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  • 2012年第41卷第2期文章目次
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    • Effect of Pr on the Structure and Magnetic Properties of CoPt Alloys

      2012, 41(2):189-193.

      摘要 (1771) HTML (146) PDF 0.00 Byte (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:对PrxCo50-xPt50 (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0) 合金的显微结构和磁性能进行了研究。X射线衍射结果表明:经 1000 ℃均匀化后合金为单一的面心立方相(fcc),而经 675 ~ 750 ℃退火后合金由硬磁相(面心四方结构,fct)和软磁相组成。随着Pr含量增加,fct 的(111)衍射峰向高角度偏移,并且 c/a 增大导致有序度 S 减小。合金Pr0.4Co49.6Pt50 经 675 °C 退火 60 min 后,矫顽力和剩磁比达到最大值。PrxCo50-xPt50 (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0) 经 675 °C 退火 60 min 的样品,矫顽力随着Pr含量的增加而单调减小,但剩磁比先增大后减小。

    • Influence of Pt on Oxidation Behavior of CoNiCrAlY Alloy

      2012, 41(2):194-198.

      摘要 (1594) HTML (147) PDF 0.00 Byte (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用扫描电镜、维氏硬度计、X射线衍射和能谱分析研究了CoNiCrAlY合金及添加3%、5%Pt (质量分数)改进的CoNiCrAlY合金组织、硬度及恒温氧化行为。结果表明:Pt在合金中形成了一种β-(Ni, Pt)Al相,显著改变了合金的组织;Pt的添加使得合金的硬度有了略微的提高;Pt促进了亚稳态的θ-Al2O3向稳态α-Al2O3的相转变,降低合金的氧化速率,Pt还抑制了β-相的消耗及内氧化的产生,提高了合金的抗氧化性能。

    • Influence of Processing Parameters on the Deformation Behavior of Ti14 Alloy Containing a Small Volume of Liquid

      2012, 41(2):199-202.

      摘要 (1696) HTML (156) PDF 0.00 Byte (37) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热模拟系统研究了半固态变形温度,应变速率和变形量对Ti14合金压缩行为和组织演变的影响。结果表明:温度和应变对Ti14合金半固态峰值应力影响较大,峰值应力随着温度的增加和应变速率的减小而降低。分析认为:半固态变形中,应变速率的变化会影响产生压缩变形所需的响应时间,而液相的含量受控于变形温度,随着变形温度的升高,组织中出现了网状晶界结构,使得变形机制由固相粒子的塑性变形转变为固液混合流动。此外,变形量对合金半固态变形的应力-应变影响较小,可以认为是液相的润滑作用和协调变形机制缓解了晶粒间的压缩应力和摩擦力,使得应力-应变变化不明显。

    • Diffusion, Intrusion and Reaction between Al-Containing In-termetallics and TiC Sintered Body during Thermal Pressure Holding

      2012, 41(2):203-207.

      摘要 (1839) HTML (160) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别以Fe40Al、Ni3Al和TiAl(NbCr) 金属间化合物为基体,在一定的压力和温度下,使其和低孔隙率TiC粉体烧结体有效结合。采用扫描电镜及能谱仪等对其界面的组织结构进行分析。结果表明,所有金属间化合物均与TiC烧结体形成了冶金结合的界面。TiC烧结体在高温保压过程中有微量分解,扩散进入了Fe40Al和Ni3Al基体表层,降低了其熔点,从而使其成为可流动状态,被挤压进入TiC烧结体的孔隙。但TiAl(NbCr) 合金未能进入TiC烧结体孔隙,而是在与TiC的界面处形成了一层Ti含量高于基体约10 at%的反应层。

    • Study on Control of Deep-Drawing Ear for Orthotropic TA2M Sheet Metal

      2012, 41(2):208-211.

      摘要 (1877) HTML (179) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对具有显著面内异性的钛合金TA2M板料,给出了材料厚向异性指数R值的三角函数分布规律, 在此基础上,基于势流原理和边界元法,提出了面内异性的钛合金板料在拉深成形中,凸缘外边界势值按材料的各向异性规律分布的假设,并计算得出合理的毛坯形状。经过试验验证,所建立的方法合理正确,计算得到的毛坯可有效避免凸耳现象的产生。

    • Effect of Doping of Ti and C on Crystallization and Magnetic Properties of NdPrFeB Thick Melt-Spun Ribbons

      2012, 41(2):212-214.

      摘要 (1539) HTML (162) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统研究了添加Ti和C对NdPrFeB合金厚带晶化过程及磁性能的影响。结果表明,Ti的添加可以抑制合金中(Nd,Pr)2Fe23B3亚稳相的生成并细化晶粒从而极大地提高矫顽力;而同时添加Ti和C,随着C含量的增加,矫顽力逐渐降低而剩磁升高。最佳热处理后(Nd0.4Pr0.6)9Fe72Ti4B11C4合金的磁性能达到Jr为0.88 T,Hcj为618 kA/m,(BH)max为109.8 kJ/m3。

    • 等通道转角挤压变形Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金的组织、织构与力学性能

      2012, 41(2):215-220.

      摘要 (1815) HTML (154) PDF 0.00 Byte (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用等通道转角挤压(ECAP)工艺以Bc路径在623 K温度下对Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金进行变形,观察显微组织与织构,测试了力学性能。显微组织分析表明,镁合金经ECAP变形晶粒尺寸明显得到细化,经6道次ECAP变形后晶粒尺寸由原轧制态的约26.1 μm细化至约1.2 μm,且细小的第二相粒子Mg12Ce弥散分布于晶内及晶界处;同时经ECAP变形后,原始轧制织构随变形道次的增加不断减小,并开始转变为ECAP织构,织构强度不断增强;力学性能结果表明,由于晶粒细化作用大于织构软化作用,前3道次ECAP变形镁合金强度随道次的增加不断提高,与Hall?Petch关系相符,在第3道次时其抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为272.2和263.7 MPa;在4道次之后形成较强的非基面织构,镁合金强度下降,与Hall?Petch呈相悖关系。断口分析表明,轧制态与ECAP变形镁合金的断裂方式都是沿晶断裂,由于6道次变形镁合金晶粒细化,存在更多的韧窝并获得16.8 %最大室温伸长率。

    • AZ31镁合金压缩变形微观织构演变规律

      2012, 41(2):221-225.

      摘要 (1582) HTML (138) PDF 0.00 Byte (48) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电子背散射衍射(EBSD)原位跟踪实验方法研究了AZ31镁合金压缩变形微观织构演变规律。在温度为170 ℃条件下,研究了AZ31镁合金轧制板材经过3次连续真空压缩(变形量分别为11%、17%和23%)时,其相同观察区域的微观织构演变。研究结果表明,AZ31镁合金轧制板材的微观织构为典型的(0001)基面织构。当温度为170 ℃、变形量为11%时,晶粒取向发生显著改变,大部分晶粒都发生了完全孪生,只有少数发生部分孪生,原始的基面轧制织构大幅减弱,孪生变体符合60°/<10 0>和86.3°/< 2 0>取向关系。随着变形量的增加,滑移开始启动,孪晶晶界减少,织构变化不明显。压缩变形过程微观织构演变机理主要以拉伸孪生为主,基本上没有压缩孪生出现。

    • Zr-Nb、Zr-Sn-Nb合金轧制板材织构分析

      2012, 41(2):226-229.

      摘要 (1874) HTML (161) PDF 0.00 Byte (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电子背散射衍射 (EBSD) 技术对Zr-Nb、Zr-Sn-Nb两类锆合金的终轧退火板材组织、织构进行了研究,并对再结晶晶粒的取向差进行了表征。结果表明,两类锆合金经终轧退火后都得到了均匀细小的再结晶组织,多数晶粒尺寸在2~5 μm之间;两种合金中形成的第二相差别很大,Zr-Sn-Nb合金中第二相均匀弥散,而Zr-Nb合金中第二相则存在两种形态;两种合金退火后织构均为基面平行于轧面的取向织构,并向TD方向偏转一定角度,且多数晶粒的< >∥RD方向。

    • 长期时效对一种镍基单晶高温合金组织演化及持久性能的影响

      2012, 41(2):230-234.

      摘要 (1718) HTML (185) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了长期时效对一种镍基单晶高温合金显微组织及持久性能的影响。结果表明:800 ℃时效1000 h后,γ¢相仍保持立方体形态;980 ℃时效1000 h、1010 ℃时效500 h后,γ¢相逐渐连接形筏。980 ℃时效500 h、1010 ℃时效100 h后,μ相以针状和颗粒状形态逐渐析出,980 ℃时随时效时间延长,μ相逐渐增加,1010 ℃时随时效时间延长,μ相先增加后减少。800 ℃长期时效后合金的持久寿命变化不大,980,1010 ℃时随时效温度升高和时效时间延长,合金的持久寿命递减。

    • 弥散强化相对PtIr5合金高温蠕变性能的影响

      2012, 41(2):241-245.

      摘要 (1561) HTML (157) PDF 0.00 Byte (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了Pt-5Ir和ZGSPt-5Ir高温材料在1423~1523 K温度范围内的蠕变行为。结果表明:由于氧化锆颗粒的添加,弥散强化PtIr5材料的高温蠕变性能比Pt-5Ir的性能优异。弥散强化PtIr5的蠕变机制为晶格自扩散引起的高温攀移控制,断裂方式为沿晶脆性断裂;Pt-5Ir的蠕变机制为牛顿粘滞滑移控制,断裂方式为穿晶韧性断裂。

    • Ni75Al15Mn10合金γ′相沉淀过程以及原子占位的微观相场模拟

      2012, 41(2):246-250.

      摘要 (1763) HTML (162) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于微观相场模型和微观弹性理论,对Ni75Al15Mn10合金γ′相沉淀过程以及原子占位进行了原子层面的计算机模拟。结果表明:合金在1273 K进行时效,沉淀早期先析出L10结构,之后随着有序度的增加,逐渐转变为L12结构;原子的有序化早于成分簇聚,γ′相的沉淀机制为等成分有序化+失稳分解的混合机制;γ′有序相的体积分数比γ无序相小,且γ′和γ相的体积分数比值约为60%;Al原子主要占据β格点 (γ′相顶角位置),αⅡ和αⅠ格点主要由Mn原子占据,且在αⅡ格点占位几率高于αⅠ格点,Mn原子主要占据Ni位,形成的γ′相为单一的(Ni,Mn)3Al相。

    • 铸态TC21钛合金高温热变形行为及加工图

      2012, 41(2):251-255.

      摘要 (1616) HTML (150) PDF 0.00 Byte (43) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了铸态TC21钛合金在温度1000~1150 ℃,应变速率0.01~10 s-1条件下的高温压缩变形行为,基于动态材料模型建立了热加工图,并结合变形微观组织观察确定了该合金在实验条件下的高温变形机制及加工工艺。结果表明:TC21合金在β相区进行热压缩,主要变形机理为动态回复;Ⅰ区 (高应变速率, ≥1 s-1),材料落入流动失稳区域,其微观变形机制为局部塑性流动,在制定热加工工艺时应尽量避免;Ⅱ区(1050~1120 ℃,0.1~1 s-1),β晶粒变扁、拉长,晶界平直,为典型的动态回复,功率耗散率为32%~34%;最优加工区,Ⅲ区 (低应变速率0.01~0.1 s-1),功率耗散为38%~46%,拉长的β晶粒晶界上出现连续再结晶现象,首火次开坯应在高温(1150 ℃)附近进行,以提高铸态组织的塑性,随后开坯应在中低温进行,以得到细小均匀的β晶粒。

    • 稀土La在纳米晶(W, Ni, Fe, La)复合粉末烧结过程中的作用机理

      2012, 41(2):256-259.

      摘要 (1693) HTML (150) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用溶胶-喷雾干燥法制备纳米晶(W,Ni,Fe,La)复合粉末,研究了粉末在烧结过程中La对抑制鼓泡和晶粒长大的作用机理,通过XRD与SEM分析了La在烧结过程中的相转变规律和在合金中的存在形式,讨论了稀土La对合金液相烧结过程中扩散的影响。结果表明:稀土La在纳米复合粉末中主要以La2WO6与La4W2O15的形式存在。经液相烧结后,稀土La主要以二次相颗粒的形式分布于粘结相中,生成高温下能稳定存在的La4W2O15相,该相对杂质元素Ca、O具有很好的亲和力,起到晶界净化和晶内净化的作用。同时二次相颗粒存在于粘结相中,抑制了W在粘结相中的扩散,降低了W在粘结相中的溶解度,使得液相烧结溶解-析出过程减慢,从而抑制液相烧结阶段的晶粒长大和鼓泡现象。

    • 钛合金绝热剪切带出现时临界塑性剪切应变的估算方法

      2012, 41(2):260-265.

      摘要 (1447) HTML (154) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于曲线的最小二乘拟合方法,计算了Ti-6Al-4V绝热剪切带出现时的临界塑性剪切应变。根据梯度塑性理论,获得了绝热剪切带内部的局部塑性剪切变形分布曲线的理论表达式,用于拟合Liao及Duffy的实验数据。在不同的绝热剪切带宽度取值条件下,估算了绝热剪切带出现时的临界塑性剪切应变。当绝热剪切带的宽度取值在1~2 mm时,计算出的临界塑性剪切应变在0.1~0.47之间。绝热剪切带内部的局部变形分布曲线的理论表达式可以很好地描述流线的非线性特征。当绝热剪切带的宽度取值较大时,绝热剪切带内部的流线的理论结果在两端较弯曲;而当其取值较小时,这些流线比较平直,仅稍微弯曲。

    • 电弧作用下CuW触头的热冲击效应分析

      2012, 41(2):266-270.

      摘要 (1665) HTML (148) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于表面微裂纹导致的断裂或整块剥落作为CuW触头失效的主要方式现象,在充分考虑电弧热源的时间和空间分布、不同温度下铜钨合金的材料属性和高温下的相变潜热影响的基础上,采用有限元方法分析了CuW触头在高压电弧作用下的温度场分布,根据热弹性效应计算出触头热应力的变化状况,揭示了构件初始裂纹的形成过程、产生部位以及裂纹形核的驱动力,从而为触头的损伤分析提供依据。

    • 第一性原理研究碳化铬的电子结构、硬度和德拜温度

      2012, 41(2):271-275.

      摘要 (1893) HTML (148) PDF 0.00 Byte (42) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用基于第一性原理的密度泛函理论,计算了3种碳化铬的晶格常数、电子结构、弹性模量、理论硬度和德拜温度等。结果表明,Cr3C2, Cr7C3 和Cr23C6的化学键均为共价键、离子键和金属键组成的混合键;Cr3C2的热力学和力学稳定性均最高;Cr3C2, Cr7C3和Cr23C6的理论硬度值分别为20.9, 18.3和13.2 GPa,这与近期的实验研究结果十分相近。此外,本研究预测了3种碳化铬的徳拜温度。

    • AgNi10触头材料闭合接触阶段的热-电-力耦合分析及实验研究

      2012, 41(2):276-280.

      摘要 (1765) HTML (161) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了描述直流闭合接触阶段AgNi10电接触材料受热-电-力耦合作用的数学模型,通过有限元法采用顺序耦合方式计算了固定接触阶段AgNi10触头材料接触区的温度场、应力应变场等,计算过程考虑了材料物理力学特性随温度的变化、接触电阻以及符合实际工作环境的边界条件等。结果表明:电流密度沿接触区域非均匀分布,形成环形热源;在热-电-力耦合作用下,热应力集中区由接触中心向触头内部扩展,同时,接触界面的边缘处也出现了热应力集中区,热应力集中区容易成为裂纹源,这一计算结果与实验现象基本一致。

    • Cu和Al箔扩散结合界面相生长行为研究

      2012, 41(2):281-284.

      摘要 (1841) HTML (159) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用等离子活化烧结方法实现了Cu箔和Al箔的固相扩散结合,考察了673~773 K温度范围内界面金属间化合物 (IMCs)层的生成过程和生长动力学。结果表明:界面IMCs生成过程主要包括物理接触、IMCs形核、IMCs沿界面相连和IMCs层连续增厚4个阶段;界面主要由Al4Cu9、AlCu和Al2Cu层构成;各层厚度与反应时间的关系均符合抛物线规律,表明IMCs生长动力学由体扩散所控制;各层生长速率常数与反应温度之间满足Arrhenius关系,且整个IMCs界面层以及Al4Cu9、AlCu和Al2Cu各单层的生长激活能分别为80.78、89.79、84.63和71.12 kJ/mol。

    • Ti-Zr-V-Mn-Ni固溶体贮氢合金电极衰变机理的探讨

      2012, 41(2):285-288.

      摘要 (1486) HTML (155) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用FESEM-EDS、EIS及ICP-MS技术对Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33合金电极的容量衰减机制进行研究。该合金的容量衰减涉及到以下三方面:随循环次数的增加,合金电极表面的裂纹明显加宽、加深,存在氧化现象,这既增加电极的内阻,又阻碍氢在合金内的扩散;电荷转移电阻增加,交换电流密度减小,这些动力学因素的变化使得氢化物电极的放电容量逐渐减小;合金组分元素V、Ti和Zr的腐蚀溶解明显,这是合金电极容量衰减的主要原因之一。

    • 薄W(111) 和W(110) 晶面熔化的原子模拟

      2012, 41(2):289-293.

      摘要 (1584) HTML (145) PDF 0.00 Byte (39) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据改进分析型嵌入原子法 (MAEAM),利用分子动力学 (MD) 模拟研究含表面薄W(111) 和W(110) 晶面熔化机制。首先研究温度对晶面表层原子均方位移 (MSD) 的影响,表明表面和非谐效应对晶面结构和性质影响明显,且原子振动呈现各向异性的特点。在此基础上进一步分析其原子密度函数 (ADF)和结构因子 (SF) 随温度变化,发现薄W(111) 和W(110) 晶面熔化机制不同,对于W(111) 晶面,表面在其熔化转变过程中起主要作用,在3700 K完全熔化, 拟合无序原子分数随温度变化表明W(111) 晶面预熔-熔化转变温度为3550 K;而W(110) 晶面则出现过热,直到4000 K完全熔化,非谐效应在其熔化转变中起主要作用。

    • 6种弓丝的摩擦力与其表面粗糙度、弹性模量及硬度的关系

      2012, 41(2):294-297.

      摘要 (1814) HTML (164) PDF 0.00 Byte (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:以医用βTi丝、NiTi丝和不锈钢丝为对象,研究了其表面粗糙度、硬度和弹性模量与摩擦性能之间的相互关系。结果表明:表面粗糙度对摩擦力的影响最显著,并与摩擦力成正相关关系。弹性模量和硬度与摩擦力成负相关关系。通过利用函数回归拟合,建立了表面粗糙度、弹性模量和硬度与摩擦力的定量关系:f = (E -0.02649)·(H-0.07035)·(Ra0.80625), R2 = 0.9982。

    • 多孔ZrO2/HA医用钛合金微弧氧化复合陶瓷膜层生物力学性能研究

      2012, 41(2):298-303.

      摘要 (1496) HTML (155) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得具有生物力学性能的陶瓷膜层材料并满足临床医学上的需要。以Ti6Al4V钛合金为基体材料,通过微弧氧化工艺方法在电解液中制备氧化锆和羟基磷灰石复合陶瓷膜层材料。利用能谱分析仪和扫描电镜分析膜层结构特点。建立并改进了多孔性膜层力学性能数学模型,利用理论计算与实验测试相结合的方法对膜层相关生物力学性能进行了研究。实验结果表明,氧化锆/羟基磷灰石医用钛合金复合陶瓷能够取得比单一的羟基磷灰石陶瓷膜层更好的生物力学性能。生物陶瓷力学性能与孔隙率及生成的新相有关,通过实验与理论模型相结合的方法能够更好的对生物陶瓷膜层力学性能进行研究,所建立数学模型科学合理,具有一定理论意义。

    • 微量氢对电子束焊接TA15钛合金疲劳寿命的影响

      2012, 41(2):304-309.

      摘要 (1351) HTML (149) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:对TA15钛合金电子束焊接试样进行充氢,研究了充氢对显微组织形态的影响,并对微量氢对TA15疲劳寿命影响进行考察。显微组织研究表明:充氢量低于0.105%(质量分数)时,氢以固溶态存在于合金中,并未形成氢化物。疲劳试验结果表明:随充氢量的增加,疲劳寿命大幅下降;这是由于微量氢的存在降低了TA15合金的韧性,固溶氢增加了疲劳裂纹的扩展速率,且氢通过影响裂纹尖端的性能加速疲劳裂纹扩展。焊缝区马氏体束呈团状结晶,且以团为单位统一变形,导致断口上呈团簇形态;且氢对马氏体团疲劳扩展中的行为有一定影响。

    • 铸态及均匀化Ni-35Cr基高温合金的热变形行为

      2012, 41(2):310-314.

      摘要 (1312) HTML (153) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble热/力模拟试验机,对Ni-35Cr基GH4648高温合金的铸锭热加工性能进行了研究。结果表明:GH4648合金铸锭的开始再结晶温度为1050 ℃,在此温度以上,随着变形温度升高,动态再结晶越充分。在此基础上,对比分析了1180 ℃,45 h均匀化处理对合金铸锭热加工性能的影响,发现均匀化处理对GH4648合金铸锭内的动态再结晶有一定的抑制作用。

    • 激光成形修复K418高温合金的显微组织与开裂行为

      2012, 41(2):315-319.

      摘要 (1698) HTML (160) PDF 0.00 Byte (40) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了激光成形修复航空发动机涡轮叶片用K418高温合金的组织特征与开裂行为。研究发现:K418合金激光修复区组织主要由γ-FeCr0.29Ni0.16C0.06固溶体基体、方形γ′相、枝晶间杆状或骨架状初生MC碳化物和骨架状 (γ+MC)共晶组成。激光成形修复所用铸件基体中MC碳化物为TiC,呈块状分布在晶内和晶界;而激光修复区中MC碳化物为(NbTi)C,呈骨架状或杆状分布于枝晶间。从基体、热影响区到修复区,γ′相形貌、尺寸和数量呈现不同特征。修复区裂纹为与液膜有关的结晶裂纹,裂纹沿枝晶晶界扩展。通过试验优化,确定了较佳的激光成形修复K418合金的工艺参数,大大降低了其开裂倾向。

    • 钛基材纳米化对TiO2薄膜力学性能影响研究

      2012, 41(2):320-323.

      摘要 (1951) HTML (152) PDF 0.00 Byte (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用直流磁控溅射法分别在纳米晶体钛(nano-grained Ti, NG Ti)和粗晶粒工业纯钛(coarse-grained commercial pure Ti, CG Ti)表面沉积TiO2薄膜,用扫描电镜、原子力显微镜和X射线衍射仪分析了薄膜的表面形貌和晶体结构,用摩擦试验机、划痕仪和纳米压痕仪测量两种基材表面薄膜的摩擦学性能、膜/基界面结合力、纳米硬度。系统研究了钛基材微结构纳米化对薄膜形核、生长、晶体结构和力学性能的影响规律。结果表明:钛基材微结构纳米化,显著提高薄膜形核率,细化薄膜晶粒;显著促进薄膜由锐钛矿相向金红石相转变;大幅度提高薄膜纳米硬度、界面结合力、摩擦学性能。

    • Ni-Ti形状记忆合金椎体扩张器的设计与制作

      2012, 41(2):324-329.

      摘要 (1616) HTML (154) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了由Ni-Ti形状记忆合金丝编织的网格型椎体扩张器,用于治疗骨质疏松性的椎体压缩性骨折。编织出不同规格的椎体扩张器并进行了力学性能测试,观察径向支撑力与弹性模量,得出较优的网格编织参数。从实用性出发改进了扩张器两端的结构,获得了可以满足临床应用要求的新型椎体扩张器。

    • 放电等离子烧结制备Ti-4.3Fe-7.1Cr-3Al合金

      2012, 41(2):330-334.

      摘要 (1293) HTML (159) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用放电等离子烧结技术制备了一种低成本车用钛合金(Ti-4.3Fe-7.1Cr-3Al),研究烧结温度对其晶粒尺寸、孔隙率、显微组织、成分均匀性、相结构及力学性能的影响。结果表明,在1100和1300 ℃两种烧结温度下,其显微组织基本由针状α相和β基体相组成,其间分布着条状或颗粒状TiC。随着烧结温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,孔隙率逐渐减小,TiC析出密度逐渐增多,针状α相逐渐减少,并且由1100 ℃的不均匀分布逐渐转变为1300 ℃的均匀分布。电子探针分析表明,1100 ℃时成分均匀性差,出现了Cr和Al元素的偏析,而1300 ℃时基本无偏析。XRD分析和纳米力学探针测量显示,添加的合金元素使β相的晶格参数减小以及细小第二相析出,弹性模量增大。

    • 钛熔体与氧化锆陶瓷铸型润湿性研究

      2012, 41(2):335-338.

      摘要 (1674) HTML (151) PDF 0.00 Byte (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:借助自主设计的高活性合金熔体落滴法润湿角测量装置,对纯钛熔体与ZrO2(CaO) 陶瓷铸型材料之间的润湿性和界面相互作用进行了研究,并借助SEM和EPMA等分析测试手段,对界面处垂直于界面方向的液/固截面的组织形貌和元素分布进行了分析。结果表明,钛熔体与ZrO2(CaO) 在界面处发生了一定程度的化学反应,但界面化学反应不剧烈,钛熔体在ZrO2(CaO) 陶瓷材料上不润湿,润湿角为103°,利用液/固界面处化学反应引起的体系总的自由能变化解释了界面化学反应对界面润湿性的影响。

    • 钴镍铜合金纳米线的制备及微波吸收性能

      2012, 41(2):339-342.

      摘要 (1723) HTML (159) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用脉冲电化学法沉积法在AAO模板上制备了钴镍铜合金纳米线,XRD测试表明纳米线有Co, Ni, NiCu 和CoCu 4个磁性相共存。在平行于和垂直于长轴方向上所测的磁滞回线表明:钴镍铜合金纳米线阵列具有弱的各向异性。磁性合金纳米线与石蜡的复合材料在GHz频段内具有较好的电磁波吸收性能:当吸波涂层的厚度为4 mm时,其最小反射损耗可达–30 dB。

    • 铑催化剂在NBR加氢领域的应用及回收方法

      2012, 41(2):343-347.

      摘要 (1790) HTML (164) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了铑催化剂在丁腈橡胶 (NBR) 均相加氢领域的应用,并开发了一种新的水相萃取回收铑的方法,首次以氯化亚锡为络合剂,2 mol/L盐酸为萃取剂,可以很容易从氢化丁腈橡胶 (HNBR) 胶液中脱除铑催化剂。主要研究反应温度、时间、络合剂用量及萃取剂用量等条件对脱除铑催化剂的影响,在得到铑络合催化剂的最佳脱除条件下,铑催化剂的脱除率可达99 %以上。IR以及1H NMR表征表明这种脱除铑催化剂工艺对HNBR的结构无影响,且不影响耐油的CN基团。

    • 超声场下金胶体的制备及其紫外-可见吸收光谱研究

      2012, 41(2):348-351.

      摘要 (1584) HTML (156) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:在超声场作用下,以氯金酸为前驱物, PVP为保护剂,经KBH4还原,制备了分散均匀的金胶体。利用X射线衍射、透射电子显微镜和分光光度技术等对制备的金胶体进行了表征。结果表明:金纳米粒子为25 nm左右的球形或椭球形。还原剂用量对金胶体的最大吸收峰位影响较大,当KBH4用量小于1 mL时,最大吸收波长为530 nm,吸收峰较低而宽;KBH4加入量超过2 mL时,最大吸收峰明显蓝移,在512~514 nm,最大吸收峰增强,但峰变宽。继续增加KBH4用量超过5 mL,吸光度曲线基本不变,KBH4用量超过8 mL后最大吸收峰在510 nm左右,但吸光度较高,且峰形尖而窄,单分散性好。超声场分布、超声功率和温度使金胶体的最大吸收峰变小,最大吸收峰位在510 nm左右。

    • 铝-镁合金磁脉冲焊接界面形貌研究

      2012, 41(2):352-355.

      摘要 (1457) HTML (150) PDF 0.00 Byte (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用不同的焊接工艺参数对1060铝合金与AZ31镁合金进行磁脉冲焊接试验。结合铝-铝界面形貌,对比探讨磁脉冲铝-镁异种金属焊接接头界面波特征。通过SEM/EDS、纳米压痕试验,着重研究界面“熔化区”的产生机理、分布特点以及此区域的硬度变化。试验结果表明:界面呈不规则的波状结合方式,嵌入镁层的界面波远大于铝层;在“熔化区”会生成脆硬的第二相,此相分布在Al基一侧。通过调整适当的焊接工艺参数可避免此“熔化区”产生。

    • 钛合金阳极氧化法制备自组装纳米多孔结构薄膜

      2012, 41(2):356-359.

      摘要 (1625) HTML (152) PDF 0.00 Byte (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:钛及钛合金在含有F-离子的电解液中阳极氧化,可自组装制备出有序TiO2纳米多孔或纳米管阵列薄膜,这类纳米阵列膜材料具有极大的内比表面积和优异的电子传输性能,可以用作纳米结构制备模板、高灵敏度传感器、染料敏化太阳能电池等。以TLM钛合金为阳极氧化的基片,通过改变阳极氧化电压、钛合金相结构,找到了制备纳米多孔阵列的参数,通过条件试验发现,在恒电压小于30 V时,经时效处理的TLM钛合金表面可以制备得到合金元素掺杂的TiO2纳米多孔结构薄膜。

    • 镁合金表面等离子喷涂Al涂层及激光重熔研究

      2012, 41(2):360-363.

      摘要 (1474) HTML (149) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用等离子喷涂技术在镁合金表面制备了Al涂层,并通过激光对该涂层进行重熔处理。利用SEM、金相显微镜、XRD、万能材料试验机、盐雾腐蚀试验等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的变化。结果表明:镁合金表面等离子喷涂Al涂层经激光重熔后,涂层和基体之间的结合由机械结合转变为冶金结合,结合强度由20.96 MPa提高到22.13 MPa;涂层相组成不变;但出现了较多的孔隙和空洞,孔隙率由4.6%增大到7.5%,涂层耐盐雾的时间由900 h降低到264 h。

    • 新型吸波Nd4YFe88.5B6.5合金的制备及性能

      2012, 41(2):364-367.

      摘要 (1662) HTML (148) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过真空熔炼、不同时间球磨和适当退火处理制得一种新型的吸波材料Nd4YFe88.5B6.5。对其进行性能测试表明:各样品对微波吸收量在所测频率范围内整体较高波动较小,且随着球磨时间的增加而提高,经退火处理后样品的微波吸收量会大幅度提升。其中,球磨40 h未退火的样品在频率为10.63 GHz处最大吸收量达55.287 dB,在550 ℃下退火15 min后该样品吸波性能有显著提高,在频率为12.43 GHz处最大吸收量达132.415 dB。还进一步对其吸波性能提高的原因进行了分析探讨。

    • 钛合金激光焊接接头超塑变形组织演变表征

      2012, 41(2):368-371.

      摘要 (1809) HTML (154) PDF 0.00 Byte (33) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了超塑性变形过程中TC4钛合金激光焊接接头各区域显微组织演变规律,并对相关参数进行表征。结果表明,随着超塑性变形的进行,接头内针状马氏体组织发生α′→α+β相变,同时针状组织长大为片层,接头各区域显微组织逐渐均匀化,促进超塑性变形的进行;随着变形的进行,等轴化率逐渐升高;随着变形温度的升高或初始应变速率的降低等轴化率逐渐上升,促进焊缝超塑性变形的进行。提出采用平均晶粒尺寸来表征热影响区组织的转变程度。随着变形的进行,平均晶粒尺寸逐渐增大,随变形温度的升高或初始应变速率的降低平均晶粒尺寸减小,这有利于接头组织的均匀化。

    • 水系电解质锂离子电池研究

      2012, 41(2):372-376.

      摘要 (1744) HTML (131) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:水系电解质锂离子电池很有希望成为一种走向实用化的新型绿色电源,因为它比非水电解质锂离子电池和传统水系电解质二次电池具有突出的优点,如安全性好、制作成本低、无环境污染、生产环境良好、功率高等。本文归纳了近年来国内外在该领域研究的几种电极体系。并且对各种相关电极材料的研究进展进行了综述,介绍了水系锂离子电池性能衰减机理的研究现状,并对目前其存在的主要问题及发展前景进行了展望。

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