热暴露对Al-Cu-Li合金的组织及性能影响

Al-Cu-Li合金作为航空航天工业中一种前景广阔的结构材料,其热稳定性在实际应用中发挥着重要作用。本研究对T85态的Al-Cu-Li合金在一系列温度(100~300℃)下进行了500 h的暴露处理,并通过维氏硬度、电导率和拉伸测试对其性能进行了评估。结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了不同热暴露温度下的微观结构演变。结果表明,热暴温度低于150℃时,合金具有良好的热稳定性,这与T1(Al_(2)CuLi)相的直径和数密度不断增加相关。当热暴露温度介于150~200℃时,T1相逐渐被粗大的θ’-Al_(2)Cu和S-Al_(2)CuMg取代;同时,断续的晶界析出物(GBPs)和宽的无析出区(PFZs)利于沿晶断裂,使合金呈现出沿晶-穿晶混合断裂,导致硬度和强度的降低和延伸率的增加。热暴露温度高于250℃时,T1相全部溶解,形成了粗大的T2(Al_(6)Cu(Li, Mg)_(3))和C相,从而导致合金的强度下降,但延伸率和电导率却表现出相反的趋势。

高温热暴露对Ti60钛合金高周疲劳性能的影响

研究了高温热暴露对Ti60钛合金室温旋转弯曲高周疲劳性能的影响,通过分析试样的表面特征和内部组织,阐明了疲劳性能变化的原因。结果表明,600℃×100 h热暴露后合金的室温强度升高、塑性下降,室温旋转弯曲高周疲劳强度由470 MPa提升至543.3 MPa。疲劳性能的变化是由表面特征和内部组织变化共同引起的,热暴露导致试样表面产生由TiO_(2)及Al_(2)O_(3)组成的氧化膜,表面粗糙度增加、质量变差,对疲劳性能产生不利影响;同时,热暴露致使合金中α_(2)相和硅化物的析出数量增加,且尺寸增加,析出相的变化使得合金强度增加,并进一步提升疲劳强度。综合两方面作用,析出相对旋转弯曲高周疲劳强度的提升强于表面粗糙度增加所产生的不利影响,是疲劳性能提高的主要因素。

长时热暴露对Mar-M247合金组织演变及高温拉伸性能的影响

研究了等轴Mar-M247高温合金在800℃热暴露长达24000 h过程中的组织演变规律和800℃的高温拉伸强度和塑性。结果表明:热暴露5000 h前,合金的枝晶干二次γ′相、三次γ′相尺寸显著增大,热暴露5000~240000 h时,枝晶干二次γ′相尺寸没有明显变化,枝晶干三次γ′相尺寸略微增长。随热暴露时间延长,枝晶干二次γ′相体积分数增大,三次γ′相体积分数下降。根据两种γ′相的尺寸分布(PSD),两种γ′相的粗化均符合跨界面扩散控制(Trans-interface diffusion-controlled,TIDC)粗化理论;晶界处MC型碳化物通过MC+γ→M_(23)C_(6)+γ′反应逐渐分解,在晶界处形成γ′相膜,包裹着MC型碳化物和M_(23)C_(6)型碳化物。高温拉伸实验结果表明,随热暴露时间的延长,合金的屈服强度和抗拉强度先减小后基本不变,伸长率和断面收缩率先增大后减小再增大,在热暴露5000 h后,屈服强度和抗拉强度分别减小了164和76 MPa,而在热暴露5000~24000 h时,屈服强度和抗拉强度分别稳定在750和950 MPa。

铬含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响

研究了Cr含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响。结果表明,随着Cr含量增加,合金室温强度呈先上升后下降的变化趋势,含0.2%Cr的合金表现出优异的室温力学性能。透射定量计算结果表明,向合金中添加0.2%Cr,促进了热暴露后合金中Ω相的析出,提高了Ω相的抗粗化性能。Cr添加量超过0.3%后,合金晶界处析出(Al,Cr,Mn,Ti)富集相,导致晶粒粗大。

火灾环境下消防员安全热暴露距离研究进展

为调查安全热暴露距离研究现状,通过文献分析安全热暴露距离发文量、国别分布,并进一步探讨了安全热暴露距离的评价方法与影响因素。结果表明:安全热暴露距离发文量近些年呈快速增长趋势,主要集中在中国、美国等国家;评价方法以模型预测为主,但未有统一化的热通量阈值作为评价依据;现有影响因素研究以火焰与环境为主,较多忽略了服装与人体的影响。未来需提出安全热暴露距离标准化的评价方法,优化模型预测精度,为消防员进行火灾风险评估提供建议。

热暴露对不同时效处理的铝锂合金微观组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜和硬度测试等方法,研究热暴露对不同时效态2A97铝锂合金微观组织与性能的影响。结果表明:T6和T8态合金经热暴露后物相的种类及形貌变化规律相似,随热暴露温度升高,合金中的θʹ相(Al2Cu)粗化且数量减少,T1相(Al2CuLi)向平衡相转变,合金热稳定性变差。与T8态不同的是,T6态合金中的强化相除T1相和θʹ相外,还有立方相,但该相的强化效果远低于T1相和θʹ相。立方相经200℃热暴露后,数量增多,经300℃热暴露后,回溶进入基体。故在低温热暴露后T6态合金的热稳定性优于T8态,但在高温热暴露后两种时效态合金的热稳定性基本相当。T8态合金的硬度显著高于T6态,经低温热暴露后,T8态合金的硬度下降幅度大于T6态,但两种合金高温热暴露后的硬度下降幅度基本一致。

Ni-Mo-Cr镍基模型高温合金中热暴露条件对TCP相析出规律的影响

本文利用扫描电镜和透射电镜,对经过不同条件热暴露实验后的Ni-20Mo-10Cr(at.%)模型合金进行研究,分析析出TCP相的物相类型及元素分布,从而找到TCP相的析出规律。研究结果表明:样品经过900℃/3 h热暴露实验后析出μ相,EDS结果表明合金中产生Mo元素的富集,Cr元素并不富集。样品经过800℃/20 h+900℃/3 h热暴露实验后析出δ相,EDS结果表明合金中产生Mo元素和Cr元素的富集。

间断性热暴露导致自发性高血压大鼠的胸主动脉损伤:基于激活AMPK/mTOR/ULK1通路

目的 探讨不同热暴露方式对自发性高血压大鼠胸主动脉血管损伤的影响及其机制。方法 选用自发性高血压大鼠(SHR),构建热暴露大鼠模型,分为对照组SHR-CN(n=9,饲养在24℃室温下),间断性热暴露组SHR-8(n=9,每天接受任意连续8 h热暴露,其余时间饲养在与对照组相同的条件下)和持续性热暴露组SHR-24(n=9,持续暴露在32℃高温下)。进行自噬和通路干预的SHRs,分别于热暴露前30 min腹腔注射自噬激活剂Rapa,抑制剂3-MA和AMPK抑制剂Compound C(CC)。。通过苏木素-伊红染色(HE)观察大鼠胸主动脉形态的变化;利用Western blot和免疫荧光(IF)分别检测高血压大鼠胸主动脉自噬相关因子Beclin1、LC3B和p62的表达情况;利用TUNEL检测高血压大鼠胸主动脉凋亡的情况,Western blot检测Caspase-3,Bax和Bcl-2的表达情况;用自噬的激活剂和抑制剂干预高血压大鼠后,检测自噬和凋亡相关因子的表达情况;免疫组化(IHC)检测通路相关因子的表达情况,大鼠腹腔注射AMPK抑制剂Compound C(CC)后,进一步观察通路及自噬的表达情况。结果 HE染色显示,SHR-8组胸主动脉内膜排列分布不完整,细胞分布紊乱。Western blot显示Beclin1、LC3II/LC3I表达增高,p62降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。TUNEL结果表明SHR-8组中凋亡阳性细胞数明显高于对照组。Western blot表明热暴露后Bax表达升高,Bcl-2表达降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。3-MA抑制自噬的表达,同时凋亡表达降低,Rapamycin促进自噬和凋亡的表达。IHC显示,与SHR-CN相比,SHR-8组p-mTOR明显降低,p-AMPK和p-ULK1表达升高。腹腔注射CC降低了pAMPK和p-ULK1的表达,同时自噬相关因子LC3B和Beclin1表达降低。结论 不同热暴露下,间断性热暴露导致自发性高血压大鼠胸主动脉形态、自噬和凋亡相关因子表达变化显著,其作用机制可能是通过激活AMPK/mTOR/ULK1信号通路来实现的。

Ta含量对铸造高温合金DZ411长期热暴露过程中γ′相粗化的影响

借鉴材料基因工程中高通量实验的做法,采用快速凝固技术和定向凝固技术制备含Ta浓度梯度的定向合金,并在900℃进行长期热暴露实验,研究不同Ta浓度对铸造高温合金热暴露中γ′相生长速率的影响。通过对不同热暴露时间γ′相尺寸变化的统计,结合粒子粗化理论计算发现,随着Ta浓度增加,粗化速率常数一直在减小。通过合金中有效扩散系数计算发现,热暴露前期,高Ta浓度处的γ′相形成元素平均扩散系数较低,使得γ′相生长速率放缓。在长期热暴露后期,高Ta浓度处γ′相生长速率依旧缓慢,并且γ相基体间产生了大量位错,经测量,两相的相界面间的晶格错配度减小,阻碍了相形成元素向γ′相内迁移,导致γ′相生长速率减缓。

热暴露对7A85铝合金微观组织和力学性能的影响

选用7A85-T74锻造铝合金为实验材料,研究室温至240℃内热暴露5 h后的合金微观组织、拉伸性能及冲击吸收能量,并结合透射电子显微镜分析微观组织对合金力学性能的影响机理。结果表明:在80~240℃热暴露温度范围内,7A85-T74铝合金晶粒尺寸变化不大,但沉淀相随温度升高有显著变化;在120℃以内,随热暴露温度的升高,析出物尺寸、拉伸性能和冲击吸收能量整体变化不大,沉淀强化机制为位错切过析出物和位错绕过析出物的混合机制;随着热暴露温度由120℃升高至240℃,析出物的平均半径由室温下的3.8 nm增加至12.3 nm,析出物由η'相向η相转变,合金的屈服强度和抗拉强度显著下降,较室温分别下降45.7%和33.5%,伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量显著升高,沉淀强化机制转变为位错绕过析出物,断裂方式由沿晶断裂和韧窝型穿晶断裂组成的混合断裂转变为韧窝型穿晶断裂。基于沉淀强化理论讨论析出物尺寸对合金强度与冲击吸收能量的影响,理论分析结果与实验结果相符。

高温热暴露对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料性能影响

研究1000~1200℃高温热暴露对多孔基体Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料性能的影响,结果表明:1000℃热暴露100 h对复合材料拉伸强度无影响,1100℃热暴露100 h后拉伸强度略有降低,1200℃热暴露100 h后拉伸强度明显降低。进一步研究1200℃不同热暴露时长对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料、氧化铝纤维及氧化铝基体性能的影响,并采用光学显微镜、SEM对试样的微观形貌进行表征。结果表明:1200℃热暴露100 h对氧化铝纤维的性能影响较小,但对氧化铝基体的影响较大,1200℃热暴露仅10 h后,氧化铝基体的孔隙率明显降低,密度明显增加;从基体断口的SEM形貌可以看出,随着1200℃热暴露时间的增加,氧化铝基体中的晶粒尺寸逐渐增大,基体发生进一步的烧结,相应地,从Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料的断口形貌可以看出,纤维拔出长度及数量也明显减少;高温热暴露后复合材料性能的降低主要缘于材料中氧化铝基体的进一步烧结,多孔基体的致密化降低了其对复合材料的增韧效果。

热暴露对TC11钛合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜和室温拉伸实验,研究500℃不同时间热暴露对TC11钛合金组织及性能的影响。结果表明:经500℃高温长时间暴露后,TC11钛合金的室温拉伸强度略微增加,而塑性明显下降,随着暴露时间的延长,塑性下降趋势减缓;热暴露400 h后,抗拉强度(σb)提高了30 MPa,断面收缩率(ψ)降低了11.74%。热暴露过程中,合金塑性的降低主要是硅化物和α2相协同作用的结果,其中α2相对力学性能的影响起主导作用;α2相的稳定化和长大过程是合金塑性下降的主要原因。

热暴露对IMI834近α高温钛合金组织和拉伸性能的影响

测试了ＩＭＩ８３４高温钛合金在６００～７５０℃的空气中热暴露１００小时后拉伸性能，利用透射电镜和扫描电镜观察了合金暴露前后的组织变化及拉伸断口，认为表面氧化是造成合金热暴露后塑性下降的主要原因，但基体组织内有序α２相和硅化物的析出变化也在不同程度上造居了合金热暴露后的强度和塑性的下降。

热暴露对TC11钛合金断裂行为的影响

对TC11钛合金经不同温度和时间热暴露后的拉伸性能进行了考察,对不同热暴露后断裂行为的变化及其原因进行了分析研究。结果表明,热暴露温度不高于550℃,热暴露后的室温拉伸性能与未处理时相差不大,断面由纤维区和剪切唇区组成,无放射区;热暴露温度高于550℃时,热暴露后TC11钛合金的塑性急剧下降,断面由放射区和剪切唇区组成,无纤维区,且放射区收敛于断面上靠近试样表面附近,点源。放射区微观上可见韧窝、准解理及沿相界、晶界分离的混合形貌特征,不同于纤维区的等轴韧窝形貌,且剪切唇区可见解理、准解理脆性断裂特征。热暴露后TC11钛合金这种宏微观断裂行为的变化是由试样表面氧污染层的缺口效应、针状α2(Ti3Al)相的析出以及次生α与β的长大所致。

热暴露对7475-T7351铝合金组织与性能的影响

通过对不同热暴露制度下合金的常温拉伸力学性能测试和微观组织演变的观察,分析热暴露制度对7475-T7351铝合金微观组织和性能的影响。结果表明,热暴露温度和时间不同,对合金力学性能的影响也不同。当热暴露温度超过7475-T7351合金末级时效温度163℃时,合金强度明显下降而塑性明显提高,175℃热暴露100和500h后,合金强度分别下降29.7%和40.4%;当热暴露温度低于末级时效温度时,如果热暴露时间比较短,合金力学性能变化不大,但是如果热暴露时间很长,合金强度也下降而塑性也有所上升。125℃热暴露100和500h后合金强度分别下降0.9%和3.2%,150℃热暴露100和500h后合金强度分别下降11.4%和19.0%。热暴露条件下7475-T7351合金力学性能衰退的主要原因是晶内主要强化相η′(MgZn2)粗化以及晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)的宽化。

热暴露对Nb/NbCr_2合金组织及性能的影响

采用机械合金化+热压工艺制备了成分为Cr-77.5at.%Nb的Nb/NbCr2合金。分别在800,1000,1200℃对其进行10,30,50,100h的真空热暴露实验,研究热暴露对合金组织及性能的影响。结果表明,随着热暴露温度升高和时间延长,Nb/NbCr2合金的相对密度略有增加,1200℃热暴露100h后,合金的相对密度由热暴露前的99.1%增大至99.6%。合金在整个热暴露过程中没有明显的物相变化。合金的维氏硬度随着热暴露时间的延长呈现先升后降的变化趋势;随着热暴露温度升高和时间延长,合金的断裂韧度逐渐下降;合金的室温抗压强度和塑性应变随热暴露时间的延长逐渐增大,屈服强度随热暴露时间延长先增后降。

热暴露对果蝇寿命及热应激蛋白(Hsp70)含量的影响

实验观察了热暴露温度和时间对果蝇存活时间和热应激蛋白（Ｈｓｐ７０）含量的影响，热习服训练的作用及茶叶提取液提高热耐力的效果。结果显示，随着温度升高，果蝇存活时间随之减少；热暴露时间延长，热应激蛋白含量增高；热习服训练２～３次后，热耐力显著提高；苦丁茶和红茶提取液有显著提高果蝇热耐力作用，而龙井茶提取液效果不明显。结果提示。

热暴露对欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸性能的影响

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析和扫描电镜断口分析等方法，研究热暴露对一种欠时效态Al—Cu-Mg-Ag合金力学性能及微观组织的影响。结果表明：在150℃热暴露下，欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的剩余强度先上升后下降，强度峰值出现在100h；热暴露1000h后，合金的力学性能相对欠时效态合金的无明显下降；在200～300℃热暴露时，合金强度随时间的延长而下降，伸长率随着时间的延长而增大；在300℃热暴露时，强度明显下降，热暴露10h后，其抗拉强度只有272．5MPa，暴露100h后，其抗拉强度降至114．5MPa；欠时效态合金细小分布的Ω相随着热暴露温度的升高，Ω相长大并粗化，θ’相析出，无沉淀析出带（PFZ）变宽；在250℃下热暴露时，Ω相明显粗化且数量稀少；合金中的Ω相和θ’相在300℃热暴露100h后，均转变成平衡Ω相。

550℃热暴露对Ti40阻燃钛合金力学性能的影响

对Ti40合金锻态、热处理态、550℃热暴露不同时间的组织和性能进行了研究。结果表明,该合金在热暴露过程中析出物较少,并且主要分布在晶界,这些晶界析出物是合金热稳定性能降低的主要原因。通过系统分析合金组织和力学性能,认为可以将Ti40合金550℃热暴露过程划分为3个阶段,分别是析出物萌生阶段、析出物长大阶段和析出物在晶界连成析出物带阶段,每个阶段对应的力学性能是由析出物形态决定的。在热暴露末期,出现性能不稳定和硬度与强度不匹配的主要原因是析出物沿晶界形成了完整的析出物带。

Ti40合金550℃热暴露组织和性能演化规律的分析与讨论

对Ti40合金锻态和热处理态在550℃热暴露不同时间的组织和性能进行了研究。结果表明:该合金在热暴露过程中析出物较少,并且大都分布在晶界,这些晶界析出物是合金热稳定性能降低的主要原因;通过组织模拟和分析,对Ti40合金550℃热暴露组织和性能划分了3个阶段,每个阶段对应析出物不同的形成和长大阶段;热暴露末期,出现性能的不稳定和与硬度不匹配的主要原因是析出物沿晶界形成析出物带;最后指出,Ti40合金要使用到更高温度,适当调整合金目前的热处理工艺和成分是可行的方法。