分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用不同重熔工艺制备K452合金试样, 测试试样在900 ℃下的拉伸性能。结果表明:当浇注温度为1430 ℃时, 试样的抗拉强度从410变化到 510 MPa,延伸率从 3.5 % 变化到 22 %,实验数据较分散;试样中O和N平均含量较高,尤其N含量达0.0028 %之多;断口上存在大量疏松。当浇注温度提高到1500 ℃时,拉伸性能得到提高,试样中O和N的平均含量有所降低,断口上疏松减小。当合金经过1590 ℃保温5 min的高温净化处理,浇注温度仍为1500 ℃时,试样的拉伸性能大幅度提高,O和N的平均含量明显降低,断口上没有观察到疏松,实验数据具有较好的一致性。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 将a+b 两相区精锻, 直径为30 和45 mm (分别定义为D30 和D45)的Ti60 棒材分别在950, 1000 和1050 ℃进行固溶+时效热处理, 研究了热处理温度对棒材织构和拉伸性能的影响. 结果表明, D45 棒材锻态组织中, 棒材轴向与a 相的或 方向平行的丝织构较强; 950 ℃热处理后显微组织和织构变化不明显. 随固溶温度升高, a 相的 丝织构增强, 而 丝织构密度减弱. 固溶温度对棒材强度的影响不大. D30 棒材锻态组织中主要存在 方向的丝织构; 随固溶温度升高, 丝织构逐渐增强, 棒材的室温强度显著升高.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: α/β两相区精锻的Φ30mm和Φ45mm Ti60棒材分别在950℃、1000℃、1050℃固溶+时效热处理,研究了棒材显微组织、织构及其对拉伸性能的影响。结果表明,Φ45mm棒材中存在较强的和平行于棒材轴向的丝织构;950℃热处理后显微组织和织构变化不明显;随固溶温度升高,晶体方向平行于棒材轴向的丝织构增强,而丝织构密度减弱;固溶温度对棒材强度的影响不大。Φ30mm棒材中主要存在方向平行于棒材轴向的丝织构,固溶温度升高,晶体方向与棒材轴向平行的织构逐渐增强,棒材的室温强度随固溶温度升高而显著升高。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用XRD, SEM, TEM等实验方法, 研究了铝热合成法制备的FeNiCrAl 合金的微观组织, 并研究了铝热剂成分中Al含量对合金拉伸性能的影响. 结果表明, 当铝热剂中Al 含量不超过25.4% (质量分数)时, 合金的主要组成相是奥氏体; 当铝热剂中Al 含量达到26.6%时, 合金主要组成相为铁素体, 同时析出颗粒状的NiAl 相; 随着Al 含量继续增加, 颗粒状析出相逐渐被编织状组织所取代. 编织状组织的产生是液相调幅分解的结果. 铝热剂中Al 含量的增加, 会降低合金的断后延伸率.当铝热剂中Al 含量为26.6%时, 合金的抗拉强度达到最大, 为640.87 MPa.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用XRD、SEM、TEM等实验方法,研究了铝热合成法制备的FeNiCrAl合金的微观组织,并研究了铝热剂成分中Al的含量对合金拉伸性能的影响。结果表明,当铝热剂中Al含量不超过25.4%时,合金的主要组成相是奥氏体;当铝热剂中Al含量达到26.6%时,合金主要组成相变为铁素体,同时析出颗粒状的NiAl相;随着Al含量继续增加,颗粒状析出相逐渐被编织状组织所取代。经分析认为,编织状组织的产生是液相调幅分解的结果。铝热剂中Al的含量增加,会降低合金的断后延伸率。当铝热剂中Al含量为26.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为640.87Mpa。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用OM, SEM和TEM研究了一种Ni-Cr-W-Fe 合金在760 ℃长期时效过程中的显微组织变化, 测试了合金室温和高温力学性能, 对拉伸断口进行了分析. 结果表明, 1100 ℃固溶后合金平均晶粒尺寸约为80 mm, 晶内包含退火孪晶. 760 ℃时效后合金中析出M23C6和g' 相. g' 相尺寸约为29 nm, 体积分数约为19%. 760 ℃长期时效后, g' 颗粒平均尺寸与时间t 满足Ostwald 方程. 固溶态合金具有优异的室温塑性, 拉伸断口具有韧性断裂形貌. 时效态合金室温屈服强度明显增加, 塑性下降. 随760 ℃保温时间延长, 合金室温和高温屈服强度缓慢降低. 与时效态合金相比, 1000~3000 h 时效后的合金室温塑性降低, 高温塑性维持在15%左右, 与时效态基本相当.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 对直径分别为125 mm、140 mm和160 mm的钼丝(模型材料)进行拉伸实验和应力控制的拉-拉疲劳实验, 研究了微米尺度体心立方结构的钼丝的力学性能及其尺寸效应。在扫描电镜下观察钼丝的拉伸断口和疲劳断口, 分析了金属钼丝的拉伸和疲劳断裂行为。结果表明, 微米尺度体心立方拉拔态钼丝的拉伸断裂强度和应力控制下的疲劳强度都随着钼丝直径的减小而下降。微米尺度钼丝的疲劳性能尺寸效应, 来源于丝中径向方向的拉长晶粒数目不同。结果丝的直径越小钼丝对表面所萌生的疲劳裂纹或缺陷越敏感, 疲劳扩展寿命越短。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究硅化物(Nb5Si3相)析出对高Nb-TiAl 合金组织及室温拉伸性能的影响. 实验结果表明, 硅化物脱溶析出温度在1000~1200 ℃之间, 析出物位于片层团晶界处、b(B2)相偏析处以及片层之间. 添加Si 元素后, 合金室温拉伸性能有所增加.因为Nb5Si3相的形成使得b(B2)相稳定元素Nb含量下降, 导致脆性相b(B2)相体积减少. 但是, 含Si 高Nb-TiAl 合金经过热处理后, 室温拉伸性能随热处理温度提高而逐步降低. 因为沿片层析出的硅化物会导致裂纹沿片层产生与增殖, 而且应力会导致硅化物进一步析出, 加速裂纹扩展. 而且, Si 的加入会导致g 相区扩大, 在1280~1300 ℃之间形成g 单相区. 硅化物析出在片层边界处, 会导致块状g+b(B2)相组织, 脆化晶界; 而硅化物析出在片层内部会导致二次g 板条形成, 割裂了初始片层组织.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用OM, SEM和TEM研究了[001], [011]和[111]取向第三代单晶高温合金DD9 组织, 在拉伸试验机上测试了3 种取向760 和1100 ℃下的拉伸性能. 结果表明, 在垂直于晶体生长方向的截面上, [001], [011]和[111]取向DD9 合金铸态枝晶形貌、热处理态g′相形状不同; 随着温度的升高, 合金的抗拉强度与屈服强度降低, 各向异性减弱; 除1100 ℃下[001]取向屈服强度略低于[011]取向, [001]取向DD9 合金抗拉强度与屈服强度分别高于[011]和[111]取向合金; [001], [011]和[111]取向DD9 合金760 ℃下拉伸断口呈类解理特征, 1100 ℃下断口为韧窝断裂特征; 760 ℃下DD9 拉伸试样在基体通道内含有浓密的位错, [001]取向在g′相内出现了层错, 1100 ℃下[001]与[111]取向在基体通道内和g′相内累积了大量浓密的位错网,[011]取向出现了大量的形变孪晶带.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用铝热合成法制备了Al2O3和NiAl 共同增强的铁基氧化物弥散强化(oxide dispersion strengthened, ODS)合金, 研究了Al2O3纳米粒子的大小、分布和运动行为. 研究表明, 添加TiO2凝胶可以形成大小约为10 nm 的Al2O3纳米粒子, 这些Al2O3纳米粒子由于界面能的作用全部与NiAl 相结合. 当添加TiO2凝胶的质量分数达到1.24%时, 合金的拉伸强度达到最大值849 MPa, 并保持13%的延伸率.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用铝热合成法制备了Al2O3和NiAl共同增强的铁基氧化物弥散强化合金(Oxide Dispersion Strengthened alloy),研究了Al2O3纳米粒子的大小、分布和运动行为。研究表明,添加TiO2凝胶可以形成大小约为10 nm的Al2O3纳米粒子。这些Al2O3纳米粒子由于界面能的作用全部与NiAl相结合。当添加TiO2凝胶质量分数达到1.24%时,合金的拉伸强度达到最大值849 MPa,并保持13%的延伸率。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》
摘要: 生态系统碳循环过程对水分响应的研究已成为全球变化关注的焦点问题之一。基于长白山温带针阔混交林与千烟洲亚热带人工针叶林观测站2003-2009年生长季的碳通量(NEE)和气象观测数据,综合考虑水分对光合、呼吸作用的影响,构建不同的NEE模型,并应用模型数据融合方法优化模型参数、遴选最适模型,系统分析了水分因子对不同森林生态系统碳循环的影响。结果表明:(1)优化后的模型参数均能被NEE实测数据较好约束。长白山生长季的光合、呼吸参数值均高于千烟洲,未考虑空气饱和水汽压差(VPD)的模型高估了千烟洲温度敏感性参数(Q10)值、低估了千烟洲基础呼吸速率参数(BR)值;(2)仅考虑VPD对光合作用影响的模型是长白山生长季碳通量模拟的最优模型,但模拟精度提高不显著。不同模型间碳通量组分模拟结果差异较小;(3)考虑VPD和土壤含水量对光合、呼吸作用共同影响的模型是千烟洲生长季碳通量模拟的最优模型,并且显著提高了模拟精度。未考虑水分的模型在生长季高估了总生态系统生产力(GEP)总量2.0%(21.85 g C/m2),同时更大幅度地高估了生态系统呼吸(RE)总量4.4%(38.02 g C/m2),从而导致NEE总量低估于实测值7.8%(18.55 g C/m2)。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 通过拉伸试验机、腐蚀试验箱、DSC以及TEM等设备对淬火后预拉伸处理并自然时效至稳定状态的铝锂合金薄板的拉伸性能、腐蚀性能、时效响应特征以及微观组织进行了系统研究。结果表明,在0?6%范围内,合金的屈服强度随预拉伸量增加而逐渐提高;预拉伸量低于3%时,合金的抗拉强度随拉伸量增逐渐降低,在3?6%范围内,抗拉强度趋于平稳;随预拉伸量增大,合金由明显的晶间腐蚀转为点蚀,T34状态点蚀深度最小,约为0.03mm;预拉伸改变了合金的时效响应特征,使合金在100?C附近的吸热峰向高温移动,180?C以及260?C附近的放热峰向低温区移动。淬火后的预拉伸在增加晶内位错密度的同时,抑制了d相在晶内和晶界的析出,预拉伸量越大,晶内及晶界??相的数量越少。位错及析出相的共同作用影响了合金的拉伸及腐蚀性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究了SiCf/TC17 复合材料的室温、高温(773 K)拉伸性能及其断裂机制. 结果表明: SiCf/TC17 复合材料室温、高温应力-应变曲线受纤维线弹性变形和基体屈服程度影响呈现不同的形状; 室温断裂机制主要是反应层多次断裂、纤维一次断裂和基体脆性断裂等, 高温断裂机制主要是纤维多次断裂、基体韧性断裂和大范围的界面脱黏等; 纤维累计损伤理论适合于对SiCf/TC17 复合材料断裂强度的估测, 其中室温断裂强度符合临界断裂纤维数大于或等于3 时的局部承担载荷模型, 高温断裂强度符合均匀承担载荷模型. 结合断裂机制和强度估算结果, 详细论述了SiCf/TC17 复合材料室温、高温拉伸断裂过程.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用冷坩埚定向凝固技术制备了定向柱状晶的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭, 在改变抽拉速率的情况下, 所获得的铸锭具有不同片层间距的全片层组织. 通过拉伸性能实验, 测得其室温极限抗拉强度最高达到652 MPa, 伸长率最大达到1.5%, 而高温极限抗拉强度最高达到490 MPa, 伸长率最大达到5.0%. 通过高周疲劳性能实验, 绘制了抽拉速率分别为1.0和1.2 mm/min时定向凝固合金的应力-循环次数(S-N)曲线以及应力比R为0.1 时的疲劳极限值. 对比断口形貌分析表明, 室温时试样拉伸断裂方式为脆性断裂, 而经高周疲劳实验后断裂方式为脆性解理断裂; 高温时试样拉伸断裂方式则为大部分脆性断裂与少部分延性断裂并存. 对高周疲劳试样断口的分析表明, 疲劳裂纹在相界面和B2相附近萌生, 据此基于塑性钝化理论分析了其裂纹扩展机制, 并绘制了高周疲劳裂纹扩展模式图.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-10 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 本文采用冷坩埚定向凝固技术成功地制备了定向柱状晶的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭,在改变抽拉速度的情况下,所获得的铸锭具有不同片层间距的双相全片层组织,并在其中分布着少量B2相。通过拉伸性能实验,测得其室温极限抗拉强度最高达到652MPa,伸长率最大达到1.5%,而高温极限抗拉强度可达490MPa,伸长率为5.0%。通过高周疲劳性能实验,绘制了抽拉速度分别为1.0mm/min和1.2mm/min时定向凝固试样的疲劳寿命S-N曲线,以及应力比R为0.1时的疲劳极限值。对比断口形貌分析表明:室温时试样拉伸断裂的方式为脆性断裂,而试样经高周疲劳实验后断裂的方式为脆性解理断裂;高温时试样拉伸断裂的方式则为大部分脆性断裂与少部分延性断裂并存。对高周疲劳试样断口的分析表明疲劳裂纹在相界面和B2相附近萌生,据此基于塑性钝化理论分析了其裂纹扩展机制,并绘制了高周疲劳裂纹扩展模型图。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 本文研究了两种Ti/Al比对新型Ni-Fe-Cr基合金GH984G在长达上万小时高温时效过程中γ′沉淀相的粗化行为及其力学性能的影响规律. 结果表明:随时效温度从700℃升高至800℃,球形γ′沉淀相的粗化速率明显增大. 在700℃和750℃长期时效过程中,高Ti/Al比和低Ti/Al比合金γ′沉淀相的粗化行为均符合Lifshitz-Slyozof-Wagner (LSW) 理论,受扩散过程控制,高Ti/Al比合金中γ′沉淀相的粗化速率较高. 然而,800℃长期时效过程中,两种Ti/Al比合金γ′沉淀相的粗化行为偏离LSW理论,此外,时效时间小于3000h时,高Ti/Al合金的γ′沉淀相长大较快,进一步延长时效时间,低Ti/Al比合金的γ′沉淀相长大速率较快. Ti/Al比对合金标准热处理态和700~800℃一万小时时效后合金的700℃拉伸性能无明显影响. 通过选取合适的Ti/Al比,可以控制γ′沉淀相的粗化行为,增强合金组织稳定性.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 使用万能试验机对粉煤灰微珠/环氧树脂复合泡沫塑料进行拉伸和压缩实验,并用扫描电镜(SEM)观察 其断面形貌,研究了微珠含量、微珠粒径以及级配比例对复合泡沫塑料拉伸和压缩性能的影响。结果表明,随 着微珠含量的增加复合泡沫塑料的拉伸和压缩强度都表现出先升高后下降的趋势,且在填充量为 15phr 时达 到最大,其拉伸强度和压缩强度比纯环氧树脂分别提高了 9.15%和 6.86%。在填充量相同的条件下,微珠的粒 径越小复合泡沫塑料的拉伸和压缩强度越高。填充小粒径微珠(20 μm)比填充大粒径微珠(250 μm)复合泡沫 塑料的拉伸强度和压缩强度分别高 158.41%和 19.96%,拉伸模量和压缩模量分别高 32.77%和 73.59%。不同粒 径微珠级配填充环氧树脂复合泡沫塑料的拉伸和压缩性能主要受小粒径微珠含量的影响,小粒径微珠含量越 高其拉伸和压缩强度越高。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用粉末冶金法制备了分别用Al2O3、SiC 颗粒增强的颗粒体积分数为25%的6061Al 基复合材料, 在不同温度对其进行固溶-时效热处理, 通过拉伸曲线分析和断口SEM分析研究了增强颗粒与基体适配性对颗粒增强铝基复合材料拉伸性能的影响。结果表明, 低强度Al2O3颗粒不适合用于增强高强度的6061Al 基体; 研究了增强颗粒与基体适配性对颗粒增强铝基复合材料强化机制的影响, 发现主要通过影响应力传递机制来影响复合材料性能; 揭示了适配性与增强颗粒开裂、复合材料屈服之间的关系, 得出增强颗粒相对于基体强度越高, 颗粒开裂越少, 并总结了一种表示增强颗粒与基体适配性关系的方法。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 研究了界面性能对随机短云杉纤维增强聚丙烯(PP)复合材料宏观拉伸性能的影响。采用双线性内聚力模型(CZM)描述随机短云杉纤维和PP基体间非理想界面的力学行为,建立了含非理想界面的随机短纤维增强复合材料代表性单元(RVE)的二维有限元模型,考虑了纤维含量、长细比、随机分布和随机各向异性弹性以及PP基体弹塑性的影响;模拟了不同纤维含量复合材料的实验拉伸应力应变曲线。结果表明,短云杉纤维/PP基体间非理想界面刚度与复合材料有效弹性模量之间有单调递增的曲线关系,即E-K曲线;同一复合材料不同纤维含量的E-K曲线簇有一个临界交点。在交点右侧强界面刚度区复合材料有效模量随着纤维含量的增加而提高,在交点左侧弱界面刚度区有效模量随着纤维含量的增加而减少。三种不同体积含量10%、20%和49%的云杉/PP复合材料的非理想界面刚度可用E-K曲线和实验测得的宏观有效弹性模量确定,云杉/PP界面初始破坏位移和界面完全破坏位移也可根据模拟拉伸应力应变曲线确定。数值分析结果能用非理想界面刚度来解释和理解随机短植物纤维体积含量对复合材料宏观有效模量的影响。