軸加載條件下裂痕的分布較為分散。
研究了擴散退火對碳鋼熱浸鍍鋁鍍層微觀組織的影響, 特別是在1000℃擴散退火后鍍鋁鋼的磨損性能, 并探討了磨損機理。結(jié)果表明, 在低于900℃的溫度下擴散退火后的鍍層均含脆性相Fe2Al5, 在1000℃退火后的鍍層其物相全部轉(zhuǎn)化為韌性相FeAl和Fe3Al, 且與基體具有良好的冶金結(jié)合。隨著溫度從室溫升高到200和400℃, 磨損率顯著下降, 達到一個極低的水平。在室溫下鍍鋁鋼的磨損率隨著載荷的增加快速升高, 在200℃磨損率幾乎不隨載荷變化, 平均磨損率為4.2×10-6 mg/mm, 在400℃、載荷50-200 N條件下磨損率略低于200℃對應(yīng)載荷下的磨損率, 但在250 N時磨損率快速升高。這表明, 鍍鋁鋼在200-400℃具有優(yōu)異的耐磨性。其高耐磨性源于在磨面形成了厚度為1-2 μm、含大量Al2O3和Fe2O3及少量W、Mo的氧化物的摩擦氧化層, 主要磨損機制為氧化輕微磨損。但是當(dāng)載荷達250 N時摩擦層因不穩(wěn)定而剝落, 導(dǎo)致鍍層剝落, 使基體發(fā)生塑性擠出。
在Ti40Zr10Cu36Pd14非晶合金基體中微添加β-Ti相穩(wěn)定化元素Mo,使體系在凝固過程中原位析出塑性β-Ti相,制備出原位自生β-Ti相增強Ti基非晶復(fù)合材料。在這種復(fù)合材料的變形過程中塑性β-Ti相阻礙基體中主剪切帶的擴展,使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)和增殖生成多重剪切帶,使其室溫力學(xué)性能顯著提高。其中(Ti0.4Zr0.1Cu0.36Pd0.14)95Mo5試樣的室溫強度達到2630 MPa,塑性應(yīng)變達到7.3%,比基體分別提高了32.0%和508%。
先用腰果酚和十二胺制備苯并噁嗪(Cd-D),然后用水熱法和浸涂法依次將ZnO微/納米結(jié)構(gòu)和Cd-D負載在三聚氰胺甲醛海綿(MS)表面,制備出超疏水MS(PCd-D/ZnO/MS)。當(dāng)水熱反應(yīng)中Zn(NO3)2濃度為0.03 mol/L、Zn(NO3)2與六次甲基四胺的摩爾比為1∶2、反應(yīng)時間和溫度分別為4 h和95℃時,制備出的改性MS水接觸角(WCA)可達153.6°。PCd-D/ZnO/MS對有機溶劑和油類具有較高的吸附量(48.19~113.44 g/g)和極高的吸附速率。同時,聚苯并噁嗪、ZnO與MS之間產(chǎn)生的多種相互作用(氫鍵、配位鍵和化學(xué)鍵等)使表面改性結(jié)構(gòu)牢固地粘附在MS骨架上,從而使PCd-D/ZnO/MS具有優(yōu)異的重復(fù)使用性能。PCd-D/ZnO/MS循環(huán)使用30次后仍保持超疏水性和96.6%的吸附量,重復(fù)使用100次后其WCA可達147.3°、吸油量保持為92.6%。PCd-D/ZnO/MS在真空泵的輔助下可連續(xù)用于油水分離,分離效率高于90%。PCd-D/ZnO/MS還具有優(yōu)異的耐酸、堿、鹽性能,在強堿溶液中浸泡30 d后仍保持超疏水性。
制備鈮酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉(1-x)K0.48Na0.52Nb0.96Sb0.04O3-x(Bi0.5Na0.5)ZrO3二元系無鉛壓電陶瓷并表征其結(jié)構(gòu)和性能,研究了BNZ組分對其結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,這種系列壓電陶瓷具有典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。x =0.04的這種陶瓷最為致密,其相對密度為97.43%;壓電性能最優(yōu):d33 = 463 pC/N、kp = 0.55、Qm = 37。這種陶瓷材料在室溫下處于三方-四方(R-T)兩相共存狀態(tài)并具有納米疇結(jié)構(gòu),使其壓電性能優(yōu)異。
先用濕法紡絲制備聚醚砜(PES)多孔纖維并進行濕法抄造制備出四種不同面密度的PES多孔纖維網(wǎng)紗(PESV),用真空輔助樹脂灌注成型(VARI)制備出聚醚砜多孔纖維網(wǎng)紗層間增韌碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料。研究了PES多孔纖維在環(huán)氧樹脂的溶解行為以及復(fù)合材料的Ⅰ型層間斷裂韌性(GIC)和Ⅱ型層間斷裂韌性(GⅡC)、層間剪切強度和彎曲性能,并分析了復(fù)合材料層間斷裂的微觀形貌。結(jié)果表明,固化溫度為180℃時,PES多孔纖維完全溶解在環(huán)氧樹脂中;PESV面密度為31.6 g/m2時CF/EP復(fù)合材料的GIC和GⅡC最佳,分別提高了54.4%和62.2%。其原因是,PES多孔纖維在環(huán)氧樹脂中溶解后相分離形成了PES/環(huán)氧樹脂的兩相結(jié)構(gòu),改善了層間韌性;PESV面密度為21.9 g/m2時,復(fù)合材料的層間剪切強度、彎曲強度和彎曲模量也分別提高了2.9%、4.0%和7.7%。
使用OM、SEM和EDS等手段,研究了第三代鎳基單晶高溫合金DD33不同V型缺口取向([100]、[210]和[110])片狀試樣從室溫到不同上限溫度(1000℃、1100℃和1200℃)的熱疲勞過程中裂紋的萌生和擴展行為。結(jié)果表明,在三種上限溫度,DD33合金的熱疲勞性能均出現(xiàn)明顯的各向異性。在三個上限溫度[100]取向試樣均表現(xiàn)出最好的熱疲勞性能;上限溫度為1000℃和1200℃[110]取向試樣的熱疲勞性能最差,上限溫度為1100℃[210]取向試樣的熱疲勞性能最差。不同取向試樣的熱疲勞裂紋的萌生和擴展行為,均呈現(xiàn)出一定的晶體學(xué)取向規(guī)律。熱應(yīng)力、氧化以及滑移系的開動,導(dǎo)致不同取向試樣裂紋的擴展速率不同。
用選區(qū)激光熔融技術(shù)(SLM)制備Al-30Si合金,研究了去應(yīng)力退火后樣品的顯微組織、力學(xué)性能和熱物理性能。結(jié)果表明:SLM成形的Al-30Si合金樣品經(jīng)300℃/6 h退火后其室溫抗拉強度為254 ± 3 MPa,比鑄態(tài)加工的Al-30Si合金的抗拉強度提高53.5%,硬度為176.89 ± 8.5HV、比剛度為35.18 m2/s2。SLM成形樣品溫度為-100℃~200℃時的熱膨脹系數(shù)為13.8 × 10-6/℃~16.3 × 10-6/℃,平均熱導(dǎo)率為70.52 W·m-1·K-1。快速冷卻的特性能夠細化SLM成形樣品的初晶Si顆粒,使成形Al-30Si合金具有較好的綜合性能,其高比剛度和較低的熱膨脹系數(shù)有望使服役于特殊環(huán)境的光機結(jié)構(gòu)件保持高度的尺寸穩(wěn)定性。
采用超聲檢測和組織分析并將衰減系數(shù)量化研究了GH907合金機匣鍛環(huán)的組織對其超聲波衰減性能的影響,并闡述了超聲檢測中底波損失的原因。結(jié)果表明:超聲底波成像圖中衰減較大區(qū)域的形狀與GH907合金低倍組織中的黑晶區(qū)形狀一致;黑晶區(qū)的平均晶粒尺寸大于非黑晶區(qū),并有大量呈魏氏組織形貌的ε相;大量ε相的析出使超聲衰減增大近40%。應(yīng)該從細化晶粒、控制晶粒尺寸的均勻性和抑制ε相過量析出三方面優(yōu)化鍛造工藝以提高產(chǎn)品的合格率。
以低碳鋼Q235為內(nèi)管、以工業(yè)純鈦TA2為復(fù)管,用熱擠壓工藝制備了鈦/鋼復(fù)合管,使用金相顯微鏡、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、顯微硬度儀和納米壓痕等手段對其表征,研究了這種鈦/鋼復(fù)合管的力學(xué)性能與結(jié)合界面微觀組織的關(guān)系。結(jié)果表明,鈦/鋼復(fù)合管的外徑為22 mm,內(nèi)外壁厚分別為2.8 mm和0.4 mm,復(fù)合界面結(jié)合良好,界面內(nèi)的主要物相為α-Fe、α-Ti、TiC及Fe2Ti;高溫擠壓使鈦/鋼復(fù)合管結(jié)合界面處的位錯密度提高和晶粒明顯細化,復(fù)合管鈦側(cè)的晶粒細化程度比基材鋼側(cè)的高,界面晶粒的平均尺寸為1.5 μm。加工硬化和高溫?zé)釘D壓使鈦/鋼結(jié)合界面的硬度提高,界面結(jié)合處的硬度最大。低溫退火削弱了鈦/鋼復(fù)合管的加工硬化程度,提高了界面材料的剛度,而對界面金屬間化合物生成的反應(yīng)層的影響較小。
用重力鑄造法制備3種Mg97Y2-x Er x Ni1(x=0.5、1、1.5)合金,研究了其鑄態(tài)和(520℃,12 h)固溶態(tài)的組織和拉伸性能。結(jié)果表明:3種鑄態(tài)合金都由α-Mg基體和18R-LPSO相組成,其中Mg97Y1Er1Ni1晶粒最細,LPSO相的體積分?jǐn)?shù)最高、尺寸最小且分布最為均勻,因此其室溫拉伸性能最佳。進行(520℃,12 h)固溶處理后,3種固溶態(tài)合金仍然由α-Mg基體和18R-LPSO相組成。固溶態(tài)Mg97Y1.5Er0.5Ni1合金晶內(nèi)出現(xiàn)基面層錯,但是并不具有完整的堆垛周期性特征。與鑄態(tài)相比,3種固溶態(tài)合金的室溫拉伸性能均有所提高。
在VCoNi中熵合金中添加間隙碳(C)原子制備出(VCoNi)100-x C x (x=0,0.1,0.4,1和2.8),系統(tǒng)研究了C含量對其微觀組織、力學(xué)性能以及摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)C含量為0~1時,隨著C含量的提高,均勻態(tài)和再結(jié)晶態(tài)樣品的晶粒尺寸均減小,第二相顆粒的含量提高;均勻態(tài)樣品的織構(gòu)逐漸向α取向線上聚集,而再結(jié)晶態(tài)織構(gòu)均在α線上聚集,且織構(gòu)最強點均在α取向線上。當(dāng)C含量為1~2.8時,均勻態(tài)樣品中出現(xiàn)粗大的胞晶,第二相以棒狀和顆粒狀并存,退火孿晶減少,未出現(xiàn)典型的織構(gòu)類型。當(dāng)C含量為0.1時再結(jié)晶態(tài)樣品的強韌化性能最優(yōu),可歸因于細晶強化、間隙強化和第二相強化。加入C原子使再結(jié)晶樣品的摩擦磨損性能提高,可歸因于磨粒磨損減弱,而粘著磨損和氧化磨損增強。
研究了等離子體表面改性和等離子體接枝改性碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料界面的不均勻性。層間剪切強度(ILSS)測量及其偏差評估的結(jié)果表明,在相同等離子體條件下,等離子體表面改性對ILSS的提升率只有8.6%,而等離子體接枝改性的提升率高達37%;但是,接枝改性ILSS的離散程度比較高。掃描電鏡、金相顯微鏡和紅外光譜分析的結(jié)果進一步表明,接枝改性可通過取代反應(yīng)將較多的活性基團鍵接在碳纖維表面從而更容易實現(xiàn)界面提升,但是接枝層的不均勻及其產(chǎn)生的纖維粘連使ILSS的離散程度提高。
中冶有色為您提供最新的有色金屬材料制備及加工技術(shù)理論與應(yīng)用信息,涵蓋發(fā)明專利、權(quán)利要求、說明書、技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、實用新型內(nèi)容及具體實施方式等有色技術(shù)內(nèi)容。打造最具專業(yè)性的有色金屬技術(shù)理論與應(yīng)用平臺!