2007年27卷3期

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论文
TC11钛合金高温流变行为及组织演变
陈慧琴, 林好转, 郭灵, 曹春晓
2007, 27(3): 1-5.
[摘要](27) [PDF 1674KB](2)
摘要:
通过热压缩试验研究了具有β转变组织的TC11钛合金在温度1030-1090℃和应变速率0.001-10s-1范围内的流变行为和组织演变。分析了该合金在试验参数范围内变形的应力-应变曲线特征。动力学分析获得β区变形的应力指数和变形激活能分别为3.32和135.5kJ×mol-1,表明β区的热变形主要受扩散所控制。组织观察发现,试验条件下原始β晶粒有两种细化方式,一种是以变形拉长的原始β晶粒晶界布满项链状的细小均匀的新晶粒为特征的晶粒细化方式;另一种是以变形拉长的具有锯齿形晶界的原始β晶粒内部布满细小均匀的新晶粒为特征的晶粒细化方式。高温变形后保温期间的软化行为表明,原始β晶粒的细化方式取决于变形过程中位错的产生和消失之间的竞争机制。
高温度梯度定向凝固下Ni-NbC合金的组织演化
宋艳平, 李双明, 傅恒志
2007, 27(3): 6-10.
[摘要](18) [PDF 981KB](0)
摘要:
在温度梯度300K/cm和定向凝固速率5-20μm/s下,Ni-10.6wt%NbC合金以平界面方式凝固,当凝固速率达到50μm/s时,合金凝固组织中出现共晶胞状组织。随定向凝固速率的增大,三叶状和点状形态的NbC相向条状NbC相过渡。当定向凝固速率从2μm/s跃迁变化到10μm/s时,Ni-10.6wt%NbC合金凝固组织仍然以规则共晶生长;而跃迁变化到50和100μm/s时,出现起伏较大的共晶胞状组织和初生相Ni枝晶的生长。另外采用速率跃迁变化可以细化恒定定向凝固速率下的组织,组织的细化是通过NbC相重新成核,使纤维间距减少进行的。
双相TiAl基复合材料的强化机理分析
王芬, 艾桃桃, 罗宏杰, 朱建锋
2007, 27(3): 11-16.
[摘要](23) [PDF 615KB](0)
摘要:
利用Al-Ti-TiO2-Nb2O5系的原位放热反应合成了Al2O3/TiAl基复合材料,观测了复合材料的相组成和微观形貌及力学性能,并探讨了其强化机理。结果表明:Nb2O5的加入获得了双相基体和弥散分布的Al2O3第二相颗粒,随其掺杂量的增大,组织明显均匀并细化。复合材料的硬度呈直线增加,相对密度也增大。当Nb2O5掺杂量为6wt%时,复合材料的抗折强度最佳,高达642MPa。通过异相界面电子结构解释了双相基体的强化原因,同时以内晶颗粒残余应力原理说明了强度随Nb2O5掺杂量的变化规律。
初生α相含量对近α钛合金TG6拉伸性能和热稳定性的影响
段锐, 蔡建明, 李臻熙
2007, 27(3): 17-22.
[摘要](20) [PDF 1937KB](0)
摘要:
采用力学性能测试和断口分析等方法研究了初生α含量对TG6高温钛合金双态组织拉伸性能和热稳定性的影响。当双态组织中的初生α含量大约在20%-50%的范围内时,TG6钛合金的拉伸强度和塑性没有特别大的差别。但当经过600℃/100h的试样热暴露后,TG6钛合金的拉伸强度略有增加,而塑性则明显降低。塑性下降的程度与合金的初生α相含量密切相关,初生α含量越少,则热暴露后塑性下降幅度越大。导致TG6钛合金热暴露后塑性损失的主要因素有共格α2相的析出、硅化物的析出以及表面氧化。相对而言,其中共格α2相的析出是合金热暴露后塑性损失的最主要因素。
超磁致伸缩合金材料(Tb,Dy)Fe2的热处理工艺研究
罗广圣, 周正有, 辛勇, 雷宇
2007, 27(3): 23-27.
[摘要](20) [PDF 1013KB](0)
摘要:
采用区域定向凝固方法制备<110>取向的TbDyFe超磁致伸缩合金,用管式氩气保护进行了热处理方面的工作,全面研究热处理条件的变化对(Tb,Dy)Fe2超磁致伸缩合金的超磁致伸缩性能以及组织的影响。研究结果表明热处理使磁致伸缩性能可以得到较大提高,富稀土相的球化和晶粒吞并长大,减小了磁化过程中90°磁畴转动的阻力,这是高温热处理提高磁致伸缩性能的根本原因。运用多参数磁测量系统测试了材料的磁致伸缩系数λ、磁感应强度B、动态磁致伸缩系数d33、增量磁导率μ33和磁机电耦合系数k33,研究了磁特性随磁场H的变化规律。
热处理对大尺寸铸态高Nb-TiAl合金组织中S-偏析的影响
许正芳, 徐向俊, 林均品, 张勇, 王艳丽, 林志, 陈国良
2007, 27(3): 28-32.
[摘要](19) [PDF 1891KB](0)
摘要:
研究了热处理对铸态高Nb-TiAl合金组织中S-偏析的影响。试验结果表明,对合金试样在Tα温度以上(1350-1400℃)进行热处理可以消除S-偏析,短时间内保温组织中会再次出现大量的β相,长时间保温后β相完全溶解并转变为α相,其冷却到室温变为片层组织;在Tα温度以下α+γ两相区(1250-1330℃)由于γ相的存在不能消除S-偏析。合金试样经过1350℃/24h+900℃/30min/AC和1400℃/12h+900℃/30min/AC处理后,S-偏析都得到了有效的消除,并分别获得平均晶粒尺寸为210μm和120μm的片层组织。
镁合金表面微弧氧化陶瓷膜耐蚀性能评价
杨培霞, 郭洪飞, 安茂忠, 吴丽军
2007, 27(3): 33-37.
[摘要](30) [PDF 822KB](0)
摘要:
在含有硅酸钠、氟化钠、氢氧化钾及甘油的电解液中对镁合金进行微弧氧化处理得到陶瓷膜,利用动电位极化曲线、电化学交流阻抗、循环阳极极化曲线以及腐蚀失重等实验手段对镁合金基体及经过微弧氧化处理后的试样的耐蚀性进行评价。结果一致表明经微弧氧化处理后镁合金的耐蚀性显著提高。
EB-PVD热障涂层对IC10合金高温持久性能的影响
吴小梅, 何利民, 李建平, 贺世美
2007, 27(3): 38-41.
[摘要](16) [PDF 1035KB](0)
摘要:
采用电弧离子镀技术在IC10合金基体上制备NiCrAlYSi粘结层,采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术在粘结层上制备YSZ陶瓷面层,研究TBCs涂层对IC10合金高温持久性能的影响。结果表明,IC10合金沉积TBCs涂层后,980℃高温持久寿命高于IC10合金,持久塑性略高于基体合金,IC10合金沉积TBCs涂层后,对高温持久性能无不良影响,满足使用要求。
Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金的等温热变形模拟及包套锻造
李宝辉, 陈玉勇, 孔凡涛
2007, 27(3): 42-46.
[摘要](27) [PDF 1697KB](0)
摘要:
采用Gleeble-1500热力模拟机对Ti-45Al-5Nb-0.3Y(at%)合金在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究,并对此材料进行了包套锻造,分析了变形组织及压缩性能。结果显示,TiAl合金的真应力-真应变曲线显示典型的动态再结晶软化特征,流变应力随应变速率的升高和变形温度的降低而升高,在1200℃/0.01s-1条件下变形后试样外观质量好;利用Zener-Hollomon参数计算了此合金的热变形激活能,Q=399.5kJmol-1;在α+γ双相区一次包套锻造,总变形量达70%,锻坯质量良好,锻后组织由大量弯曲、破碎的层片,细小的再结晶晶粒及少量平直层片组成,动态再结晶主要发生在原层片晶团的界面处,经1150℃/80min热处理后,合金发生广泛的再结晶形成了大量细小均匀的等轴γ晶粒,平均晶粒尺寸约为10μm,但仍有少量残余层片存在;室温压缩实验表明,锻造后合金的强度和塑性提高,这与锻造后显微组织的细化有关。
Ti2SnC的合成及其反应机制的研究
贝国平, 李世波, 翟洪祥, 周洋
2007, 27(3): 47-50.
[摘要](19) [PDF 495KB](0)
摘要:
采用常压烧结技术,分别对Ti/Sn/C和Ti/Sn/TiC两种配料,在950-1250℃温度范围、保温15-360min,真空条件下进行烧结。结果表明,两种配料均在1200℃短时间内合成了高纯度Ti2SnC粉。利用X射线衍射(XRD),能量色散谱仪(EDS)及扫描电镜(SEM)对Ti2SnC粉末进行了表征,并对Ti2SnC的形成机制进行了分析。所制备的Ti2SnC为片状颗粒,表面光滑,颗粒尺寸小于10μm,厚度约为1-2μm。Ti2SnC的形成机制是,在Ti-Sn-C反应系统中,Ti和Sn先反应形成Ti-Sn化合物;然后是Ti和C反应形成TiC;最后,Ti-Sn化合物和TiC反应形成Ti2SnC。此反应机制进一步由Ti-Sn-TiC反应系统验证。
等径弯曲通道变形镁合金的搅拌摩擦焊接
王快社, 王文, 徐可为
2007, 27(3): 51-54.
[摘要](22) [PDF 994KB](0)
摘要:
研究了等径弯曲通道变形AZ31镁合金的搅拌摩擦焊工艺,对焊缝的成形特点和力学性能进行了分析。试验结果表明,对厚为15mm的等径弯曲通道变形AZ31镁合金板,工艺参数对焊缝成型有很大的影响,成型性能对焊接速度的敏感程度较铝合金板要大,当焊接速度为37.5mm/min和搅拌头旋转速度为750r/min时,可以获得较好的焊接质量。
铝锂合金的焊缝组织与开裂敏感性研究
李小飞, 李晓红, 熊华平, 李艳, 郭绍庆, 张学军
2007, 27(3): 55-59.
[摘要](19) [PDF 1116KB](0)
摘要:
采用横向变拘束试验,研究铝锂合金(A合金)和2024合金的焊接热裂纹敏感性;并对焊缝组织进行分析,探讨它对两种合金焊接开裂倾向的影响。结果表明,A合金焊缝组织为柱状枝晶,在焊缝与热影响区之间由于非均匀形核而形成精细等轴晶粒区域(EQZ),而2024合金焊缝为联生结晶的胞状枝晶组织。两种合金焊缝组织的差异造成A合金有更高的焊接热裂纹敏感性。
高透明性不对称聚酰亚胺的合成与性能研究
刘金刚, 杨海霞, 王凯, 赵晓娟, 范琳, 杨士勇
2007, 27(3): 60-65.
[摘要](22) [PDF 594KB](0)
摘要:
采用1,4-双(3'-氨基-5'-三氟甲基苯氧基)联苯(m-TFDAB)为二胺单体,分别与两种联苯型二酐单体,3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(s-8BPDA)以及2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐(a-BPDA)通过一步高温溶液缩聚法制备了两种聚酰亚胺材料PI-1(s-BPDA/m-TFDAB)与PI-2(a-BPDA/m-TFDAB)。研究结果表明,不对称化结构没有对聚酰亚胺材料的耐热性能、力学性能以及电性能产生显著影响。但可以显著增大聚酰亚胺在有机溶剂中的溶解性以及在可见光范围内的透明性。PI-2不仅可以溶解于极性非质子性溶剂中,而且在许多常规溶剂中也具有优良的溶解性能。PI-2薄膜在可见光波长范围内具有优良的透明性,450nm处的透光率达到86%。此外,该材料在氮气中的起始热分解温度超过580℃,而700℃时的残余重量百分数达到67%。
磁控溅射沉积工艺条件对薄膜厚度均匀性的影响
温培刚, 颜悦, 张官理, 望咏林
2007, 27(3): 66-68.
[摘要](22) [PDF 300KB](0)
摘要:
薄膜厚度均匀性是衡量薄膜质量和镀膜装置性能的一项重要指标。在自行设计的磁控溅射沉积设备上,对薄膜沉积工艺中靶基间距、溅射功率、工作气压对膜厚均匀性的影响进行了研究,由连续光谱椭圆偏光仪SE800测量薄膜厚度。结果表明:靶基间距较大的情况下,薄膜均匀性明显改善;溅射功率和工作气压对薄膜均匀性也有较大的影响。
丁腈橡胶硫化胶在乙二醇中的加速老化失效及寿命预测
朱立群, 黄慧洁, 赵波
2007, 27(3): 69-73.
[摘要](25) [PDF 1456KB](0)
摘要:
为了研究丁腈橡胶硫化胶在乙二醇中老化过程中的性能变化,预测其在乙二醇中的寿命,采用了高温加速老化失效的方法,考察了丁腈橡胶硫化胶在70℃,90℃,110℃乙二醇中的失重、力学性能变化、断面形貌。并以扯断伸长率作为指标,根据阿伦尼乌斯方程,推出老化速度常数和温度的关系。结果表明:丁腈橡胶与乙二醇介质之间有物质交换,并且丁腈橡胶失重;丁腈橡胶在乙二醇中出现片状结构并脆化,产生孔洞和裂纹;可以采用加速老化失效的方法推测丁腈橡胶在乙二醇中的寿命。
改进的柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备四方相纳米尺寸钛酸钡粉体
侯铁翠, 李智慧, 卢红霞, 曾昭桓
2007, 27(3): 74-76.
[摘要](19) [PDF 624KB](0)
摘要:
柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备钛酸钡粉体具有操作简单、粉体粒度细小、生产成本低的特点,但是制备过程中胶体的稳定性很难控制,限制了其方法的发展。根据胶体的形成机理和条件,对目前的研究工艺进行优化,制备过程中不引入H+和NO3-,在提高胶体稳定性的基础上,于700℃左右煅烧获得了各向同性、粒径约20nm的四方相BaTiO3粉体,解决了普遍存在的BaTiO3粉体粒径细小与四方相的矛盾,煅烧温度也较常规方法明显降低。
镍基定向凝固合金表面涂层力学参数测量
贾大炜, 施惠基, 钟斌, 于慧臣, 牛莉莎
2007, 27(3): 77-81.
[摘要](24) [PDF 575KB](0)
摘要:
针对所研究的镍基定向凝固合金表面高温防护涂层的厚度远大于一般涂层的特点,提出一种简捷方便的新方法测量涂层的硬度和弹性模量,便于同时研究涂层表面和系统界面对测量结果的影响。并通过传统纳米压痕仪的测量结果,以及镀在另一种定向凝固合金表面的同一种涂层测量结果间的对比,验证了试验结果的正确性。
遗传算法在雷达吸波涂层多目标优化设计中的应用
李清岩, 杨东方
2007, 27(3): 82-86.
[摘要](23) [PDF 1057KB](1)
摘要:
本文利用遗传算法实现了雷达吸波涂层的多目标优化设计。首先对目标函数进行合理设计,同时基于Pareto最优概念,采用非劣分层遗传算法(NSGA)进行多目标优化。对具体实例的优化结果表明,该方法利用共享函数和小生境技术,可以使优化结果均匀的收敛于Pareto域附近。同传统优化方法相比,该方法物理意义明确,对决策者来说更具科学性、针对性和实用价值。
含孔平面编织混杂铺层层合板压缩性能
许延敏, 程小全, 陈浩, 胡仁伟
2007, 27(3): 87-90.
[摘要](18) [PDF 1058KB](0)
摘要:
对含孔平面编织混杂铺层复合材料层合板的压缩性能进行试验研究,考察铺层比例和铺层顺序对其压缩破坏和压缩强度的影响,然后利用点应力判据和平均应力判据进行层合板剩余压缩强度的估算。结果表明0°铺层比例的增加,提高了层合板的剩余压缩强度;(±45)编织铺层比例在20%-25%之间有助于提高层合板的剩余压缩强度;点应力判据和平均应力判据适用于这种混杂铺层层合板的剩余压缩强度的估算。
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