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镍基多晶高温合金抗蠕变性能研究进展
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作者 李聪 刘旭 +4 位作者 任延杰 刘轩 李微 陈荐 陈维 《中国材料进展》 北大核心 2025年第4期360-372,共13页
镍基多晶高温合金具有出色的抗蠕变性能,广泛应用于航空航天、能源电力等领域。随着工业技术的发展,对镍基多晶高温合金蠕变性能的要求也变得越来越严苛。为了改善其蠕变性能,研究人员进行了大量工作,重点研究了合金元素对镍基多晶高温... 镍基多晶高温合金具有出色的抗蠕变性能,广泛应用于航空航天、能源电力等领域。随着工业技术的发展,对镍基多晶高温合金蠕变性能的要求也变得越来越严苛。为了改善其蠕变性能,研究人员进行了大量工作,重点研究了合金元素对镍基多晶高温合金蠕变性能的影响,以期通过添加合金元素来实现最大限度的抗蠕变性能提升。以镍基多晶高温合金为主要阐述对象,分别综述了合金元素的添加对碳化物相、晶界、γ基体相和γ′沉淀相的影响,探讨了不同组织结构下合金蠕变变形机理,为镍基多晶高温合金的设计、制备及其抗蠕变性能的提升提供一定的理论依据和科学指导。 展开更多
关键词 高温合金 镍基多晶合金 合金元素 蠕变性能 碳化物 晶界 沉淀相
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Cr和Nb含量对含锰γ-TiAl合金相变路径的影响
2
作者 王向杰 张孟祥 +4 位作者 薛鹏 郝俊杰 陈波 李小兵 刘奎 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2005-2021,共17页
采用热力学计算软件,以Ti-42Al-5Mn合金为基础设计出不含Laves相的新型β凝固Ti-43.5Al-1.5Mn-xCr-yNb(x=0,1,%;y=0,2,%)合金,并系统分析了Cr和Nb对相变路径的影响规律。结果表明:Ti-43.5Al-1.5Mn合金铸态组织由α_(2)/γ片层结构所构成... 采用热力学计算软件,以Ti-42Al-5Mn合金为基础设计出不含Laves相的新型β凝固Ti-43.5Al-1.5Mn-xCr-yNb(x=0,1,%;y=0,2,%)合金,并系统分析了Cr和Nb对相变路径的影响规律。结果表明:Ti-43.5Al-1.5Mn合金铸态组织由α_(2)/γ片层结构所构成,加入Nb、Cr后铸态组织中γ相含量提高,且开始出现βo相和块状γ相。此外,Nb和Cr可细化合金的片层间距,其中,添加1%Cr和2%Nb后使合金的片层间距从180.26 nm细化到129.72 nm。Ti-43.5Al-1.5Mn和Ti-43.5Al-1.5Mn-2Nb合金的凝固过程中均存在明显的单一的α和β相区;Ti-43.5Al-1.5Mn-1Cr合金的凝固过程中存在明显的βo相区;由于Ti-43.5Al-1.5Mn-1Cr-2Nb合金存在较多的β相稳定元素,导致其凝固过程不存在单一的α相区。Nb提高了α→(α_(2)+γ)转变的活化能,降低α相稳定性,使合金的共析转变温度提高,此外,Nb抑制α相中Ti的扩散导致γ相溶解温度升高;Cr可降低α相和γ相稳定性,使合金的共析转变温度提高和γ相溶解温度降低;在Cr、Nb的共同作用下,Ti-43.5Al-1.5Mn-1Cr-2Nb合金的共析转变温度和γ相溶解温度提高。 展开更多
关键词 β凝固γ-tial 合金化 固态相变 显微组织 凝固路径
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{1012}孪晶对AZ31镁合金腐蚀性能的影响 被引量：1
3
作者 赵晓隆 郝晓博 杨杰 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第4期72-80,共9页
镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点,被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀,增加服役失效风险,极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明,晶粒尺寸对镁... 镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点,被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀,增加服役失效风险,极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明,晶粒尺寸对镁合金的耐蚀性有重要的影响。本文通过预压缩变形在AZ31镁合金中引入大量{1012}孪晶界面,以细化镁合金的初始组织,探究由孪晶界面的引入带来的细晶效应与AZ31镁合金耐蚀性之间的关联。结果表明:随变形量增加,AZ31镁合金中孪晶体积分数逐渐提高,晶粒尺寸先减小后增大,同时初始{0001}织构逐渐转变为{1010}和{1012}织构,AZ31镁合金轧制面的耐蚀性能随着预变形量的增加而逐渐降低。分析表明,{1012}孪晶导致的镁合金耐蚀性能的降低与孪晶诱导织构的改变有关。相较于晶粒尺寸,晶体取向的改变对AZ31镁合金的腐蚀性能影响更为显著。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 孪晶 变形量 腐蚀性能 织构
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γ-TiAl合金的加工特性及能场辅助技术研究进展
4
作者 范滔 姚倡锋 +2 位作者 谭靓 单晨伟 夏子文 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期636-654,共19页
γ-TiAl合金密度小、比强度高,具有优异的高温抗氧化性能,在航空航天领域有着广泛的应用潜力,然而,由于其高脆性和低室温塑性,被认为是典型的难加工材料,加工过程中存在高切削力、快速刀具磨损和表面缺陷等挑战。近年来,能场辅助加工技... γ-TiAl合金密度小、比强度高,具有优异的高温抗氧化性能,在航空航天领域有着广泛的应用潜力,然而,由于其高脆性和低室温塑性,被认为是典型的难加工材料,加工过程中存在高切削力、快速刀具磨损和表面缺陷等挑战。近年来,能场辅助加工技术为解决这些问题提供了新的思路。系统分析了γ-TiAl合金的材料特性、加工特性及表面完整性,并重点探讨了能场辅助加工技术的研究进展,包括在减小切削力、延长刀具寿命及提升表面质量中的应用效果。同时梳理了当前研究的局限性,并提出了未来发展趋势,以期为γ-TiAl合金的高效加工提供理论与技术参考。 展开更多
关键词 γ-tial合金 难加工材料 表面完整性 能场辅助加工
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退火对Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶合金组织结构及耐蚀性能的影响
5
作者 苏铭滨 何波 +5 位作者 倪黎 贺勇 周亮 张新富 刘伟 陈吉 《中国材料进展》 北大核心 2025年第7期629-635,共7页
采用电弧熔炼结合真空甩带制备了Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶条带,通过XRD、SEM以及XPS分析了合金的微观结构,并采用差示扫描量热分析法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究了退火对Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶... 采用电弧熔炼结合真空甩带制备了Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶条带,通过XRD、SEM以及XPS分析了合金的微观结构,并采用差示扫描量热分析法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究了退火对Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶合金耐蚀性能的影响。结果表明,铸态合金具有典型的非晶态结构。在1133和1213 K退火5 min后,合金均发生晶化,晶化程度随温度升高而增大,晶粒尺寸为10~32 nm。在65℃的32%HCl溶液中,铸态合金的耐蚀性能显著优于部分晶化试样(1133 K)和完全晶化试样(1213 K),自腐蚀电流密度为53.9μA/cm^(2),约为部分晶化试样和完全晶化试样的25.6%和14.4%;其维钝电流密度为1.3 mA/cm^(2),约为部分晶化试样和完全晶化试样的33.3%和2.9%;晶化后其容抗弧半径显著减小。铸态合金的腐蚀速率最低,耐蚀性能最佳;而完全晶化后其腐蚀速率最高,耐蚀性能最差。本研究揭示了镍基非晶合金的晶化对其腐蚀行为的负面影响。 展开更多
关键词 非晶合金 退火 晶化 组织结构 耐蚀性能
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热机械处理提高Cr_(47)Ni_(33)Co_(10)Fe_(10)多组元共晶合金力学性能
6
作者 薛赞 晋玺 +3 位作者 毛周朱 兰爱东 王大雨 乔珺威 《材料导报》 北大核心 2025年第3期208-213,共6页
无序面心立方(FCC)+无序体心立方(BCC)结构多组元共晶合金(MCEA)Cr_(47)Ni_(33)Co_(10)Fe_(10)具有重要的工程应用价值。本工作采用多道次冷轧使合金厚度减少90%并在800℃下退火1 h的热机械处理策略来提高合金力学性能。Cr_(47)Ni_(33)C... 无序面心立方(FCC)+无序体心立方(BCC)结构多组元共晶合金(MCEA)Cr_(47)Ni_(33)Co_(10)Fe_(10)具有重要的工程应用价值。本工作采用多道次冷轧使合金厚度减少90%并在800℃下退火1 h的热机械处理策略来提高合金力学性能。Cr_(47)Ni_(33)Co_(10)Fe_(10)合金热机械处理后的屈服强度(σ_(0.2))为1230 MPa,拉伸断裂应变(ε)为13%,屈服强度相对于铸态合金提高了864 MPa,是铸态合金的三倍多,且几乎没有损失塑性。高强度和高塑性的匹配来源于超细双相等轴晶组织替代了初始层片组织。本工作为提高双相共晶高熵合金的力学性能提供了一种可行的热处理工艺途径。 展开更多
关键词 共晶高熵合金 热机械处理 超细晶 力学性能
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第三代镍基单晶高温合金DD10长期时效后的微观组织演化
7
作者 甄兴敏 赵杰 曹铁山 《材料工程》 北大核心 2025年第4期125-133,共9页
对国产第三代镍基单晶高温合金DD10进行了900℃和1050℃的长期时效研究,系统分析了该合金在不同时效条件下的枝晶干与枝晶间微观组织演化差异,以及γ′相和TCP相的尺寸、形态、体积分数等分布特征的演化规律,结果表明:枝晶干和枝晶间的... 对国产第三代镍基单晶高温合金DD10进行了900℃和1050℃的长期时效研究,系统分析了该合金在不同时效条件下的枝晶干与枝晶间微观组织演化差异,以及γ′相和TCP相的尺寸、形态、体积分数等分布特征的演化规律,结果表明:枝晶干和枝晶间的γ′相均产生了粗化,且枝晶干和枝晶间γ′相随时间粗化长大的趋势相同,同一时效温度和时效时间下,枝晶干和枝晶间γ′相形貌稳定因子相近;量化统计结果显示γ′相粗化规律符合LSW模型。1050℃下时效500 h及以后,枝晶干γ′相呈现出了不规则形态,而枝晶内应力的存在使得枝晶间的γ′相形成筏状组织,筏化的方向与一次枝晶的生长方向[001]相一致。在900℃和1050℃时效过程中,枝晶间TCP相析出很少,而枝晶干TCP相体积分数随温度和时间的增加而显著增加;分析TCP相成分后,推测其为μ相;成分平衡相图计算结果显示,实验温度下合金中析出了μ相,TTT曲线计算结果显示,要析出同样体积分数的μ相,900℃下所需的时间比1050℃下要长。难熔元素的偏析使得枝晶干更容易析出TCP相,TCP相的大量析出,使γ′相形态变得不规则,同时使γ′相体积分数下降;长期时效后枝晶干和枝晶间TCP相析出量的差异,最终导致了枝晶干和枝晶间的组织形貌呈现差异。 展开更多
关键词 单晶高温合金 长期时效 枝晶偏析 γ′相 TCP相
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全等轴晶高镁5XXX系铝合金热变形行为及热加工图研究
8
作者 王经涛 孙宁 +7 位作者 孙有政 王永红 曾凡清 杜敏 王成见 张佼 韩延峰 麻芳 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期112-117,共6页
采用Gleeble-3500热模拟试验机对喷射成型制备的全等轴晶高镁5XXX系铝合金进行等温热压缩试验,研究了全等轴晶高镁5XXX系铝合金在变形温度350~500℃、应变速率0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为。同时,基于Arrhenius双曲正弦本构模型、... 采用Gleeble-3500热模拟试验机对喷射成型制备的全等轴晶高镁5XXX系铝合金进行等温热压缩试验,研究了全等轴晶高镁5XXX系铝合金在变形温度350~500℃、应变速率0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为。同时,基于Arrhenius双曲正弦本构模型、动态材料模型及Prasad理论建立了全等轴晶高镁5XXX系铝合金的本构方程以及热加工图。结果表明,喷射成型全等轴晶技术制备的高镁5XXX系铝合金与传统半连续铸造铝合金的热变形行为基本相似,但存在比传统铸造合金更大区域的加工失稳区,并通过计算获得试验合金的热压缩变形激活能为201.548120 kJ/mol,最佳热加工工艺参数为457~477℃、0.175~1.872 s^(-1)。 展开更多
关键词 等轴晶 高镁铝合金 热变形 热加工图
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精密铸造镍基单晶高温合金条纹晶缺陷的研究进展
9
作者 童法松 王树森 +2 位作者 高雪峰 王亮 孟杰 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期170-182,共13页
镍基单晶高温合金因其卓越的高温抗氧化性和抗疲劳特性,被普遍应用于航空发动机涡轮叶片和燃气轮机热端部件的制造领域。随着航空发动机的发展、高代次高温合金的不断开发以及叶片结构的复杂化,对缺陷控制的难度日益增加。目前研究表明... 镍基单晶高温合金因其卓越的高温抗氧化性和抗疲劳特性,被普遍应用于航空发动机涡轮叶片和燃气轮机热端部件的制造领域。随着航空发动机的发展、高代次高温合金的不断开发以及叶片结构的复杂化,对缺陷控制的难度日益增加。目前研究表明,条纹晶缺陷是一种晶体取向偏离缺陷,其在晶体取向上与单晶基体存在一定的偏差,晶界角度一般为小到中等角度。叶片形成的条纹晶缺陷会破坏单晶的完整性,诱发局部取向异常,导致其高温力学性能下降,甚至失效。近年来,大量学者集中研究了镍基单晶高温合金条纹晶缺陷的起源分布、形貌特征、形成机制及影响因素等。本文综述了条纹晶缺陷在单晶叶片中的分布位置、条纹晶缺陷的形貌及取向特征,主要通过揭示其异质形核、枝晶碎片、枝晶变形形核机制,分析定向凝固工艺参数对枝晶偏转的影响规律进而控制条纹晶的形成,分析条纹晶缺陷的形成机制及缺陷取向差对服役性能的影响作用,并对未来的研究进行了展望,以期为提高单晶叶片合格率提供借鉴。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 取向偏离 条纹晶缺陷 形成机制 力学性能
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火花等离子烧结制备超细晶WC-10Co-VC合金
10
作者 邓孝纯 周国治 张国华 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第4期527-535,共9页
以自制超细VC粉为晶粒抑制剂,采用放电等离子烧结技术(SPS, Spark Plasma Sintering)成功制备了超硬WC-10Co-VC合金,并详细研究了VC含量对合金致密化程度、晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明,VC的加入降低了合金的相对密度,但抑制了... 以自制超细VC粉为晶粒抑制剂,采用放电等离子烧结技术(SPS, Spark Plasma Sintering)成功制备了超硬WC-10Co-VC合金,并详细研究了VC含量对合金致密化程度、晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明,VC的加入降低了合金的相对密度,但抑制了晶粒长大。此外,随着VC含量的增加,合金的硬度和韧性都呈先增强后减弱的趋势。当VC添加量为3%时,在固溶强化和细晶强化的作用下,合金的硬度达到了最大值2235 HV_(30)。小尺寸晶粒不仅增加了裂纹偏转频率,而且延长了裂纹扩展路径,这增加了裂纹扩展的能量消耗,从而提高了合金的断裂韧性。 展开更多
关键词 WC-CO硬质合金 细晶强化 固溶强化 增韧机理 火花等离子烧结
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粉末冶金γ-TiAl合金超声振动辅助铣削试验研究
11
作者 游逸飞 汪文虎 +3 位作者 黄博 肖培乾 刘晓芬 熊一峰 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期59-65,72,共8页
粉末冶金γ-TiAl合金是典型的耐高温硬脆性难加工材料,采用传统切削工艺存在切削力较大、刀具磨损严重、易产生凹坑和崩边等损伤。为减小切削力、延长刀具寿命并改善加工表面质量,开展了粉末冶金γ-TiAl合金的普通铣削和超声振动辅助铣... 粉末冶金γ-TiAl合金是典型的耐高温硬脆性难加工材料,采用传统切削工艺存在切削力较大、刀具磨损严重、易产生凹坑和崩边等损伤。为减小切削力、延长刀具寿命并改善加工表面质量,开展了粉末冶金γ-TiAl合金的普通铣削和超声振动辅助铣削试验,对比研究超声振动作用对铣削加工表面粗糙度、表面形貌、加工损伤的影响规律。结果表明:超声振动使粉末冶金γ-TiAl合金表面形成独特的纹理结构,提高超声频率和减小振幅均会导致加工表面粗糙度值增大;相比于普通铣削,超声振动作用下的刀具-工件周期性分离效应能有效降低切削力和刀具磨损,进而减少加工表面材料拔出,并且低频率高振幅超声振动抑制材料拔出的效果更加明显;为减少加工边缘崩碎并改善加工表面质量,超声振动辅助参数应选取切削速度70~100 m/min、每齿进给量小于0.1 mm/z、切削深度0.1~0.25 mm。 展开更多
关键词 γ-tial合金 粉末冶金 超声辅助铣削 加工损伤
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化学共沉淀法制备WC-Co粗晶硬质合金及其组织性能研究
12
作者 石志鹏 詹兆卿 +6 位作者 张雷 刘涛 王诗雨 赵培鹏 杨浩 闵凡路 张建峰 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期120-131,共12页
为实现硬质合金硬质相和金属黏结剂的均匀分散,以CoCl_(2)·6H_(2)O和(NH_(4))_(2)C_(2)O_(4)·H_(2)O为原料,采用化学共沉淀结合氢气还原的方法,在WC颗粒表面均匀包覆了Co纳米粒子。研究了化学共沉淀工艺参数对沉淀率和WC-CoC_... 为实现硬质合金硬质相和金属黏结剂的均匀分散,以CoCl_(2)·6H_(2)O和(NH_(4))_(2)C_(2)O_(4)·H_(2)O为原料,采用化学共沉淀结合氢气还原的方法,在WC颗粒表面均匀包覆了Co纳米粒子。研究了化学共沉淀工艺参数对沉淀率和WC-CoC_(2)O_(4)·2H_(2)O前驱体粉末分布均匀性的影响。将不同Co含量的WC-Co复合粉末压制、烧结成硬质合金,研究了WC-Co复合粉末制备方法(化学共沉淀-氢气还原、手混)和Co含量对硬质合金金相组织和力学性能的影响。结果表明,化学共沉淀的优化工艺参数如下:反应时间1 h,反应温度50℃,沉淀剂滴加时间5 min,CoCl_(2)溶液浓度0.038~0.15 mol/L,沉淀剂过量系数1.8,pH值6。当Co含量不大于12%时,化学共沉淀法制备的硬质合金显微组织中孔隙和缺陷较手混法大大减少,抗弯强度和冲击韧性更高;但当Co含量达到14%时,化学共沉淀法制备合金的孔隙和缺陷明显增多,抗弯强度和冲击韧性显著降低。在6%~14%的Co含量范围内,化学共沉淀法制备合金的WC平均晶粒尺寸较手混法增大,相对密度整体上更高,硬度无明显差异。随着Co含量的增加,合金WC平均晶粒尺寸增大,相对密度和硬度均呈整体降低的趋势。化学共沉淀法制备的WC-Co粗晶硬质合金力学性能优异,在Co含量为12%时WC平均粒径达到4.2μm,相对密度为99.6%,洛氏硬度达到86.3 HRA,抗弯强度和冲击韧性分别达到2185 MPa和31 kJ/m^(2)。 展开更多
关键词 粗晶硬质合金 化学共沉淀 Co纳米粒子 包覆 烧结致密化 显微组织 力学性能
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7075-T6铝合金厚度截面组织和晶间腐蚀性能不均匀性的研究
13
作者 徐效栋 王芝秀 顾晓彤 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期67-71,共5页
采用晶间腐蚀实验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等方法,研究了7075-T6铝合金纵截面组织和耐晶间腐蚀性能的不均匀性。结果表明:合金表层与中心层的组织和耐晶间腐蚀性能存在明显差异。表层再结晶分数约为89%,再结晶晶粒长宽比约为6... 采用晶间腐蚀实验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等方法,研究了7075-T6铝合金纵截面组织和耐晶间腐蚀性能的不均匀性。结果表明:合金表层与中心层的组织和耐晶间腐蚀性能存在明显差异。表层再结晶分数约为89%,再结晶晶粒长宽比约为6,时效析出相尺寸约为3 nm,再结晶晶粒腐蚀敏感性低,为均匀腐蚀特征;中心层再结晶分数约为50%,存在大量平均尺寸约为3μm的亚晶粒,再结晶晶粒长宽比约为11,时效析出相尺寸约为6 nm,再结晶晶粒腐蚀敏感性高,亚晶界由于是小角度晶界,间接切断了向亚晶界的腐蚀通道,使得腐蚀沿着再结晶晶粒扩展,表现为局部腐蚀特征。相比表层,中心层再结晶晶粒的长宽比和晶内时效析出相尺寸更大,导致其晶间腐蚀敏感性更高。 展开更多
关键词 7075铝合金 再结晶 亚晶 晶间腐蚀
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高阻尼高强镁合金协同发展新策略:引入孪晶及晶粒细化
14
作者 万迪庆 孙玉猛 +2 位作者 王勇勇 何明佯 刘雅娟 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第9期2913-2924,共12页
镁合金因其优异的阻尼特性而备受关注,然而传统阻尼镁合金普遍存在强度不足的缺陷。究其根源,镁合金的强化机制与阻尼机制存在本征性矛盾,导致两者难以协同提升。近年来研究发现,通过塑性变形引入孪晶组织可有效解决这一难题:一方面,孪... 镁合金因其优异的阻尼特性而备受关注,然而传统阻尼镁合金普遍存在强度不足的缺陷。究其根源,镁合金的强化机制与阻尼机制存在本征性矛盾,导致两者难以协同提升。近年来研究发现,通过塑性变形引入孪晶组织可有效解决这一难题:一方面,孪生作为镁合金重要的塑性变形机制,能显著提升材料强度;另一方面,孪晶界面可增强界面阻尼效应,同步改善阻尼性能。此外,晶粒细化不仅能通过晶界滑移促进塑性变形,提升合金力学性能,还可能开辟新的阻尼耗散源。本文系统综述了孪晶组织和晶粒尺寸调控对镁合金力学-阻尼协同增强效应的研究进展,深入分析了现有研究中存在的关键科学问题与技术挑战,并对高强高阻尼镁合金的未来发展方向提出了前瞻性展望。 展开更多
关键词 镁合金 高强度 高阻尼 孪晶组织 晶粒细化
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镁合金板退火过程中剪切带和孪晶再结晶的竞争关系
15
作者 邓嘉飞 田静 +1 位作者 马荣 梁伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期154-157,共4页
以压下量为30%的AZ31镁合金轧态板为研究对象,通过原位SEM和EBSD试验观察试样变形组织的静态再结晶过程,研究了AZ31镁合金板在退火过程中剪切带和孪晶再结晶的竞争关系。结果表明:退火过程中剪切带和孪晶再结晶优先形核的竞争关系是由... 以压下量为30%的AZ31镁合金轧态板为研究对象,通过原位SEM和EBSD试验观察试样变形组织的静态再结晶过程,研究了AZ31镁合金板在退火过程中剪切带和孪晶再结晶的竞争关系。结果表明:退火过程中剪切带和孪晶再结晶优先形核的竞争关系是由两者的能量关系决定的,并且主要取决于剪切带的疏密程度。当剪切带较密集时,可先于{1011}-{1012}二次孪晶形核;当剪切带较稀薄时,{1011}-{1012}二次孪晶可作为再结晶优先形核位点。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 再结晶 剪切带 孪晶
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WE43镁合金温热压缩下织构演变及再结晶行为
16
作者 郑惠泽 何建丽 +2 位作者 高晨鑫 章海明 向雨欣 《材料导报》 北大核心 2025年第5期203-209,共7页
0引言工业高速发展随之带来的环境污染和资源紧张问题日益突出,因此大力研发绿色工程材料势在必行。被誉为“21世纪绿色工程材料”[1-2]的镁合金由于其优异的铸造、切削加工特性以及易回收再利用等特点,在绿色制造方面表现出巨大的潜力... 0引言工业高速发展随之带来的环境污染和资源紧张问题日益突出,因此大力研发绿色工程材料势在必行。被誉为“21世纪绿色工程材料”[1-2]的镁合金由于其优异的铸造、切削加工特性以及易回收再利用等特点,在绿色制造方面表现出巨大的潜力。其中WE43稀土镁合金更是凭借高比强度、优异的抗蠕变性以及良好的耐蚀性等,成为广泛应用于航空航天和交通运输行业的商用镁合金之一[3-6]。作为最轻的金属材料,镁合金在航空运输的广泛应用将为节能减排带来巨大的效益,然而镁合金相对强度较低,很少作为承重构件应用于航空领域;并且室温成形性差,进一步限制了其应用。 展开更多
关键词 镁合金WE43 微观结构演变 孪晶 织构 动态再结晶
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IC10镍基单晶高温合金电子束焊接头组织与力学性能
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作者 文程志 王善林 +3 位作者 信纪军 孙文君 王成成 冯殿远 《焊接学报》 北大核心 2025年第8期132-139,共8页
为了实现两块2 mm厚的IC10镍基单晶高温合金对接焊,采用真空电子束焊接方法,两块板中间填加GH4169焊丝,并对其焊接接头组织与力学性能进行了分析.结果表明,从金相形貌可知,左右两侧晶粒的生长方向大致沿温度梯度方向,根据EBSD结果可知,... 为了实现两块2 mm厚的IC10镍基单晶高温合金对接焊,采用真空电子束焊接方法,两块板中间填加GH4169焊丝,并对其焊接接头组织与力学性能进行了分析.结果表明,从金相形貌可知,左右两侧晶粒的生长方向大致沿温度梯度方向,根据EBSD结果可知,焊缝左侧晶粒取向与母材一致为单晶组织,焊缝右侧为多晶组织.在多晶内发现了纳米孪晶,进行力学性能测试后得出结果,700℃的高温拉伸最大抗拉强度为762 MPa,再对焊接接头进行高温拉伸,得到的接头抗拉强度高达948 MPa,接头力学性能已经超过母材. 展开更多
关键词 电子束焊 镍基单晶高温合金 纳米孪晶 力学性能
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超细晶和纳米晶钨基合金制备方法的研究现状与进展
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作者 郝立宇 刘星 +2 位作者 申尚昆 张双乐 付恩刚 《材料导报》 北大核心 2025年第13期174-180,共7页
先进核聚变能系统的发展需要具有更加优良力学性能和抗辐照性能的钨基合金。超细晶钨(晶粒尺寸0.1~1.0μm)和纳米晶钨(晶粒尺寸小于0.1μm)具有低溅射腐蚀速率、良好的抗辐照能力以及较高的高温强度等,因而在核工业、航空航天、电子器... 先进核聚变能系统的发展需要具有更加优良力学性能和抗辐照性能的钨基合金。超细晶钨(晶粒尺寸0.1~1.0μm)和纳米晶钨(晶粒尺寸小于0.1μm)具有低溅射腐蚀速率、良好的抗辐照能力以及较高的高温强度等,因而在核工业、航空航天、电子器件等领域中具有重要的潜在应用价值。本文从自上而下法和自下而上法两个方面介绍了超细晶和纳米晶钨基合金的制备方法及其主要性能,综述了国内外在制备超细晶和纳米晶钨基合金方向上的最新成果,分析了国内外超细晶和纳米晶钨基合金的制备技术、制备过程及其存在的问题,并对超细晶和纳米晶钨的应用和发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 超细晶 纳米晶 钨基合金 制备 性能
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考虑晶粒尺寸效应的梯度NiTi合金拉伸断裂行为模拟
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作者 陈翔 黄正雄 禄盛 《力学学报》 北大核心 2025年第1期116-135,共20页
NiTi合金因其独特的形状记忆特性和超弹性而备受关注,被广泛认为是功能材料领域中最具研究潜力和发展前景的材料之一.梯度晶粒结构作为一种有效提升材料强度与延展性的方法,通过在材料内部实现晶粒尺寸的梯度分布,能够进一步提升NiTi合... NiTi合金因其独特的形状记忆特性和超弹性而备受关注,被广泛认为是功能材料领域中最具研究潜力和发展前景的材料之一.梯度晶粒结构作为一种有效提升材料强度与延展性的方法,通过在材料内部实现晶粒尺寸的梯度分布,能够进一步提升NiTi合金的性能.文章通过考虑晶粒尺寸效应的晶体塑性理论模型和cohesive单元,并根据晶粒分布函构建了梯度有限元模型,模拟了匀晶和梯度多晶NiTi在单轴和紧凑拉伸断裂过程中的力学行为,讨论了晶粒尺寸、取向、不同应变速率和不同梯度结构对多晶NiTi的强度与延展性的影响特征,并分析其宏-微观力学规律.研究结果表明,晶粒尺寸对NiTi多晶材料的断裂行为有显著影响:晶粒尺寸越小,多晶体抵抗裂纹萌生的能力越强,晶粒尺寸越大,多晶体阻碍裂纹扩展的能力越强;NiTi多晶的断裂行为呈现出明显的取向相关性,其中{110}织构在3种典型取向中展现出最佳的抗断裂性能;高应变速率提升屈服强度但降低延展性,低应变速率则展现均匀应力分布和优异塑性变形能力;梯度多晶结构在NiTi合金材料的强度与延展性之间起到协调作用,细晶结构分布在多晶体的两端,能够承受较高的应力并有效抑制裂纹的产生,粗晶结构则分布于多晶体的中间,通过提供曲折的晶界形态来阻碍裂纹的扩展. 展开更多
关键词 NITI 合金 尺寸效应 梯度多晶 裂纹扩展
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GH4099合金轧棒内部条带粗晶形成机理
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作者 王楷萌 刘华松 +4 位作者 夏长林 裴丙红 闫智然 郭啸东 王杨 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第4期1167-1178,共12页
GH4099合金轧棒热处理后出现内部条带粗晶,导致其高温持久性能波动。本文系统研究不同固溶时间下条带粗晶的形貌特征、演变规律、碳化物分布形态及局部微区元素分布,结合热力学计算揭示其形成机理。结果表明:条带粗晶的形成与Mo、Ti和C... GH4099合金轧棒热处理后出现内部条带粗晶,导致其高温持久性能波动。本文系统研究不同固溶时间下条带粗晶的形貌特征、演变规律、碳化物分布形态及局部微区元素分布,结合热力学计算揭示其形成机理。结果表明:条带粗晶的形成与Mo、Ti和Cr元素的负偏析密切相关。上述元素的条带状负偏析降低了晶界碳化物的析出量,碳化物熟化过程进一步弱化晶界钉扎作用,引发局部晶粒异常长大。随着固溶时间延长,晶粒沿低钉扎力方向优先生长,最终形成条带粗晶。 展开更多
关键词 高温合金 GH4099 条带粗晶 元素偏析
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