环境作用动力学在应力腐蚀断裂中的应用

目的研究材料的应力腐蚀断裂时间。方法应用环境作用动力学理论,求解材料的应力腐蚀断裂时间函数。结果从环境作用动力学理论得到了材料的应力腐蚀断裂时间函数,并对AZ61和AZ80镁合金进行了试验验证。结论环境作用动力学理论可以描述镁合金材料应力腐蚀断裂时间;AZ61镁合金抗应力腐蚀性能优于AZ80镁合金。     

AZ63镁合金牺牲阳极的研究进展

镁合金牺牲阳极近年来发展速度很快,应用的领域也越来越广.其中AZ63镁合金牺牲阳极以电流效率高,发生电量大,工作电位稳定,表面溶解均匀等优异的性能得到了越来越广泛的应用.综述了近年来国内外在AZ63镁合金牺牲阳极研究领域的进展.重点介绍了不同合金元素对AZ63镁合金牺牲阳极的性能影响,及AZ63镁合金牺牲阳极在不同介质环境中的电化学性能的研究及应用进展.并探讨了在研究过程中存在的问题,展望了以后的发展方向.     

SiC／AZ61镁基复合材料蠕变性能的研究

采用搅熔铸造法制备碳化硅颗粒增强镁基复合材料SiC／AZ61,通过动态机械热分析、显微组织观察和XRD衍射分析了其蠕变性能。结果表明：碳化硅颗粒的加入细化了晶粒,SiC大多分布在晶界处,颗粒镁基复合材料的蠕变性能与AZ61合金相比得到了显著的改善。蠕变性能的提高主要因为高温时具有高的热稳定性的SiC颗粒取代晶界处高温下易软化的8相（Mg17Al22）钉扎晶界,阻止了晶界的交滑移和位错的攀移。     

微波消解-ICP-OES联合测AZ61镁合金中Zn、Mn、Al的不确定度分析

目的研究AZ61镁合金中合金元素成分分析过程中的不确定度因素,以提高分析结果的准确性。方法采用微波消解仪消解样品,以电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定AZ61镁合金中锌、锰、铝元素的含量。分析测试过程中产生不确定度的因素,并且进行评定和计算。结果采用微波消解-ICP-OES法测定镁合金中锌、锰、铝元素的含量时,测量不确定度主要由样品溶液稀释、移液枪、标准曲线以及测试的重复性引起,AZ61镁合金主要的合金成分为锌(1.1270%±0.0433%)、锰(0.1797%±0.0064%);铝(6.4468%±0.2029%)。结论对分析过程中产生的不确定度因素进行分析及评定,可以确保分析结果的可靠性以及准确性,从而更好地控制镁合金的性能,提高镁合金的装备环境适应性。     

镁合金净化技术研究

利用金相分析、电镜、岛津材料试验机等方法研究了不同净化工艺对镁合金力学性能、组织、断口形貌的影响。结果表明 ,对于AZ91镁合金 ,精炼剂的用量不宜超过 3 .5 % ,浇注温度应控制在 72 0～ 730℃。采用熔剂、吹氩和过滤的复合净化处理工艺可以有效清除镁熔体中的夹杂物和气孔 ,使镁合金的性能得到极大的提高。经复合净化处理后的AZ91的σb和δ可分别达到 2 0 6 .1MPa和 5 .2 1 %。金相观察表明 ,净化处理对金相组织无明显的影响 ,不改变AZ91镁合金的断裂机理 ,断口均成准解理断裂     

Ti-15-3热镦粗变形的数值模拟及实验研究

Ti-15-3合金的热镦粗过程进行了数值模拟和实验研究，分析了变形程度对Ti-15-3合金组织的影响。结果表明，Ti-15-3合金件热变形后，组织很不均匀，为了保证零件的性能，得到晶粒细化的均匀组织，热变形过程中的变形程度需要足够大。     

控制显微组织与性能的锻造工艺研究

介绍一种科学的方法,用以分析,优化和设计金属的成形工艺.以便控制最终成品的显微组织与性能。该方法提出了有关工件材料、成形过程和工件与工具接触条件的详细的数学模型,并将其汇总而形成一套用于工艺设计的交互作用的计算机程序。本文内容为:一、工艺条件下的材料性能;二、盘类零件锻造过程的工艺模拟;三、接触表面的影响;四、材料与工艺模拟、组织、性能的综合分析与验证。虽然目前仅限于在 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(Ti-6242)的锻造工艺中进行了应用并验证了该方法的有效性,但它可适用于变形工艺的广泛领域(包括各种钢及合金的压力加工)。     

镍基高温合金锻后固溶处理的研究

探讨了固溶温度对GH150镍基高温合金显微组织和力学性能的影响。研究结果证明,提高固溶温度可以促进γ′得到充分溶解,进而提高高温合金时效处理时的沉淀强化效果。但当固溶温度超过1080℃以后,性能有所下降,主要是因为合金原子的扩散能力增强和晶界碳化物不断的溶解,从而导致晶粒过分长大。同时说明,1080℃应该是γ′的完全固溶的温度。     

低成本钒钛基储氢电极合金的成分结构设计及其电化学性能研究

钒钛基储氢电极合金具有高的电化学储氢容量,但其较高的成本和较差的循环性能影响了其在镍氢(Ni/MH)二次电池中的商业化应用。以低成本的商业钒铁为钒钛基储氢电极合金中钒的原材料,通过合金成分的优化设计及优化其中铬的含量,获得了具有良好综合电化学性能的低成本钒钛基储氢电极合金。合金具有优异的活化性能,在100mA/g的充放电条件下,最大放电容量可达315mAh/g,经100次循环后的容量保持率为80%;若调整合金成分,降低合金的最大放电容量至265mAh/g,则合金经100次循环后的容量保持率可高达95%。分析了合金的成分结构及其电化学性能的相关性。     

渗铝温度/时间对镍基高温合金的渗层形成影响规律

目的提高材料的高温抗氧化腐蚀性能。方法采用气相渗铝方法在K417镍基高温合金表面制备铝化物涂层,通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析渗铝层厚度、显微组织形貌和各元素在渗层中的分布,分析温度和时间对镍基高温合金渗铝层的形成影响规律。结果气相渗铝方法制备的渗铝层组织为典型的外扩散型组织即外层是单一的β-NiAl相,内层是含富Cr析出相的扩散层,扩散层的细小析出相对Al元素的扩散起到阻碍作用。结论随着渗铝温度的提高和渗铝时间的延长,渗层厚度逐渐增加,且渗铝温度对渗层厚度的影响远高于渗铝时间对渗层深度的影响。渗铝温度临界值为980℃,低于该温度时厚度增长不显著,高于该温度时厚度对渗铝温度和时间的敏感性增加。此外,渗铝温度越高,渗铝层组织中形成孔洞的倾向越大。     

镁合金的塑性加工技术

分析了镁合金的塑性变形特点及应用前景 ,阐述了镁合金塑性加工研究现状及在材料、性能和加工制造方面的发展方向 ,分析了镁合金挤压、锻造、冲压、胀形等变形特点及工艺关键。讨论了镁合金的各种加工性能和环境影响 ,总结了镁合金塑性加工技术的最新进展     

船用铝合金在海洋环境中的腐蚀研究

介绍了Al-Cu,Al-Mg,Al-Si系等3种主要的船用铝合金在海洋环境中的应用和腐蚀研究现状,对三种铝合金的性质以及在船舶及船用设备领域中的具体应用进行了概述,对船用铝合金在不同海域海洋大气、表层海水、深海海洋环境下的腐蚀状况以及在模拟海水条件下的腐蚀研究进展进行了归纳。已有研究表明,海洋环境下船用铝合金的腐蚀形式主要为点蚀和应力腐蚀,其腐蚀程度和敏感性随海水深度的增加而增大,相同海洋环境下Al-Mg系铝合金具有较好的耐腐蚀性能。最后综合实际生产和应用现状,对船用铝合金的发展趋势及其在海洋环境下的腐蚀研究工作的进一步开展做了展望。     

Problems and issues in laser beam welding of aluminum–lithium alloys

Aluminum–lithium (Al–Li) alloys are very attractive for potential aerospace applications due to their lower density, higher specific strength and rigidity, better corrosion and fatigue crack growth resistance properties, compared to conventional aluminum alloys. Laser beam welding (LBW), being an advanced joining method, has already been approved for applications involving aluminum alloys. However, there are still a number of problems and issues to be answered and solved in LBW of Al–Li alloys. In this review, the properties of Al–Li alloys and the characteristics of LBW are introduced, the formation and prevention of the main weld defects such as porosity and hot cracking are discussed, and then the weld microstructure and the joint mechanical properties are described in highlight. At the end, an outlook on future trends is presented.     

基于神经网络的压铸合金选择

在归纳总结压铸合金选择经验和知识的基础上 ,对压铸合金性能进行评价。采用BP神经网络方法建立了快捷的压铸合金材料选择系统 ,提出了一种将模糊化性能要求量化 ,增加训练样本集的方法。     

High-performance permanent magnets

 High-performance permanent magnets (pms) are based on compounds with outstanding intrinsic magnetic properties as well as on optimized microstructures and alloy compositions. The most powerful pm materials at present are RE–TM intermetallic alloys which derive their exceptional magnetic properties from the favourable combination of rare earth metals (RE=Nd, Pr, Sm) with transition metals (TM=Fe, Co), in particular magnets based on (Nd,Pr)₂Fe₁₄B and Sm₂(Co,Cu,Fe,Zr)₁₇. Their development during the last 20 years has involved a dramatic improvement in their performance by a factor of >15 compared with conventional ferrite pms therefore contributing positively to the ever-increasing demand for pms in many (including new) application fields, to the extent that RE–TM pms now account for nearly half of the worldwide market. This review article first gives a brief introduction to the basics of ferromagnetism to confer an insight into the variety of (permanent) magnets, their manufacture and application fields. We then examine the rather complex relationship between the microstructure and the magnetic properties for the two highest-performance and most promising pm materials mentioned. By using numerical micromagnetic simulations on the basis of the Finite Element technique the correlation can be quantitatively predicted, thus providing a powerful tool for the further development of optimized high-performance pms.     

Investigation on the changes effected by tool profile on mechanical and tribological properties of friction stir processed AZ31B magnesium alloy

The present study investigates the effect of tool shoulder profile on the mechanical and tribological properties of friction stir processed AZ31B magnesium alloy. The tool rotational speed and feed rate are the chosen process parameters. The experiments were conducted with 3 level 2 factors full factorial design. The recorded responses were tensile strength, wear losses and corrosion rate. The results were analyzed with the help microstructures of the processed samples. The study reveals that, for concave shoulder tool, the strain hardening effect was playing a major role in determining the properties of the processed materials and for the step shoulder tool, the grain size plays a major role in determining the properties of the processed materials.     

某超临界汽轮机主汽阀杆断裂原因分析

目的 某热电厂超临界机组汽轮机发生主蒸汽阀阀杆(标称材质为22Cr12NiMoWV(C422)钢)断裂事故,对发电安全造成不良影响.为此,分析该阀杆断裂失效的原因,提出改进措施,以避免类似事故的发生.方法 从外观检查、成分测定、金相检验以及断口观察等方面入手,结合硬度和冲击性能测试,探讨阀杆断裂的主要原因.结果 该断裂阀杆材质符合22Cr12NiMoWV钢的成分标准,但其内部存在网状分布的组织偏析,导致其力学性能达不到标准要求.此外,该断裂阀杆还存在零件设计、加工及热处理工艺不合理等问题.结论 该阀杆变径处采用直角过渡,十字贯穿孔加工刀痕明显,易造成应力集中,诱发裂纹,裂纹选择性地沿力学性能薄弱的组织偏析区失稳扩展,最终导致阀杆断裂失效.据此,从质量控制、工艺规范化等方面提出改进建议.     

典型铜镍合金在海洋环境中腐蚀行为与防护技术研究进展

在海洋高湿度、高盐度等复杂的腐蚀环境中,海洋服役材料更容易发生腐蚀。然而铜镍合金由于具有非常优异的耐蚀性、抗菌性,使其在海洋装备中得到非常广泛的应用。选择了两种最为典型的B10(C70600)和B30(C71500)铜镍合金材料,分析了其在海洋环境中的腐蚀行为和腐蚀机理,阐述了国内外B10和B30两种铜镍合金在海洋环境中防护技术的研究现状,最后就两种典型铜镍合金在海洋环境中腐蚀与防护领域未来的研究方向提出了建议,希望在以后的研究中取得突破性进展。     

Effect of stress corrosion cracking at various strain rates on the electrochemical corrosion behavior of Mg-Zn-In-Sn alloy

This study is aimed to determine the effect of stress corrosion with low strain rates on the electrochemical properties of alloy electrode. Stress corrosion cracking tests of Mg-Zn-In-Sn alloy in 3.5 wt.% sodium chloride solutions at 25°C were performed. The effects of the electrochemical properties under the stress corrosion with low strain rates were investigated. The microstructures of cross section were observed by optical microscope. The results showed that the ultimate tensile strengths of Mg-Zn-In-Sn alloy increased and the strain decreased as the strain rates increased. Open circuit potentials (OCP) of Mg-Zn-In-Sn alloy electrode possess stability and the loop currents (LC) were improved with the increasing of stress in the elastic zone. The variation of OCP and LC did not change with the increasing of strain-rate. The microstructure of cross section observing revealed the mechanism of OCP and LC changing     

阳极氧化在铝合金表面粘接技术中的应用综述

铝及其合金以优良的特性而被广泛地应用于建筑、交通、机械制造等领域,作为结构材料需要进行粘接的场合也越来越多。铝合金构件在粘接前需进行表面预处理以提高其表面的粘接性能。介绍了阳极氧化在改善铝合金表面粘接性能方面的应用,并对其特点、成膜机理、膜层结构及粘接性能等进行了综述。