分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-05 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究了顺磁性Al-4.5Cu合金(质量分数,%,下同)添加Al-5Ti-1B细化剂后,在强磁场下定向凝固时凝固组织中织构的形成规律和晶界特征分布.结果表明:当温度梯度为27K/cm,未施加磁场时,细化后晶粒取向杂乱;施加磁场后,随着磁场强度的提高,晶粒位向发生变化,晶粒沿α-Al易磁化轴发生取向排布.伴随织构的生成,晶粒中重位点阵(CSL)晶界比例提高.熔体中具有磁晶各向异性的α-Al晶粒在磁场下受磁转矩作用发生转动,是织构生成的主要原因. 还讨论了磁场下流体流动对织构生成和晶界的影响.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-05 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用铜模铸造方法制备了直径2和3 mm的Zr61.5Cu21.5-xFe5Al11Sn1Nbx(x=0, 1, 2 原子分数%)和Zr61.5Cu21.5Fe5Al12非晶合金棒。结果表明, Sn和Nb微合金化略微降低了Zr-Cu-Fe-Al非晶合金的玻璃形成能力。Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金具有优异的压缩塑性,并且表现出“应变硬化”现象。高分辨透射电镜显示Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2和Zr61.5Cu21.5Fe5Al12合金均为完全非晶态,Sn和Nb微合金化后合金内部原子排列更紧密。正电子湮没谱分析结果表明,与Zr61.5Cu21.5Fe5Al12非晶合金相比,Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金内部原子密排间隙和结构自由体积尺寸减小、总量增加。大量弥散分布的自由体积有利于Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金剪切带的形成、分枝和相互作用,最终改善了非晶合金的塑性。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-05 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 基于时效处理实验、微观硬度测量和Fick第二定律,对Cr5Mo/A302异质焊接接头的C扩散行为进行研究,随后对已存在200 μm脱碳层的异质焊接接头和没有脱碳层的焊态接头进行持久实验,研究了脱碳层在不同应力水平下对接头寿命的影响。结果表明,随时效时间的延长,增、脱碳现象加剧,增、脱碳层的宽度变化均遵循抛物线型规律,实验测量结果与Fick第二定律拟合结果基本一致。预先形成的脱碳层在高应力条件下,可以成倍降低接头持久高温寿命,导致接头发生提前断裂,但是随着应力水平不断降低,断裂时间不断提高,预先形成的C扩散对接头持久寿命的影响程度不断下降,当应力降低到接头抗拉强度的36%以下后,其影响可以忽略。建立了C扩散影响因子S与应力的关系,并确定了已存在脱碳层对高温寿命不产生影响的临界应力值。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-05 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用扩散偶的方法,利用高温共聚焦激光显微镜和高温感应炉研究了1473 K热处理过程中Mn-Si脱氧合金与MnO-SiO2-FeO氧化物的固相反应及其对2者成分及物相的影响规律,并探讨和分析了凝固过程中合金与氧化物平衡成分变化情况以及高温固相反应机理。结果表明,热处理过程中合金与氧化物发生的固相反应造成合金内Mn,Si元素的损耗,靠近界面处合金内形成了大量MnO-SiO2颗粒,而氧化物中由于FeO成分的分解,产生了单质Fe颗粒,MnO和FeO含量随热处理时间的延长,分别呈上升和下降的趋势。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-05 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 考虑熔滴和小孔对熔池的影响,建立了基于FLUENT软件的激光+GMAW复合热源焊三维瞬态熔池流体流动数值分析模型.利用双椭球体热源描述电弧热输入,将激光热输入视为热流峰值可调节的双曲线旋转体热源,其热源分布参数通过简化的小孔形状尺寸模型确定;将熔滴过渡过程视为从熔池上部特定区域流入熔池高温液态金属的过程,并通过建立液态金属流速对时间的周期函数表征熔滴过渡频率;将小孔视为由激光致蒸汽反作用力引起的熔池表面变形,以简化计算过程,重点考虑小孔的存在对熔池流体流态的主要影响.利用所建模型对不同焊接条件下的激光+GMAW复合热源焊小孔形态、熔池流体流动和温度场进行模拟计算,分析了激光+GMAW复合焊热源焊流场特征,探讨了激光功率对复合焊熔池动态行为的影响规律.结果表明,在1m/min 焊速条件下,GMAW焊(激光功率为0 W)出现驼峰缺陷;当激光功率为500 W时,驼峰缺陷消失,但熔池中无小孔产生,且流体流动模式与GMAW焊相近;而当激光功率增至2000 W,熔池中出现小孔,使得流体流动模式更为复杂.将焊缝横断面形状尺寸的计算结果与实验结果进行比较,两者吻合较好,从而证明了模型的准确性和适用性.