2005年25卷5期

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论文
低Cr高W铸造镍基高温合金的高温氧化行为及Ta的合金化作用
郑亮, 谷臣清, 于保正, 佘力, 唐定中
2005, 25(5): 1-7.
[摘要](23) [PDF 1341KB](0)
摘要:
对Al,Ta含量分别是6wt%Al,0wt%Ta;5wt%Al,4wt%Ta和6wt%Al,4wt%Ta三炉低Cr高W铸造镍基高温合金进行了静态空气下1100℃/2min~100h等温氧化试验,并对剥落氧化皮和合金试片表面氧化层进行X射线衍射分析,对氧化后的试片表面及横切面进行光学金相、定量金相、扫描电镜及能谱分析。结果表明:低Cr高W镍基高温合金的早期氧化主要表现为富难熔元素相MC,M6C碳化物和α(W,Mo)相的优先选择性氧化。6wt%Al,0wt%Ta合金和6wt%Al,4wt%Ta的合金经1100℃/100h氧化后的最终主要氧化产物均包含NiO,NiAl2O4和NiWO4,此外合金中还分别存在少量的NiNb2O6和Ni(Ta,Nb)2O6。合金的氧化动力学曲线遵循分段抛物线规律。Al量相同的情况下,Ta的加入通过增加共晶γ’量和减缓自由态硫对抗氧化的有害作用从而减少合金的氧化增重和延缓氧化皮剥落,提高合金的抗氧化能力。6wt%Al,0wt%Ta的合金与5wt%Al,4wt%Ta的合金具有相当的高温抗氧化能力,仅从高温抗氧化性能考虑,可以考虑以Al代Ta。
高能超声对Al-5Ti-1B中间合金组织和细化行为的影响
韩延峰, 李克, 王俊, 孙宝德
2005, 25(5): 8-14.
[摘要](36) [PDF 1403KB](0)
摘要:
在Al-5Ti-1B中间合金的制备和重熔过程中引入高能超声处理,研究了其对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:在市售Al-5Ti-1B重熔过程中施加超声处理,可以显著改善合金组织和细化作用;制备过程中施加超声处理可以加速氟盐和铝熔体间反应的进行,均匀化组织,提高细化效果;中间合金制备及凝固过程联合超声处理,不仅可以改变TiAl3相的形貌,而且改变了TiB2聚集团的形态,使其变为疏松的鱼卵状,粒子之间不再存在粘连现象,中间合金的细化效果进一步提高。
L10-TiA l金属间化合物Mn,Nb合金化电子结构的计算
陈律, 彭平, 李贵发, 胡艳军, 周惦武, 张为民
2005, 25(5): 15-19.
[摘要](24) [PDF 395KB](0)
摘要:
采用第一原理赝势平面波方法计算了L10型TiAl金属间化合物中掺入Mn,Nb后的电子结构和价键结构。通过合金原子形成热得出:Mn优先占据Al点阵位置,Nb优先占据Ti点阵位置。Mulliken聚居数分析发现:Mn或Nb合金化后,分别降低了(001)和(002)面内的原子间键合强度,掺入Nb还降低了层间的原子间键合强度,而掺入Mn,则使层间原子间键合强度增加。整体上来讲,掺入Mn有利于改善TiAl的室温脆性,而掺入Nb,不利于改善TiAl的室温脆性。
45号钢脉冲电子束熔凝处理及微结构研究
刘志坚, 韩丽君, 江兴流, 乐小云
2005, 25(5): 20-24.
[摘要](27) [PDF 1422KB](0)
摘要:
利用多极板赝火花放电装置产生的高功率脉冲电子束对45号钢进行轰击,通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)的观察,研究了电子束在金属表面和纵向深度上引起的组织结构的变化。结果表明轰击区表面瞬态骤熔急冷,形成了微晶或无序层;剖面组织区域分为熔凝区,马氏体区,热影响区和基体。熔凝区在极高的温度梯度下,具有自淬火效应。马氏体区和热影响区在多脉冲的作用下,相当于经历了多次退火和回火过程,材料组织明显细化。轰击后样品表面的显微硬度与耐腐蚀性测试结果表明,显微组织的细化,改善了金属材料表面的物化性能。采用适当的脉冲数对金属材料表面改性作用效果明显。
利用金属间化合物增强陶瓷钎焊接头强度
张德库, 邹贵生, 吴爱萍, 刘根茂
2005, 25(5): 25-28.
[摘要](27) [PDF 465KB](0)
摘要:
研究了Ag-Cu-Ti/加Ti/Ni/Ti复合层钎焊Si3N4陶瓷的接头组织与性能。结果表明,钎缝中形成了以金属间化合物为高熔点相和Ag-Cu作为基体的组织。对界面反应层的观察表明,反应层分为两层结构。保温时间、连接温度、Ti箔和Ni箔厚度及Ag-Cu-Ti钎料厚度均能影响接头组织和强度。在本实验范围内,其它参数一定的条件下,分别在30min,970℃,Ti箔30μm和Ni箔60μm及Ag-Cu-Ti片150μm时取得了最大强度值。
用Ti/Cu/Ni中间层二次部分瞬间液相连接Si3N4陶瓷的研究
邹家生, 蒋志国, 初亚杰, 陈铮
2005, 25(5): 29-33.
[摘要](33) [PDF 665KB](0)
摘要:
采用Ti/Cu/Ni中间层对Si3N4陶瓷进行二次PTLP连接,研究Ti箔厚度、连接工艺参数对Si3N4/Ti/Cu/Ni连接强度和界面结构的影响。结果表明:Ti箔厚度对连接强度的影响是通过对反应层厚度的影响体现的;在本文试验条件下,改变二次连接工艺参数对Si3N4/Ti/Cu/Ni二次PTLP连接界面反应层厚度无明显影响,其对室温强度的影响是由于连接接头残余应力的变化所导致的;Si3N4/Ti/Cu/Ni二次PTLP连接界面微观结构为Si3N4/反应层/Cu-Ni固溶体层(少量的Cu-Ni-Ti)/Ni。
CVD Al2O3-SiO2涂层的莫来石化行为
陈照峰, 成来飞, 张立同, 严波, 李聪
2005, 25(5): 34-37.
[摘要](25) [PDF 903KB](0)
摘要:
采用CVD工艺,以AlCl3-SiCl4-H2-CO2为先驱体气相体系,在石墨纸上于550℃制备出Al2O3-SiO2复合氧化物涂层,通过DTA和XRD分析了该涂层的莫来石化过程。该涂层由-γAl2O3和非晶SiO2组成,其DTA曲线有四个典型峰,793℃弱的放热峰为开始莫来石化峰;984℃尖锐的放热峰为-γAl2O3向-δAl2O3转化峰;1240℃弱的吸热峰为-δAl2O3向α-Al2O3转化峰,该过程比较缓慢;1337℃强的放热峰为莫来石形成峰,发生在-δAl2O3与SiO2之间。结果表明,该CVD过程不具氧化性,对C不腐蚀,制备的Al2O3-SiO2涂层经1350℃热处理2h可转化为莫来石结合-αAl2O3
浸渍工艺对先驱体转化制备Cf/SiC复合材料结构与性能的影响
简科, 陈朝辉, 马青松, 郑文伟
2005, 25(5): 38-41.
[摘要](36) [PDF 1014KB](0)
摘要:
以聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)为先驱体制备了3D-BCf/SiC复合材料,研究了不同浸渍工艺对材料力学性能的影响。结果表明:采用加热加压浸渍可以大大提高先驱体的浸渍效率,提高所制备材料的密度,从而明显提高Cf/SiC复合材料的力学性能。选用加热加压浸渍条件所制备的材料密度达到1.944g/cm3,室温弯曲强度达到662MPa,在1650℃(真空)和1800℃(真空)下测试,材料的弯曲强度分别为647MPa和609MPa。
超声处理对酚醛树脂及纳米分散的影响
张杰, 黄玉东, 刘丽, 张志谦, 杨小波
2005, 25(5): 42-45.
[摘要](29) [PDF 861KB](0)
摘要:
分别研究了超声处理技术对碳纳米粉在酚醛树脂中的分散和对树脂粘度、表面张力及体系电导率的影响,分析了超声空化、声流及激波作用机理,并对分散机理进行了分析;采用AFM方法对分散效果进行了表征,证明超声分散是降低纳米粒子团聚的有效方法。
一种高温固化环氧树脂性能研究
乌云其其格
2005, 25(5): 46-49.
[摘要](24) [PDF 694KB](0)
摘要:
研究了BC2526树脂的固化工艺、动力学参数、复合材料耐热性和力学性能。通过热分析确定了树脂的基本固化工艺,采用Kissinger和Ozawa方法计算出树脂的表观反应活化能,其平均值为91.86kJ/mol,结合Crane公式求出反应级数为0.940。还讨论了碳纤维复合材料的耐热性和复合材料力学性能。
高速冲击载荷下Mg-Li合金的动态裂纹扩展行为
沙桂英, 徐永波, 韩恩厚, 于涛, 刘路, 高国忠
2005, 25(5): 50-53.
[摘要](34) [PDF 697KB](0)
摘要:
利用Hopkinson压杆实验装置对二种单相Mg-Li合金的三点弯曲试样进行了冲击实验,分析了不同结构Mg-Li合金的动态裂纹扩展特性及其微观断裂机制。结果表明:在高速冲击条件下,单相Mg-Li合金的裂纹扩展主要是减速过程,且随Li含量增加,由于合金组织结构的转变(hcp→bcc),加之合金中Al的添加而沉淀的MgLi2Al与AlLi粒子的作用,致使Mg-Li合金的裂纹扩展速度显著降低。其中,Mg-3.3Li合金的最大裂纹扩展速度达1253.37m/s,而Mg-14Li合金的最大裂纹扩展速度为935.56m/s。此外,在高速冲击条件下,Mg-3.3Li合金产生沿晶脆性断裂,而Mg-14Li合金主要为延性断裂。
残余应力对加工变形影响的分析与模拟
董辉跃, 柯映林
2005, 25(5): 54-58.
[摘要](32) [PDF 743KB](0)
摘要:
为了研究材料去除过程中残余应力的重新分布及该过程所引起的工件变形,假设在该过程中没有引入另外的应力,采用理论计算和有限元模拟的方法对含有已知单向应力情况的矩形板进行了求解,计算了在剥层过程中的曲率、挠度和残余应力,并分析了剩余部分的残余应力变化趋势。结果表明理论解与有限元解获得了极好的吻合。采用有限元法进一步研究了材料去除过程中,单向和双向残余应力对加工变形的影响以及最终残余应力分布规律的异同。
表面处理层疲劳损伤过程的数值跟踪研究
吴维青, 阮玉忠
2005, 25(5): 59-62.
[摘要](28) [PDF 804KB](0)
摘要:
用系统分析的方法定义疲劳损伤参数,通过三点弯曲疲劳试验,结合扫描电镜等观测手段,定量跟踪了三种表面处理镀层在循环载荷作用下疲劳损伤的产生与发展过程。试验结果表明:在循环加载过程中,因基体材料产生表面滑移塑性变形,三种表面处理镀层都以不断开裂的损伤方式发展。磷化膜层表现为在比较长的循环周期里产生连续的疲劳损伤过程;晶化镍磷化学镀层和铁镍磷合金电镀层则在较短的循环周期里大规模开裂,磷化膜在疲劳损伤过程中呈现出一定的韧性。试验结果还显示:三种表面处理层都是在循环载荷作用到一定的循环周数才开始开裂,说明表面处理层都有一定的疲劳强度。
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