亚稳β钛合金三叉晶界α相的变体选择研究

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作者 张宇 辛仁龙 +1 位作者 黄晓旭 刘庆 《电子显微学报》 北大核心 2025年第3期271-278,共8页

当钛合金从β相区缓慢冷却时,α相首先在三叉晶界析出,并与相邻的β晶粒之一保持Burgers取向关系(BOR)。三叉晶界α(α_(TJ))的变体选择对随后相变织构的演化有着重要影响,因此理解相关机制对改善合金的力学性能具有重要意义。为此,本文... 当钛合金从β相区缓慢冷却时,α相首先在三叉晶界析出,并与相邻的β晶粒之一保持Burgers取向关系(BOR)。三叉晶界α(α_(TJ))的变体选择对随后相变织构的演化有着重要影响,因此理解相关机制对改善合金的力学性能具有重要意义。为此,本文以TB8合金为研究对象,利用电子背散射衍射和自编的晶体学计算软件,探究了α_(TJ)的取向择优问题。该软件能自动识别Burgers晶粒,基于偏差角θ_(m)值判断晶界类型,以及分析36种理论变体与non-Burgers晶粒偏离BOR的角度。结果显示,α_(TJ)的取向主要由特殊的大角度晶界决定,且遵循双BOR法则。另外相比于大角度晶界,尽管特殊的小角度晶界能使α相满足双BOR,但其对变体选择的影响较弱。 展开更多

关键词 钛合金 三叉晶界 取向关系 变体选择

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喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu合金研究进展 被引量：9

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作者 向开云 丁立鹏 +4 位作者 贾志宏 谢志强 范曦 马万太 张豪 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1199-1223,共25页

采用喷射成形技术制备的金属材料锭坯具有成分均匀、晶粒细小、内应力小、可高合金化等特点。该技术自20世纪60年代发明起,受到广泛的研究并实现产业化推广应用。我国自20世纪90年代起逐步开展了大量基于实验室条件的基础和应用研究,但... 采用喷射成形技术制备的金属材料锭坯具有成分均匀、晶粒细小、内应力小、可高合金化等特点。该技术自20世纪60年代发明起,受到广泛的研究并实现产业化推广应用。我国自20世纪90年代起逐步开展了大量基于实验室条件的基础和应用研究,但许多研究者认为喷射成形材料不可避免的孔隙问题限制了其应用。随着我国喷射成形关键技术的突破,实现了大规格(d600~800 mm)铝合金锭坯的工业化生产,为围绕该技术及其高性能金属材料产品的研究、开发与应用提供新的可能。本文综述了喷射成形的原理及特点、技术现状与应用,重点围绕喷射成形高强Al-Zn-Mg-Cu合金,从整体研究进展及应用情况、显微组织与性能、变形加工技术、热处理工艺等方面进行了综述,提出研发展望,以期为喷射成形高性能Al-Zn-Mg-Cu合金的研究与开发应用提供参考。 展开更多

关键词 喷射成形 超高强铝合金 AL-ZN-MG-CU合金

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结构热防护一体化复合材料研究进展 被引量：10

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作者 周世豪 倪楠楠 +3 位作者 刘彬 王召娣 戴峰 许亚洪 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1-15,共15页

超高声速飞行器飞行速度快、飞行时间久的需求对结构及热防护体系提出了更苛刻的挑战,结构防隔热一体化设计能够兼顾承载和热防护双重功能,充分发挥材料高温强度潜力,减少各部件由温差引起的热应力,减轻结构质量和热防护的质量,增加机... 超高声速飞行器飞行速度快、飞行时间久的需求对结构及热防护体系提出了更苛刻的挑战,结构防隔热一体化设计能够兼顾承载和热防护双重功能,充分发挥材料高温强度潜力,减少各部件由温差引起的热应力,减轻结构质量和热防护的质量,增加机动性和有效承载能力,具有比传统热防护更高的结构效率,同时实现可重复使用,降低成本。本文综述国内外一体化热防护技术研究现状,介绍各个典型技术方案的结构特征和热防护材料,在此基础上,总结一体化热防护发展的特点和不足,探讨一体化热防护的发展趋势。国内目前仍处于研发起步阶段,拓宽对结构防隔热一体化的技术认知,积极发展结构材料与热防护材料低成本共固化技术,同时不断开发和引入新的热防护材料,加强对主动冷却结构热防护一体化技术的研发力度,是国内结构热防护技术能够快速应用的可行之路。 展开更多

关键词 结构防热一体化技术 金字塔网格夹芯板 波纹夹芯板 共固化 防热材料

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3D打印镍基合金GH3536化学机械抛光机理研究

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作者 杭伟 王应刚 +3 位作者 韦岚清 韩云晓 马毅 陈泓谕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期143-157,共15页

目的实现无瑕疵的3D打印镍基合金GH3536超光滑镜面,揭示镍基合金GH3536在不同成分溶液下的化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)去除机理。方法采用单因素实验法通过CMP对镍基合金GH3536展开研究。采用电化学测试技术和X射... 目的实现无瑕疵的3D打印镍基合金GH3536超光滑镜面,揭示镍基合金GH3536在不同成分溶液下的化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)去除机理。方法采用单因素实验法通过CMP对镍基合金GH3536展开研究。采用电化学测试技术和X射线光电子能谱(X-rayPhotoelectron Spectroscopy,XPS)分析3D打印镍基合金GH3536在不同p H值、不同氧化剂浓度和不同抛光液类型下的溶解与钝化行为。结果当pH值为3~3.5、H_(2)O_(2)质量分数为10%时,可获得最优的材料去除率(MRR为20.24 nm/min)和表面粗糙度(Surface Roughness,其中Ra为0.684 nm,S_(a)为1.699 nm),CMP抛光面可达到超光滑低损伤的镜面效果。根据电化学和XPS测量结果,建立了化学反应方程,确定了去除机理,具体为:在化学机械抛光过程中,镍基合金GH3536表面首先被H_(2)O_(2)氧化成Ni、Fe等氧化物;其次,在酸性H^(+)作用下,氧化物转化为Ni^(2+)、Ni^(3+)和Fe^(3+)等多价离子;最后,多价离子会与柠檬酸发生络合反应生成较软的柠檬酸盐络合物,在CMP抛光中发生去除。结论与传统电化学加工相比,采用CMP加工的3D打印镍基合金GH3536的表面粗糙度更低,表面形貌更好,可用于对面型精度要求较高的镍基合金的超精密加工。基于电化学测试技术和XPS深度剖析的方法有效揭示了镍基合金GH3536的材料去除机理,获得了不同p H值、氧化剂浓度和不同抛光液种类对材料去除机理的影响规律。为获得新型高质量表面的3D打印合金材料提供指导意义。 展开更多

关键词 增材制造 镍基合金GH3536 化学机械抛光 表面粗糙度 加工机理

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基于代理模型和NSGA-Ⅱ的超高强钢电阻点焊工艺参数多目标优化 被引量：7

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作者 卓文波 谭国笔 +4 位作者 陈秋任 侯泽宏 王显会 韩维建 黄理 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期20-25,I0004,共7页

为寻求超高强钢电阻点焊时最佳的焊接工艺参数,开展正交试验法设计三因素五水平的平板搭接点焊试验,以焊接时间、焊接电流和电极压力为可调的工艺参数,将熔核直径、压痕深度、拉剪强度及飞溅情况作为焊接接头质量评价指标.基于高斯过程... 为寻求超高强钢电阻点焊时最佳的焊接工艺参数,开展正交试验法设计三因素五水平的平板搭接点焊试验,以焊接时间、焊接电流和电极压力为可调的工艺参数,将熔核直径、压痕深度、拉剪强度及飞溅情况作为焊接接头质量评价指标.基于高斯过程回归和BP神经网络建立起焊接工艺参数与焊接接头质量评价指标之间关系的代理模型,训练的结果显示模型精度很高.最后利用带精英策略的非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ实现多目标优化,得到各评价指标之间的最优pareto解集.经验证,各评价模型的相对误差值都很小.结果表明,该优化方法有较好的预测效果和稳定性.通过使用较少的试验数据,建立优化模型的方法对电阻点焊及其它焊接领域最佳焊接工艺参数的选取具有重要的指导价值. 展开更多

关键词 多目标优化 电阻点焊工艺参数 代理模型 非支配排序遗传算法

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固溶-时效过程中微量Er和Zr添加对6082铝合金力学性能的影响 被引量：3

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作者 杜明星 冷金凤 +1 位作者 李展志 殷玉虎 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第1期139-146,共8页

微量Er和Zr添加是提升6系铝合金力学性能的有效途径,然而微量Er和Zr添加后固溶时效工艺对力学性能的影响机制研究仍不充分。本文研究通过硬度和拉伸性能测试等方法,综合分析固溶-时效过程中添加微量Er和Zr(0、0.1Er+0.1Zr(%)和0.2Er+0.2... 微量Er和Zr添加是提升6系铝合金力学性能的有效途径,然而微量Er和Zr添加后固溶时效工艺对力学性能的影响机制研究仍不充分。本文研究通过硬度和拉伸性能测试等方法,综合分析固溶-时效过程中添加微量Er和Zr(0、0.1Er+0.1Zr(%)和0.2Er+0.2Zr(%))对6082铝合金力学性能的影响。结果表明,添加Er和Zr对不同固溶温度(530、540、550、560℃)下6082铝合金硬度变化趋势影响较小,较优固溶工艺为540℃×0.5 h。在170℃时效过程中(0~12 h),添加Er和Zr后的Er+Zr/6082铝合金布氏硬度均在8 h时达到峰值,相比于6082铝合金峰时效时间提前2 h。Er和Zr添加降低Mg2Si相的热力学形核能,加快了时效期间Mg2Si相生长和演变过程。 展开更多

关键词 6082Al ER ZR 固溶时效 Mg_(2)Si相 力学性能

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Al与FeNiCoCrMn系高熵合金扩散焊界面研究

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作者 马毅 周力 +2 位作者 李忠涛 彭飞 张卫东 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期122-129,共8页

采用放电等离子烧结(SPS)对Al与FeNiCoCrMn高熵合金(HEA)及其六种子集(Ni、NiCo、FeNi、FeNiCo、NiCoCr、FeNiCoCr)进行固相扩散焊,探究了其扩散焊界面层微观组织、元素分布、相组成与显微硬度.结果表明,FeNiCoCrMn HEA对Al具有更好的... 采用放电等离子烧结(SPS)对Al与FeNiCoCrMn高熵合金(HEA)及其六种子集(Ni、NiCo、FeNi、FeNiCo、NiCoCr、FeNiCoCr)进行固相扩散焊,探究了其扩散焊界面层微观组织、元素分布、相组成与显微硬度.结果表明,FeNiCoCrMn HEA对Al具有更好的扩散阻挡作用,其扩散焊界面层厚度最薄,仅为14.5μm.Ni、NiCo、FeNi的扩散焊界面生成金属间化合物(IMCs)以Al_3Ni-类型IMC为主,而FeNiCo、NiCoCr、FeNiCoCr、FeNiCoCrMn的扩散焊界面以Al_(13)Fe_(4)-类型IMC为主,且当Al_(13)Fe_(4)-类型IMC在界面IMC扩散层的占比越大,界面的软化效果越显著.FeNiCo合金与Al扩散焊界面软化效果最明显,界面硬度最低,仅为424 HV. 展开更多

关键词 高熵合金 铝 界面 扩散焊

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纳米晶Al-Mg-Si-Cu铝合金的微观结构、力学性能和时效相演变 被引量：2

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作者 刘满平 任晓宇 +3 位作者 陈昱林 贾志宏 丁立鹏 Hans J ROVEN 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1695-1706,共12页

通过变形前在合金内部引入高密度纳米时效相并随之进行高压扭转变形(HPT),可制备具有纳米晶结构的高强高韧Al-Mg-Si-Cu铝合金。采用X线衍射仪、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和原子探针层析技术分析了峰时效(T6态)与不同圈数(T... 通过变形前在合金内部引入高密度纳米时效相并随之进行高压扭转变形(HPT),可制备具有纳米晶结构的高强高韧Al-Mg-Si-Cu铝合金。采用X线衍射仪、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和原子探针层析技术分析了峰时效(T6态)与不同圈数(T)高压扭转变形相结合工艺制备的纳米晶6061铝合金的微观结构,并通过硬度与拉伸实验对不同状态合金进行了力学性能测试。结果表明:T6态合金经HPT 5T变形后,硬度由107HV提高至176HV,抗拉强度和屈服强度分别由297 MPa和234 MPa(T6)提升至620 MPa和555 MPa(HPT 5T),并具有12%的均匀伸长率;此时,合金中各微观结构参数(晶粒粒径、微观应变与位错密度)接近峰值;继续变形时,各参数无明显变化;合金中时效相随HPT变形发生“时效相→破碎→球化→细化→回溶→过饱和固溶体→再析出时效相”的动态演变过程。 展开更多

关键词 Al-Mg-Si-Cu铝合金 纳米晶 时效相演变 微观结构 力学性能

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Mg⁃Al合金中Mg_(17)Al_(12)相与镁基体取向关系的透射电子显微学研究 被引量：1

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作者 刘飞亚 辛仁龙 +1 位作者 崔洪芝 刘庆 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期428-434,共7页

本文利用透射电子显微镜研究了Mg⁃Al合金中β-Mg_(17)Al_(12)相与α-Mg基体之间的取向关系,发现了两种新的取向关系:OR⁃A:[2110]α//[511]β,(0111)α//(011)β;OR⁃B:[2110]α//[111]β,(0001)α//(211)β,(0110)α//(011)β。两种新取... 本文利用透射电子显微镜研究了Mg⁃Al合金中β-Mg_(17)Al_(12)相与α-Mg基体之间的取向关系,发现了两种新的取向关系:OR⁃A:[2110]α//[511]β,(0111)α//(011)β;OR⁃B:[2110]α//[111]β,(0001)α//(211)β,(0110)α//(011)β。两种新取向关系的析出相均为棒状,分别倾斜或垂直于(0001)α基面。此外,本文归纳总结了Mg⁃Al合金中Mg_(17)Al_(12)相与镁基体之间已报道的所有可能的取向关系,基于两相之间密排面的平行关系,可将Mg_(17)Al_(12)相与镁基体的取向关系分为四类,每一类取向关系的析出相都具有特定的形貌与惯习面特征。 展开更多

关键词 镁合金 析出相 取向关系 透射电子显微镜

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B(C6F5)3催化合成二吲哚甲烷类化合物的研究

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作者 马静雨 刘双磊 +2 位作者 张振国 金俊阳 贾振华 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2225-2229,M0003,共6页

以硼试剂B(C6F5)3为催化剂,吲哚类化合物与芳香醛为底物,经过脱除一分子水的过程,简洁有效地制得了一系列二吲哚基甲烷类化合物.该方法的模板反应在最优条件下可以实现快速转化,底物范围适用性较广泛,可以适用一系列取代基和官能团.该... 以硼试剂B(C6F5)3为催化剂,吲哚类化合物与芳香醛为底物,经过脱除一分子水的过程,简洁有效地制得了一系列二吲哚基甲烷类化合物.该方法的模板反应在最优条件下可以实现快速转化,底物范围适用性较广泛,可以适用一系列取代基和官能团.该研究发展了无过渡金属参与条件下直接制备二吲哚甲烷类化合物的简单策略,其反应副产物为水,反应条件温和,可以实现目标化合物的有效合成. 展开更多

关键词 硼试剂 二吲哚甲烷类化合物 脱水

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纳米晶Al-xMg铝合金的元素再分布及其对强度的影响

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作者 刘满平 李世成 +2 位作者 陈昱林 丁立鹏 贾志宏 《精密成形工程》 北大核心 2024年第8期19-27,共9页

目的针对Al-Mg合金在变形加工过程中容易出现的溶质元素再分布现象,通过微观表征和定量计算深入研究元素再分布的相关机制及其强度贡献。方法利用扫描透射电镜高角环形暗场技术结合几何相位分析,详细研究了溶质元素再分布机理,对经过高... 目的针对Al-Mg合金在变形加工过程中容易出现的溶质元素再分布现象,通过微观表征和定量计算深入研究元素再分布的相关机制及其强度贡献。方法利用扫描透射电镜高角环形暗场技术结合几何相位分析,详细研究了溶质元素再分布机理,对经过高压扭转后不同Mg含量的Al-Mg合金中的元素分布进行了表征,并通过原子探针层析技术对原子的三维空间分布情况进行了团簇分析。结果随着Mg的原子数分数从1.0%增加至8.0%,合金硬度从129.0HV显著上升至223.6HV。合金内部的溶质分布状态可以分为溶质原子贫化、溶质原子富集和溶质原子不均匀分布3种,剧烈塑性变形引入的不均匀微观应变诱导了Mg原子的再分布。结论合金中形成的大量原子团簇为Al-8Mg合金贡献了47.7HV的硬度值,占总硬度的21.3%,溶质团簇对合金强度的强化效果十分显著,表明团簇强化是材料强化手段中不可或缺的新型强化机制。 展开更多

关键词 高压扭转 纳米晶 铝合金 元素再分布 团簇强化

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