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3d过渡金属高熵高温合金的研究进展 被引量：1
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作者 张金钰 周泳江 +2 位作者 张翀 刘刚 孙军 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
高熵合金作为一类新型的合金材料,近年来在众多领域引起了广泛关注。与传统合金不同,高熵合金由多种主元组成,特殊的组织结构赋予此类合金优异的综合性能,尤其是优异的高温力学性能。首先介绍了3d过渡金属高熵高温合金(3d-TM HESA)的制... 高熵合金作为一类新型的合金材料,近年来在众多领域引起了广泛关注。与传统合金不同,高熵合金由多种主元组成,特殊的组织结构赋予此类合金优异的综合性能,尤其是优异的高温力学性能。首先介绍了3d过渡金属高熵高温合金(3d-TM HESA)的制备方法,以及相组成及其影响因素;然后概述其室温/高温力学性能和强化机制,并对高温氧化性能与蠕变性能进行总结;最后对高温高熵合金的应用前景进行了展望,并提出了目前所面临的挑战。如何设计新型耐高温高熵合金将是未来研究的热点和难点。 展开更多
关键词 高熵合金 高温合金 力学性能 高温强度
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TiFe基储氢合金活化及电化学性能研究进展
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作者 孙丽丽 关宁 +1 位作者 王勇 李永存 《材料导报》 北大核心 2025年第4期109-117,共9页
能源危机正在催生新能源迅猛发展,氢是地球上分布广泛的元素之一,因具有高热值、丰富的来源以及环保特性而被认为是理想的次生能源。随着新能源汽车行业的快速发展,燃料电池技术,特别是镍-氢(Ni-MH)燃料电池,已成为研究的热点。在各种... 能源危机正在催生新能源迅猛发展,氢是地球上分布广泛的元素之一,因具有高热值、丰富的来源以及环保特性而被认为是理想的次生能源。随着新能源汽车行业的快速发展,燃料电池技术,特别是镍-氢(Ni-MH)燃料电池,已成为研究的热点。在各种储氢材料中,TiFe基合金因其低成本和高储氢容量等特点备受青睐,也作为Ni-MH燃料电池的负极材料成为现代研究的焦点。TiFe基合金属于AB型储氢合金的典型代表,具有潜在的高理论储氢容量,而且在室温下表现出良好的可逆吸放氢性能。然而,TiFe基合金的应用面临一些挑战。首先,合金的激活过程要求极端条件,这增加了制备的复杂性。其次,合金在吸放氢过程中容易受到毒化作用的影响,这可能降低其性能。最后,合金的吸放氢动力学性质的波动也可能对其在电化学应用中的性能产生不利影响。这些问题限制了TiFe基合金在商业化应用中的进一步发展。单元素合金化或多元素合金化可以有效改变TiFe基合金的成分布局和晶格结构,优化储氢性能,包括提高活化动力学、增加储氢容量以及优化吸放氢动力学,还可以显著提高合金的电化学综合性能,包括最大充放电容量、高倍率放电性能及循环稳定性等。制备工艺中的铸造法和球磨法等同样可以增加合金的储氢活性,显著提高其吸放氢动力学性能,进而提升电化学充放电容量。表面改性的方法优化了合金的微观结构和接触位点,从而提高了储氢性能和循环寿命,使合金的电化学充放电过程更稳定。 展开更多
关键词 储氢合金 TiFe基合金 活化性能 电化学性能
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高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化研究现状及发展趋势
3
作者 范才河 毛垚晶 +4 位作者 刘俊伟 吴琴 胡泽艺 李济 武帅 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期439-464,共26页
通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多... 通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多个领域的应用。本文综述了Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制和Zn含量的提升对于Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化性能的影响,以及微合金化处理、热处理工艺、形变热处理和大塑性变形等强化手段。通过对比分析各种制备和强化方法对合金微观组织及性能的影响,详细阐述了高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制及方法,展望了其研究方向和发展前景。旨在为高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金的成分设计和制备提供指导,以进一步提升其综合性能。 展开更多
关键词 AL-ZN-MG-CU合金 强韧化机制 高Zn含量 析出相 超高强铝合金
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NiB非晶合金的制备及其催化噻吩加氢脱硫性能
4
作者 何萍 邓书平 +3 位作者 高爽 潘懿 陈晓陆 张京京 《现代化工》 北大核心 2025年第3期137-140,146,共5页
采用反相微乳液法和化学还原法制备了4种NiB非晶态合金和负载型NiB非晶态合金催化剂,通过XRD、H_(2)程序升温脱附(H_(2)-TPD)、XPS、SEM、TEM、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、N_(2)吸附-脱附对催化剂进行表征,并考察了噻吩加氢脱... 采用反相微乳液法和化学还原法制备了4种NiB非晶态合金和负载型NiB非晶态合金催化剂,通过XRD、H_(2)程序升温脱附(H_(2)-TPD)、XPS、SEM、TEM、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、N_(2)吸附-脱附对催化剂进行表征,并考察了噻吩加氢脱硫反应中催化剂的催化性能。结果表明,反相微乳液法制备的NiB-RM催化剂能有效抑制颗粒团聚,更利于保持Ni物种以Ni^(0)的形态存在,活性中心数量较多,催化活性更高。负载型非晶态合金催化剂中NiB/HZSM-5-RM催化剂中Ni质量分数较高,且多数以Ni^(0)的形态存在,尽管比表面积低于NiB/HMCM-22-RM,仍具有较高的催化活性,噻吩转化率达到94.8%。 展开更多
关键词 非晶合金 噻吩 加氢脱硫 微乳液
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含有镍钛合金丝的服用机织面料的形变性能
5
作者 王阳 胡凯宁 张长欢 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第3期118-125,共8页
为开发具有形状记忆功能的服用机织面料,利用镍钛合金丝为局部纬纱,织造了13种服用机织面料,研究面料组织结构、镍钛合金丝直径以及纱线材质对面料的形变时间、形变程度和形变回复性的影响。结果表明:织物完全组织的浮线越长,镍钛合金... 为开发具有形状记忆功能的服用机织面料,利用镍钛合金丝为局部纬纱,织造了13种服用机织面料,研究面料组织结构、镍钛合金丝直径以及纱线材质对面料的形变时间、形变程度和形变回复性的影响。结果表明:织物完全组织的浮线越长,镍钛合金丝直径与纱线直径的比值越大,纱线的弹性和光滑程度越高,面料样品的形变性能越好。但浮线长度、镍钛合金丝直径与纱线直径的比值、纱线弹性和光滑度增加到一定程度后,面料的形变能力基本恒定。研究结果可为含有镍钛合金丝的服用机织面料开发提供参考,有助于机织形状记忆面料在服装上的设计应用。 展开更多
关键词 形状记忆合金 镍钛合金丝 智能变形 形变性能 服用面料
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Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金的高温热变形行为
6
作者 刘劲松 徐亚楠 +3 位作者 邓偲瀛 肖瑜 王松伟 宋鸿武 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期538-556,共19页
采用Gleeble-3800D型热模拟试验机对Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金进行高温热压缩变形,研究了合金在变形温度为650~950℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的变形行为,建立Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金的本构方程及热加工图。结果... 采用Gleeble-3800D型热模拟试验机对Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金进行高温热压缩变形,研究了合金在变形温度为650~950℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的变形行为,建立Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金的本构方程及热加工图。结果表明:当初始晶粒尺寸较大时,Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金动态再结晶晶粒占比随应变速率升高而增加,动态再结晶平均晶粒尺寸随应变速率的升高而减小;微量稀土La添加会使合金的热激活能升高,且在低应变速率条件下(0.01~0.1 s^(-1)),微量稀土La的添加使Cu-Cr-Zr合金发生动态再结晶的温度提高;在高应变速率(1~10 s^(-1))时,微量稀土La的添加明显提升合金内部动态再结晶晶粒占比。从热加工图来看,稀土La添加量为0.07%时,对合金的最佳热加工区域影响不大。 展开更多
关键词 CU-CR-ZR合金 稀土微合金化 热变形行为 本构方程 热加工图
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硅及硅钼合金常压反应烧结碳化硅基础研究
7
作者 曹祥薇 李世建 +6 位作者 赵小康 杨光远 熊枫 杨怡婷 芮茂强 叶菁 邓腾飞 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期159-166,共8页
对氩气气氛下不同熔体参与反应烧结碳化硅陶瓷进行了系统研究。结果表明:硅熔体对烧结样品的浸润作用及其所导致的物理性能变化对实验温度具有高度敏感性,其中在1530℃时抗折强度为58.6 MPa,而在1570℃时则大幅提升至317.0 MPa。硅与炭... 对氩气气氛下不同熔体参与反应烧结碳化硅陶瓷进行了系统研究。结果表明:硅熔体对烧结样品的浸润作用及其所导致的物理性能变化对实验温度具有高度敏感性,其中在1530℃时抗折强度为58.6 MPa,而在1570℃时则大幅提升至317.0 MPa。硅与炭黑之间的接触角是影响浸润深度的关键因素,而浸润深度与浸润温度呈正相关。硅钼合金浸润烧结样品在1530℃成功烧结,相对密度达到94%以上,这主要归因于钼硅合金较高的极化率,该特性有效降低了接触角。不同样品的物理性能随温度的变化改变不大,相对密度随温度升高最大增幅不超过2%,样品力学性能变化趋势相似。由于MoSi_(2)的偏析以及MoSi_(2)和SiC并不相容,样品的抗折强度和硬度低于在1570℃温度下被Si熔体反应烧结后样品。 展开更多
关键词 反应烧结 碳化硅 保护气氛 浸润 MoSi2合金
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Ni、Si元素的添加对Cu-7Sn合金组织及力学性能的影响
8
作者 樊文欣 高阳 +5 位作者 王鹏飞 陈燕 原霞 彭丽军 付亚波 张忠涛 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第1期85-95,共11页
在传统的固溶强化型Cu-7Sn合金的基础上,通过相图热力学和第一性原理结果对合金化成分及热处理制度进行设计,探究了不同温度条件下合金的物相组成,并对材料的微观组织演变进行表征。通过分析不同合金成分及温度条件下的物相组成,设计并... 在传统的固溶强化型Cu-7Sn合金的基础上,通过相图热力学和第一性原理结果对合金化成分及热处理制度进行设计,探究了不同温度条件下合金的物相组成,并对材料的微观组织演变进行表征。通过分析不同合金成分及温度条件下的物相组成,设计并制备出一种新型沉淀强化型Cu-7Sn-1Ni-0.4Si合金。研究表明,根据相图及第一性原理计算结果,将Ni和Si元素作为合金化元素,采用熔铸法制备的Cu-7Sn-1Ni-0.4Si合金,在850℃条件下进行3 h的固溶处理及400℃条件下进行5 h的时效处理后,大量δ-Ni2Si相析出,显著提升了合金的力学性能。此时,合金的维氏硬度、抗拉强度和延伸率分别可达160.7 HV、550 MPa和18%。 展开更多
关键词 Cu-7Sn合金 热处理 析出相 力学性能
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Zr元素对Cu-6Ni-3Ti合金微观结构和性能的影响
9
作者 靖青秀 杨雪晴 +2 位作者 韦丹丹 魏渺 黄晓东 《金属热处理》 北大核心 2025年第2期61-69,共9页
研究了Zr含量对Cu-6Ni-3Ti-xZr合金微观结构、力学性能与导电率的影响。结果表明,合金凝固过程中Zr元素主要于晶界区域偏析,形成富Zr原子团簇,从而减缓晶粒的生长,并抑制枝晶的偏析。时效处理过程中,Zr元素在合金沉淀相周围累积,抑制沉... 研究了Zr含量对Cu-6Ni-3Ti-xZr合金微观结构、力学性能与导电率的影响。结果表明,合金凝固过程中Zr元素主要于晶界区域偏析,形成富Zr原子团簇,从而减缓晶粒的生长,并抑制枝晶的偏析。时效处理过程中,Zr元素在合金沉淀相周围累积,抑制沉淀相生长,提升合金硬度及其抗软化性。当Zr含量提高时,Cu_(4)Zr在Cu-6Ni-3Ti-0.5Zr合金中形成。在450℃时效2 h,Cu-6Ni-3Ti-0.3Zr合金表现出其最佳的力学性能和电性能,抗拉强度达到了807 MPa,硬度为230 HV2,导电率为50%IACS。 展开更多
关键词 铜合金 锆 强化机制 沉淀相
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高导热石墨/铝合金钎焊散热封装工艺
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作者 张俊杰 夏勇 +2 位作者 闫耀天 曹健 亓钧雷 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期1-6,54,共7页
为了实现高导热石墨与铝合金(5A06)的可靠低温钎焊连接,采用Sn-Pb钎料进行钎焊,并研究其在母材表面的铺展行为.结果表明,通过对高导热石墨表面进行金属化处理,有效改善了金属与石墨之间的润湿性,解决了由于热膨胀系数不匹配引起的界面问... 为了实现高导热石墨与铝合金(5A06)的可靠低温钎焊连接,采用Sn-Pb钎料进行钎焊,并研究其在母材表面的铺展行为.结果表明,通过对高导热石墨表面进行金属化处理,有效改善了金属与石墨之间的润湿性,解决了由于热膨胀系数不匹配引起的界面问题,并降低了因声子散射导致的界面接触热阻.在优化的工艺条件下,即Ag-Cu-Ti钎料层厚度为0.2 mm、钎焊温度860℃、保温时间10 min的金属化处理工艺,以及Sn-Pb钎料钎焊温度210℃、保温时间15 min的钎焊工艺,制备得到的复合结构整体导热性能显著提升.此外,设计并测试了一款均热板产品,以评估其散热性能.试验结果表明,尺寸为210 mm×25 mm×3.5 mm的条状均热板,其导热系数可高达558 W/(m·K),而尺寸为233.4 mm×200 mm×24 mm的大型均热板适用于大型集成电子设备,其最大导热系数可达460 W/(m·K).试验结果不仅展示了钎焊技术在提升热管理效率方面的潜力,也为高性能电子设备的热管理提供了新的材料解决方案. 展开更多
关键词 高导热石墨 金属化 铝合金 低温钎焊 散热封装
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低铼钼合金管双轴应力下的微观组织演变研究
11
作者 姜玮 王卫军 +3 位作者 张国栋 雷华桢 杨文 高进 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期677-682,共6页
为了获得低铼钼合金管在高温双轴应力作用下的变形机制,研究了低铼钼合金管在1350 K、双轴应力(环向应力分别为36 MPa和60 MPa)下的微观组织演变过程。通过EBSD、TEM、XRD和EDS对双轴应力实验前后的低铼钼合金管样品进行对比分析,获得... 为了获得低铼钼合金管在高温双轴应力作用下的变形机制,研究了低铼钼合金管在1350 K、双轴应力(环向应力分别为36 MPa和60 MPa)下的微观组织演变过程。通过EBSD、TEM、XRD和EDS对双轴应力实验前后的低铼钼合金管样品进行对比分析,获得了样品晶粒尺寸、晶体取向、晶胞参数和位错等特征变化,推测了其变形机制与微观组织演变过程。研究结果表明,原材料去应力退火态微观组织为柱状晶粒,且沿轴向具有<101>方向性;环向应力36 MPa样品在环向变形量达8%过程中,晶体结构发生再结晶与晶粒长大,并失去<101>方向性,变形机制以位错滑移和晶界滑移为主;环向应力60 MPa样品在环向变形量达19%过程中,部分晶粒发生再结晶,部分晶粒发生大量变形并失去结晶性,除此之外,变形机制还包含晶界滑移。 展开更多
关键词 低铼钼合金 双轴应力 再结晶 变形机制
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激光快速熔炼TC25G-TiAl4822梯度成分合金凝固组织演变行为
12
作者 王洋 冉先喆 +4 位作者 苏磊 孔德智博 程序 李卓 刘栋 《材料工程》 北大核心 2025年第3期95-104,共10页
未来高推重比先进航空发动机的发展对新型高性能轻质高温压气机整体叶盘需求迫切。激光增材制造TC25GTiAl4822双金属梯度结构材料作为轻质高压压气机整体叶盘备选的一种重要材料体系,其梯度过渡层合金的成分选择和凝固组织研究对指导相... 未来高推重比先进航空发动机的发展对新型高性能轻质高温压气机整体叶盘需求迫切。激光增材制造TC25GTiAl4822双金属梯度结构材料作为轻质高压压气机整体叶盘备选的一种重要材料体系,其梯度过渡层合金的成分选择和凝固组织研究对指导相关构件结构性能设计具有关键影响。为理解(1-x)TC25G-xTiAl4822梯度成分合金随粉末原料中TiAl4822预合金粉末含量变化而出现的凝固组织演变行为,利用激光快速熔炼技术制备了两种单一原料(TC25G和TiAl4822)成分合金锭和9种混合原料成分合金锭,并采用光镜、扫描电镜、XRD和透射电镜等材料表征设备和硬度测量装置进行研究。研究结果表明:随原料中TiAl4822合金粉末含量的增加,合金凝固晶粒特征变化为树枝晶→等轴晶→树枝晶。合金室温显微组织发生如下的转变:α_(p)+α_(s)+β+α_(2)→α_(p)+α_(s)+α_(2)+β/B2→α+α_(2)+β/B2→α_(2)+B2→γ+γ/α_(2)+B2→γ+γ/α_(2);由于不同成分合金中的相类型和含量变化,合金维氏硬度值呈先增加后减小的变化趋势,且在粉末比例为50%~70%时具有极大突变,硬度由620HV降到450HV。上述相关研究结果为双金属过渡层合金的成分选择需避开中间比例粉末含量范围提供了基础依据。 展开更多
关键词 激光熔炼技术 梯度成分合金 凝固组织 相演变 硬度转变
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晶圆级芯片表面电沉积镍钨合金初期探索性研究
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作者 吴王平 安宇澳 +2 位作者 黎鑫 汪涛 焦严涛 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第3期26-33,共8页
针对晶圆级芯片表面电沉积钨合金技术展开探索性研究,旨在改善电沉积过程中镀层质量差、钨含量低等问题,以提升其在高性能半导体器件中的应用潜力。研究以镍钨合金为对象,因其优异的高温稳定性和机械性能,被认为是芯片制造中互连层与阻... 针对晶圆级芯片表面电沉积钨合金技术展开探索性研究,旨在改善电沉积过程中镀层质量差、钨含量低等问题,以提升其在高性能半导体器件中的应用潜力。研究以镍钨合金为对象,因其优异的高温稳定性和机械性能,被认为是芯片制造中互连层与阻挡层材料的潜在选择。然而,现有技术在芯片表面形成高质量镀层时存在诸多限制。本研究通过调整电解液配方、电流密度和温度等参数,系统研究这些工艺参数对沉积层质量的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)对沉积层的表面形貌和元素组成进行表征,以评估其微观结构质量和成分比例,并通过X射线衍射(XRD)分析晶体结构。同时,通过显微硬度测试不同参数下沉积层的硬度,从而评价其机械性能。结果表明,电沉积参数显著影响镍钨合金沉积层的质量;合理调整工艺参数可获得表面平整、致密且硬度高的沉积层,并有效提升钨的含量。本研究为优化电沉积镍钨合金工艺、制备高性能芯片互连层和阻挡层材料提供了重要参考。 展开更多
关键词 电沉积 钨合金 晶圆级芯片
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温度对乙二醇冷却液中铝合金3A21的腐蚀影响
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作者 刘相 高峰 +1 位作者 李森 赵丕盛 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第1期53-57,共5页
利用腐蚀失重试验、电化学测试以及扫描电镜观察等方法,研究了5~70℃条件下,铝合金3A21在乙二醇冷却液中的长期腐蚀行为,以及温度对铝合金3A21在乙二醇冷却液中的腐蚀影响。结果表明:在试验温度范围内,随着温度的升高,铝合金3A21在乙二... 利用腐蚀失重试验、电化学测试以及扫描电镜观察等方法,研究了5~70℃条件下,铝合金3A21在乙二醇冷却液中的长期腐蚀行为,以及温度对铝合金3A21在乙二醇冷却液中的腐蚀影响。结果表明:在试验温度范围内,随着温度的升高,铝合金3A21在乙二醇冷却液中的平均腐蚀速率逐渐升高;表面腐蚀形貌以均匀腐蚀为主,存在少量的局部腐蚀;当试验时间为56~98 d时,平均腐蚀速率的对数与试验热力学温度的倒数呈线性关系。铝合金3A21在乙二醇冷却液中的稳定腐蚀速率与浸泡温度呈现阿伦尼乌斯关系。 展开更多
关键词 温度 铝合金3A21 腐蚀 乙二醇冷却液
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基于三维加工图的AZ31与GW83镁合金热加工可成形性对比研究
15
作者 曾健 董帅 +3 位作者 王锋华 王甫霖 靳丽 董杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期177-184,共8页
为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-... 为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-真应变关系曲线,对比分析了两种合金的热压缩变形特性。基于真应力-真应变曲线、动态材料模型和Murty失稳判据,分别建立了两种合金的三维加工图,预测了相应的安全区间和失稳区间,对比了两种合金的热加工可成形性。最后,以两种合金为原料,采用3组不同的工艺参数分别开展了针对同一规格薄壁管的反挤压成形实验。结果表明:与AZ31相比,GW83合金的安全区间较窄,失稳区间较宽,可成形性较差。以AZ31为原料反挤压成形的薄壁管外形较好且组织为细小的再结晶晶粒;而GW83合金在反挤压过程中成形困难,各组已成形薄壁管的边缘均发生了碎裂且组织中含有大量孪晶。验证了基于三维加工图实现不同材料可成形性预测方法的可行性。 展开更多
关键词 镁合金 热加工 三维加工图 可成形性
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载荷与温度对20CrMnTi合金钢磨蚀行为的影响
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作者 伍晓龙 杜垚森 +2 位作者 高鹏举 汤小仁 王晓赛 《机械传动》 北大核心 2025年第1期114-120,共7页
【目的】钻机动力头中齿轮材料常选用20CrMnTi合金钢,该材料硬度和耐磨性优异,被广泛应用于制备各种传动装置中的关键零部件,如齿轮、轴承和传动轴等。但由于钻机动力头在工作过程中常常需承受大的转矩,且施工条件恶劣、服役工况复杂苛... 【目的】钻机动力头中齿轮材料常选用20CrMnTi合金钢,该材料硬度和耐磨性优异,被广泛应用于制备各种传动装置中的关键零部件,如齿轮、轴承和传动轴等。但由于钻机动力头在工作过程中常常需承受大的转矩,且施工条件恶劣、服役工况复杂苛刻,需遭受各种复杂的磨蚀行为,久之必将影响其服役性能。掌握20CrMnTi合金钢在实际服役过程中表面的磨蚀损伤失效机制就显得十分重要。【方法】基于磨损试验装置和电化学腐蚀工作站,研究了20CrMnTi合金钢在不同温度(25℃/100℃)和载荷(35 N/55 N/75 N)工况下磨蚀界面的损伤行为和腐蚀动力学响应。【结果】试验结果表明,磨损温度及法向载荷的增大均会加剧材料的磨损,进而降低其表面的电化学腐蚀抗性;此外,20CrMnTi合金钢的磨蚀损伤机制主要表现为磨粒磨损和疲劳剥落。 展开更多
关键词 20CrMnTi合金钢 齿轮 温度 载荷 电化学腐蚀
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高密度W-(FeCrNi)合金动态变形微观组织及力学行为
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作者 陈慧 李必鑫 +1 位作者 韩勇 陈超 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期597-606,共10页
发展新型高密度钨合金材料是当前穿甲弹芯技术的重点研究方向,合金在高应变速率下的动态力学性能是评估其穿甲效能的核心指标之一。本文利用分离式霍普金森压杆(SPHB)实验系统,测试不同钨含量W-(FeCrNi)合金的动态压缩应力-应变曲线,结... 发展新型高密度钨合金材料是当前穿甲弹芯技术的重点研究方向,合金在高应变速率下的动态力学性能是评估其穿甲效能的核心指标之一。本文利用分离式霍普金森压杆(SPHB)实验系统,测试不同钨含量W-(FeCrNi)合金的动态压缩应力-应变曲线,结合扫描电镜(SEM)表征动态压缩前后微观组织演变规律;通过分析绝热剪切带(ASB)的形成特征及剪切断口形貌,揭示合金的高速剪切断裂机制;基于Johnson-Cook模型建立动态本构方程,系统探讨钨含量对合金形变强化和应变强化能力的影响机制。结果表明:离散分布的球状钨颗粒对W-(FeCrNi)合金的剪切变形不断产生阻碍作用;随着钨含量的增加,合金动态压缩屈服强度提高,而断裂应变降低;75W-(FeCrNi)合金绝热剪切变形带宽度约为50μm。 展开更多
关键词 高密度钨合金 W-(FeCrNi)合金 激光定向能量沉积(L-DED) 动态微观结构演变 高应变速率力学性能
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Al-3Ti-4.35La中间合金的制备及其细化变质效果
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作者 丁万武 田旭东 +4 位作者 陈建超 安家志 余海存 魏振鹏 杨成亮 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期348-360,共13页
通过SEM、XRD和DSC等手段分析研究了不同保温时间和温度对Al-3Ti-4.35La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相的含量、形态尺寸和形成过程的影响规律,并探究Al-3Ti-4.35La中间合金对Al-7Si合金细化变质的影响。结果表明:在1 150℃下,保温4 min时... 通过SEM、XRD和DSC等手段分析研究了不同保温时间和温度对Al-3Ti-4.35La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相的含量、形态尺寸和形成过程的影响规律,并探究Al-3Ti-4.35La中间合金对Al-7Si合金细化变质的影响。结果表明:在1 150℃下,保温4 min时Al-3Ti-4.35La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相以块状形态均匀分布在基体中,且其含量最高为20.78%,长宽比为2.33;向Al-7Si合金中添加0.2%Al-3Ti-4.35La中间合金后,其α-Al的二次枝晶臂间距、共晶Si的平均尺寸及长宽比分别由未添加的18.33μm、8.91μm、6.6下降至13.88μm、6.12μm、4.1,且粗大的片状共晶Si向棒状转变,具有良好的细化变质效果。 展开更多
关键词 Al-3Ti-4.35La合金 Ti_(2)Al_(20)La 细化变质 Al-7Si合金
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HfC对Mo-La_(2)O_(3)合金组织与室温/高温性能的影响
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作者 陈大军 李忠盛 +4 位作者 王乐 丛大龙 刘正涛 吴厦 花泽荟 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期299-304,共6页
采用粉末冶金方法制备了Mo-La_(2)O_(3)/HfC合金,研究了Mo-La_(2)O_(3)/HfC合金中物相分布、微观组织和断口形貌,测试了合金的室温/高温力学性能和高温抗氧化性能。结果表明:微量掺杂的HfC、La_(2)O_(3)第二相粒子弥散分布在钼基体中;... 采用粉末冶金方法制备了Mo-La_(2)O_(3)/HfC合金,研究了Mo-La_(2)O_(3)/HfC合金中物相分布、微观组织和断口形貌,测试了合金的室温/高温力学性能和高温抗氧化性能。结果表明:微量掺杂的HfC、La_(2)O_(3)第二相粒子弥散分布在钼基体中;钼晶粒尺寸随HfC含量增加而减小,相互穿插和搭接的纤维状组织呈现出变细变短趋势;合金纵截面断口为沿晶脆性断裂,横截面为韧窝和解理混合断裂,轴向方向的韧性优于径向方向;合金的室温/高温抗拉强度、抗弯强度和弯曲角随HfC含量的增加先增加后降低,Mo(La_(2)O_(3))1.5(HfC)2.0合金力学性能最优;高温氧-乙炔焰作用后Mo(La_(2)O_(3))1.5(HfC)2.0合金的质量损失率显著低于Mo(La_(2)O_(3))0.5,在氧化时间150 s时其质量损失率为0.87%,仅为Mo(La_(2)O_(3))0.5合金的1/2。 展开更多
关键词 粉末冶金 钼合金 HFC 微观组织 力学性能
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GH4698高温合金冷拉拔过程中的微观组织演变和再结晶
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作者 李健 王资兴 王安东 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第2期140-151,共12页
利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术、透射电镜、显微硬度仪和拉伸试验机等对GH4698合金在冷拉拔变形过程中的微观组织和性能进行研究,并分析了合金热处理后的再结晶形核机制。结果表明:在冷拉拔过程中,合金的硬度从表面到... 利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术、透射电镜、显微硬度仪和拉伸试验机等对GH4698合金在冷拉拔变形过程中的微观组织和性能进行研究,并分析了合金热处理后的再结晶形核机制。结果表明:在冷拉拔过程中,合金的硬度从表面到中心逐渐增加,并且随着变形量的增加,硬度分布逐渐均匀,这是应变分布和微观结构共同作用的结果;随变形量的增加,合金的拉伸强度得到提高,而塑性相应降低。晶粒取向由最初的随机分布逐渐转变为沿[001]-[111]方向排列;固溶温度对合金的再结晶行为有显著影响。当变形量为36.0%,并在1020℃保温1 h时,合金几乎完全再结晶;TEM和EBSD分析表明,应变影响合金的再结晶形核机制,合金的再结晶机制以晶界迁移形核为主,亚晶长大形核为辅。 展开更多
关键词 GH4698高温合金 冷拉拔 再结晶
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