简介：采用数值模拟与实验相结合的方法预测3道冷金属过渡（CMT）焊接接头的薄弱环节。通过有限元方法预测焊接接头中残余应力的分布特征;通过金相实验获得焊接接头中不同特征区域的微观组织形貌特征。接头对称面上的最大主应力值最高,故该区域在服役过程中较易产生拉伸裂纹。第一次层间冷却结束后,焊缝金属与基板的交界面上因等效von-Mises应力最大而具有较高的裂纹敏感性。根据金相分析结果,第3道焊缝中晶粒最为粗大,而层间的熔合区则具有粗大的晶间析出物组织特征,两种现象均意味着较差的力学性能。焊接接头中最为薄弱的区域则位于分别通过数值方法和实验方法得出的薄弱区域的交叉区域。

简介：为提高镁合金的耐蚀性,并且使其表面具有抗菌功能,从而抑制生物膜的形成和生物腐蚀,利用原位水热法在AZ31镁合金基体上制备氢氧化镁膜以及层层组装制备硫酸庆大霉素（GS）和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）多层膜。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、电化学测试和浸泡实验研究（PSS/GS）nMg复合膜层的表面形貌、化学成分和耐腐蚀性能。最后,通过抑菌圈实验和平板计数法评定（PSS/GS）nMg样品抵抗金黄葡萄球菌的性能。结果表明,在镁合金表面制备的复合膜层表现出较好的耐蚀和抗菌性能。这种复合膜层可用作医疗植入器件涂层。

简介：研究显微组织参数对片状组织TC21钛合金断裂韧性的影响。通过三重热处理获得片状组织,并采用OM和SEM方法对显微组织进行表征。单相区的冷却速率和两相区的固溶温度决定α片的尺寸及含量,而时效温度则主要控制次生α片的析出行为。α片含量、厚度以及次生α片厚度是影响TC21钛合金断裂韧性的重要组织参数。提高α片含量、增加α片(或次生α片)厚度均能提高TC21钛合金的断裂韧性。基于α片裂纹尖端塑性区能量消耗,提出钛合金韧化机制。

简介：采用沉淀和水热合成方法制备还原氧化石墨烯负载氧化钴纳米催化剂.采用XRD、Raman光源、SEM、TEM、氮气吸附、UV-Vis、XPS和H2-TPR等测试手段对所合成的催化剂进行表征.结果表明：颗粒尺寸均一的钴氧化物纳米颗粒均匀地分散在还原氧化石墨烯表面,所合成的材料具有较大的比表面积和均一的孔径分布.采用连续流动固定床微反-色谱装置对所合成的杂化催化剂对一氧化碳氧化的催化性能进行研究后发现,含还原氧化石墨烯质量分数为30%的催化剂具有最高的催化活性,能实现一氧化碳在100℃时的完全氧化.

简介：采用数值模拟方法研究在电磁场下AA3003/AA4045铝合金复层管坯的水平连铸制备过程。为了考察电磁场对复层管坯水平连铸过程的影响,建立一个三维分析模型并对有无施加电磁场时的两个水平连铸过程分别进行全面地模拟与分析。数值模拟结果表明：施加旋转电磁搅拌后,铝合金熔体的紊流作用增强,糊状区的范围增大,糊状区的温度梯度减小且温度场变得均匀,铝合金熔体的固相率下降。这些改变有利于复层管坯组织的细化及复合界面元素的扩散。采用与数值模拟相同的工艺参数进行实验,结果证实在电磁场作用下复层管坯组织得到细化并且复合界面的元素扩散作用增强。

简介：锌合金镀层由于具有较强的耐腐蚀性能而得到广泛的关注,特别是Zn-Mg合金镀层,其耐腐蚀性能能得到显著提高。采用气相沉积方法制备不同镁含量的Zn-Mg合金镀层,研究Zn-Mg合金镀层中镁含量对其耐腐蚀性能的影响。在3%NaCl溶液中进行浸泡试验、动电位测试和电偶腐蚀试验,研究不同Mg含量镀层的耐腐蚀性能。结果表明,Zn-Mg合金镀层的耐腐蚀性能与Mg含量显著相关,镀层的腐蚀电位随着Mg含量的增加而降低,但是腐蚀电流密度却升高,直至15%Mg含量;在Zn-Mg合金镀层中存在钝化区。

简介：将镍钛形状记忆合金Ni50.9Ti49.1(摩尔分数)在1123K固溶处理2h,然后分别在573、723和873K时效2h。采用透射电镜、高分辨率透射电镜、扫描电镜和压缩实验,系统研究固溶处理和时效对镍钛合金组织演化及力学性能的影响。结果表明:固溶处理有助于消除原始镍钛样品中的Ti2Ni相,但不能消除TiC相。固溶处理导致镍钛合金中原子排列的有序畴界。在所有时效镍钛样品中,Ni4Ti3析出相、R相和B2奥氏体相共存于室温下的镍钛基体上,然而在873K时效的镍钛样品中,可以观察到马氏体孪晶。在573和723K时效的镍钛样品中,细小密集的Ni4Ti3相均匀分布在镍钛基体上,而且与B2基体保持共格关系。然而,在873K时效的镍钛样品中,Ni4Ti3相尺寸非常不均匀,和B2基体保持共格、半共格和非共格关系。在723K时效的条件下,细小均匀的Ni4Ti3相阻碍位错运动,导致最大的位错滑移临界分切应力,因此镍钛样品表现出最高的屈服强度。

简介：为了描述等原子比NiTi形状记忆合金在高温下的变形行为和热加工性能,通过在温度范围为500~1100°C和应变速率范围为0.0005~0.5s-1的热压缩实验构建了该合金的Arrhenius型本构方程和热加工图。结果表明:热加工图的失稳区随着变形程度的增加而增大。失稳发生在低温区和高温区,低温区的失稳特征表现为绝热剪切带,而高温区的失稳特征则表现为晶粒的异常长大。因此,必须避免在这些失稳区域加工该等原子比NiTi形状记忆合金。加工该NiTi形状记忆合金的最佳温度范围为750~900°C。

简介：通过光学显微镜、场发射扫描电镜和透射电镜研究热压缩过程中Mg-Zn-Er合金的显微组织及织构的演化.结果表明,温度对动态再结晶（DRX）具有很大的影响.当温度为200℃、应变量为0.6时,由于应力集中使得非基面滑移（a＋c）位错被激活,孪生动态再结晶机制（TDRX）开始启动.当温度为350℃时,围绕着初始晶粒的项链状结构出现,这是典型的连续动态再结晶机制（CDRX）.动态再结晶对弱化织构具有非常重要的影响,同时低温下孪生对弱化织构也起到-定的作用.研究还发现,当温度从200℃提高到350℃时,由于动态再结晶形核位点从孪晶界向初始晶界转移,织构减弱.

简介：为改善La-Mg-Ni系A2B7型合金的电化学贮氢性能，在合金中添加一定量的Si元素，通过真空熔炼及退火处理的方法制备La0.8Mg0.2Ni3.3Co0.2Six（x=0-0.2）电极合金。研究Si元素的添加对合金结构及电化学贮氢性能的影响。结果表明，铸态及退火态合金均为多相结构，分别为Ce2Ni7型的（La,Mg）2Ni7相和CaCu5型的LaNi5相以及少量的残余相LaNi3。Si元素的添加没有改变合金的主相，但使得合金中的（La,Mg）2Ni7相减少而LaNi5相增加。添加Si显著地影响了合金的电化学性能。随着Si含量的增加，铸态及退火态合金的放电容量逐步降低，但循环稳定性却随着Si含量的增加而增强。此外，合金电极的高倍率放电性能、极限电流密度、氢扩散系数以及电化学交流阻抗谱的测试均表明合金的电化学动力学性能随着Si含量的增加先增加而后减小。

简介：基于FLUENT计算流体力学软件,模拟A357铝合金大型复杂构件所用淬火槽内介质流场分布情况。分别采用两类淬火槽结构（未置搅拌系统和配置搅拌系统）,对槽内介质流速及流场均匀性进行模拟计算。结果表明,对于未置搅拌系统的淬火槽,其内部介质流场未发现明显的规律性;而对于配置搅拌系统的淬火槽,在不同工艺参数条件下,其内部介质流场均具有一定的规律性。可知,配置搅拌系统的淬火槽优势明显。另外,获得了流场均匀性较合适工艺参数。最后,通过与文献中的结果进行对比,验证所建计算模型,该模型具有很高的计算精度,能对淬火槽的结构进行优化,从而为大型构件的热处理提供技术支持和理论指导。

简介：采用一种新的螺杆挤压法以AA6063合金和工业纯Mg混合颗粒为原料制备Al/Mg双金属复合材料。加入铝合金中的镁合量最高可达到12.5%（质量分数）。所制备复合材料由细小晶粒组织组成。其显微组织中除有原料中的物相外,还观察到由γ-Mg17Al12包围的岛状Al2Mg3金属间合物。复合材料的强度随Mg含量的增加逐渐增高。含Mg为10%复合材料的极限抗拉强度最高,超过350MPa。断裂表面分析结果表明,增加Mg含量导致材料发生较严重的脆性断裂及断裂机制的较小变化。因此,应对挤压工艺条件进行进一步优化。

简介：针对真空压力浸渗制备的碳纤维增强铝合金复合材料(CF/Al复合材料),分别采用延性损伤本构和内聚力界面本构定义基体合金和界面的损伤演化与失效行为。建立其细观力学单胞有限元模型,数值模拟获得了复合材料横向拉伸变形中基体合金和界面的细观损伤演化和失效过程,通过复合材料横向拉伸应力–应变试验曲线与数值模拟曲线对比,验证所建立细观力学有限元模型的可靠性。结合力学试验和拉伸断口分析,探索CF/Al复合材料横向拉伸变形时断裂力学行为规律及其失效机理。

简介：采用SEM、TEM、EDS、DSC、XRD和拉伸实验研究铸态7X50合金及其均匀化处理过程的组织演变。结果表明,铸态7X50合金相组成主要有S(Al2CuMg)、T(Al2Mg3Zn3)、MgZn2和少量的Al7Cu2Fe和Al3Zr相。均匀化处理过程中枝晶网和残留相逐渐减少,经(470°C,24h)+(482°C,12h)均匀化处理时,T相消失,S相有微量残留,Al7Cu2Fe相几乎没有变化。铸态合金的DSC曲线中在477.8°C处有一较强吸热峰,经470°C、1h均匀化后合金的DSC曲线在487.5°C处出现一个新的吸热峰,而经482°C、24h均匀化处理后合金在487.5°C处的吸热峰基本消失。在XRD谱中未出现T(Al2Mg3Zn3)相,这和T相与S(Al2CuMg)及MgZn2相相关的结论相吻合。预均匀化处理制备的板材中再结晶晶粒分数明显降低,抗拉强度和断裂韧性相对常规均匀化处理制备的板材分别提高约15MPa和3.3MPa·m1/2。

简介：在823K和973K的条件下,采用恒电流密度共电沉积法在LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中制备Mg-Li-Gd合金,并运用XRD、SEM、EDS和OM对所制备合金进行微观组织分析。结果表明:在开始的30min内,主要是Mg和Gd的沉积,所得合金含96.53%Mg,3.20%Gd和0.27%Li(质量分数),然后Li迅速沉积。可以通过控制电解时间或改变Gd2O3的浓度调节Mg-Li-Gd合金的组成。XRD分析可知,在Mg-Li-Gd合金中存在Mg3Gd相和Mg2Gd相。从Gd元素的面扫描分析可知,Gd元素主要分布在Mg-Li-Gd合金的晶界处。Gd的添加增强了合金的抗腐蚀能力。

简介：采用熔融玻璃净化技术研究了三元Fe35Cu35Si30合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328K（0.24TL）。结果表明，合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24K时，α-Fe相为初生相，凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24K之后，合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230K的范围内，FeSi金属间化合物为富Fe区的初生相；当过冷度高于230K时，Fe5Si3金属间化合物取代FeSi相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加，FeSi相的生长速率逐渐升高，而Fe5Si3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区，初生相始终为FeSi金属间化合物。能谱分析表明，富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。

简介：采用数值模拟方法，研究7075铝合金四通阀体类零件在多向加载成形条件下成形过程中的材料变形特征。结果表明：四通阀多向加载成形过程中存在正挤、反挤、正挤和侧挤复合、反挤和侧挤复合等4种变形模式。在不同成形阶段，表现出的变形模式依赖于加载路径。一般在变形初期会发生正挤或反挤的变形行为；在变形中期以反挤变形模式为主；在变形终期一般会发生反挤、正挤和侧挤复合变形模式。为提高型腔填充稳定性和减少成形缺陷，在变形初期和中期，应增加侧挤变形行为；在变形终期应减少或避免正挤变形行为。

简介：基于PRASAD提出的传统的二维加工图理论，建立考虑应变的三维加工图，描述功率耗散系数和流变失稳区域随应变速率、温度和应变的变化。三维加工图说明了材料的内禀可加工性，而有限元分析方法可得到材料在特定工艺条件下应力、应变、应变速率及金属流动情况，说明了由模具形状和工艺条件决定的应力状态可加工性。基于此，提出一个新的由材料驱动的热变形可加工分析方法，联合考虑有限元和三维加工图，可以说明整个热加工过程的材料可加工性（包括应力状态可加工性和内禀的可加工性）。通过此方法，研究难变形金属镁合金的热锻过程，包括复杂热锻直齿锥齿轮的三维热力耦合有限元和三维加工图的集成模式。基于得到的研究结果，成功进行了热锻试验。试验表明新的方法用于确定最佳工艺参数是合理的。

简介：采用低过热度铸造和触变锻造相结合的方法制备A356铝合金车轮，研究低过热度铸造A356铝合金坯料的组织、坯料二次加热组织演变规律和触变锻造车轮的组织与力学性能。结果表明：熔体在635℃浇注，可获得具有细小、均匀的非枝晶晶粒的A356铝合金坯料。坯料在600℃等温加热60min后，非枝晶晶粒可转变成球形晶粒，在750kN锻压力下半固态坯料可触变锻造成铝合金车轮。经T6热处理，A356铝合金车轮的抗拉强度和伸长率分别为327．6MPa和7．8％，高于铸造铝合金车轮的拉伸力学性能。将低过热度铸造与触变锻造工艺相结合，可以制备具有较高力学性能的铝合金车轮。

简介：在聚丙烯氰基炭纤维上电沉积Ni-Fe合金催化剂,并采用X-射线衍射和拉曼光谱方法考察其对热处理炭纤维石墨化的催化性能。结果表明：Ni-Fe合金在低温条件下对炭纤维石墨化有着优异的催化性能。附有Ni-Fe合金（铁的质量分数为57.91%）的聚丙烯腈基炭纤维经过1250℃热处理后其石墨化度为69.0%,而空白样炭纤维经过2800℃热处理后其石墨化度仅为30.1%。在相同温度下,Ni-Fe合金对碳纤维石墨化的催化性能优于纯铁和纯镍的,这表明Ni和Fe元素之间存在协同催化作用。同时,研究表明Ni-Fe合金对石墨化的催化遵循溶解再析出机理。