熔融盐法合成Cr_2AlC陶瓷粉体的工艺研究

采用正交实验法,研究了在碳热还原气氛保护下的熔融盐中合成Cr2AlC陶瓷粉体工艺中的助溶剂用量、合成温度、原料配比及保温时间对Cr2AlC相对产出率的影响,优化了合成工艺参数,对优化的工艺参数进行了实验验证,并与在氩气气氛和大气气氛合成的粉体相比较。结果表明:实验中影响Cr2AlC产出率的最主要因素是合成温度,其次是助溶剂用量和保温时间,原料配比是最弱因素;碳热还原气氛与氩气具有相同的防止原料氧化的保护作用。

Cr_2AlC颗粒增强Cu基复合材料的制备及力学性能研究

用粉末冶金方法制备了Cr_2AlC颗粒增强Cu基复合材料,研究了Cr_2AlC颗粒加入量对Cu基复合材料显微组织、密度、力学性能的影响。结果表明:Cr_2AlC颗粒弥散分布于Cu基体中,对Cu/Cr_2AlC复合材料的致密化和晶粒长大有一定阻碍作用;随着Cr_2AlC质量分数的增加,材料的密度呈下降趋势,硬度明显提高,而压缩率降低。

紫铜化学镀Ni-P合金工艺

以酸性含锌活化液活化紫铜基体，获得了化学镀Ni-P合金镀层。采用正交试验法，研究了锌粉含量、活化温度、活化时间以及施镀时间对Ni-P合金镀层性能的影响，优化得到了试验范围内的最佳工艺参数：锌粉含量为9g/L，活化温度为60～70℃，活化时间为90S，施镀时间为80min。以此工艺参数获得的镀层与紫铜基体结合良好，沉积速率为10．13μm/h，显微硬度可达578．3HV0.91，无孔隙缺陷，并且镀层为非晶态结构，其含P量为11．83％。这将大大提高紫铜基体的耐磨性和耐蚀性。

表面处理对7系铝合金MIG焊对接接头力学性能的影响

喷砂、喷丸可以有效地改善焊接接头的表面残余应力状态,提高力学性能。本文比较了相同工艺条件下利用钢丸、玻璃丸、棕刚玉表面强化对7B05铝合金MIG焊对接接头表面形貌、表面残余应力及疲劳寿命的影响。结果表明:丸粒形状对试件表面完整性具有显著影响;喷砂、喷丸后表面形成较大的残余压应力;喷丸可使接头疲劳寿命提高,而喷砂处理反而降低了接头的疲劳寿命。

不同焊丝对A7N01铝合金焊接接头力学性能的影响

采用ER5356、ER5183和ER5087焊丝对A7N01S-T5铝合金进行MIG焊接,分析接头力学性能。试验结果表明,三种焊丝的接头焊接残余应力大小基本相当;采用ER5183焊丝焊接的接头抗拉强度和断后伸长率最高,且弯曲性能良好,原因是接头内气孔量较少;采用ER5356焊丝焊接的接头焊缝和热影响区的冲击功最高,ER5087焊丝接头焊缝和热影响区冲击功则低得多。综合来看,ER5183焊丝与A7N01S-T5铝合金的匹配性更好。

高速磨削对转向架用SMA490BW钢焊接接头组织及性能的影响

高速磨削因其能成功越过磨削热沟的影响,获得较高的磨削效率而得到广泛应用。对转向架构架采用柔性砂带打磨和无齿盘打磨后的焊接接头进行分析测试,结果表明,无齿盘精磨后表面粗糙度明显降低,表面平整,且其近打磨面的微观组织和硬度并未受到打磨的影响,未出现淬硬组织或回火组织,不存在加工硬化现象。

高速列车支撑槽用6005A-T6铝合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究

通过微观组织分析、裂纹扩展路径及断口表面形貌分析,研究了高速列车支撑槽用6005A-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为。结果表明:6005A-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展速率较空气环境中快3倍左右;腐蚀环境中疲劳裂纹呈沿晶扩展,扩展过程中出现较多的沿晶二次裂纹。6005A-T6铝合金中较高腐蚀电位的第二相促进周围α-Al基体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀,并在腐蚀过程中同时释放H2,氢和腐蚀环境的联合作用促进了6005A-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展。

SUS301L不锈钢激光-MIG复合焊接头在不同温度NaCl溶液中的腐蚀性能研究

使用光学显微镜和装有背散射电子衍射（EBSD）系统的扫描电镜对6 mm SUS301L不锈钢板材激光-MIG复合焊接头进行了显微组织分析和背散射电子衍射（EBSD）相分析,并对对接头各区域在20、40、60℃的3.5 wt%Na Cl溶液中的动电位极化曲线和腐蚀性能进行了检测分析。结果表明：母材和热影响区奥氏体基体上分布有较多板条状形变马氏体,焊缝为δ-Fe和奥氏体双相铸态组织,大量的Cr23C6弥散分布于熔合线附近的体心立方（BCC）结构相中;Na Cl溶液温度的升高明显恶化了焊缝和热影响区的耐腐蚀性能,母材的耐蚀性能反而提高。

焊丝匹配对304/Q345异种钢激光-MAG复合焊接头组织和力学性能的影响

采用激光-MAG复合焊方法,选择Cr,Ni含量不同的ER308L,ER309L不锈钢焊丝作为填充材料,填充形式分别为ER308L+ER309L(其中ER309L作为过渡层)和单独ER308L,对304奥氏体不锈钢和Q345低合金钢进行焊接,对所获得的焊接接头进行显微组织、基本力学性能进行分析研究。结果表明:不同的焊丝填充形式下,异种接头焊缝处均出现了下贝氏体、δ-铁素体和奥氏体。焊缝硬度值最高,ER308L填充焊缝达到HV489,ER309L+ER308L焊缝硬度略低,为HV451;热影响区硬度值为HV200~HV250;采用ER308L+ER309L焊丝作为填充金属所得接头的抗拉强度略低于采用ER308L焊丝填充的接头,但其冲击韧性更好。

线能量对A7N01铝合金焊接接头组织及性能的影响

通过对A7N01S-T5铝合金不同线能量条件下双脉冲MIG焊(熔化极惰性气体保护焊)对接接头组织和力学性能的比较,得到以下结论:适中的线能量可以得到较为美观的焊缝表面成型;线能量的增大,促进了焊缝内第二相的析出,树枝晶也随之增多,同时也促进了热影响区晶粒的长大;而在较低的线能量条件下得到了相对较好的综合力学性能。

H对Mg2Si力学性能影响的第一性原理研究

Al-Mg-Si系铝合金在氢环境服役时,因遭受氢损伤而导致力学性能退化.Mg2Si是Al-Mg-Si系铝合金主要的热处理强化相,其力学性能直接决定着Al-Mg-Si系铝合金的强度.本文采用基于密度泛函数理论的第一性原理计算方法,研究了间隙H原子对Mg2Si力学性能的影响.首先计算了Mg2Si的单晶体弹性常数C11,C12和C44,在通过Hill模型计算了多晶体的弹性模量、泊松比及硬度,并进一步计算了H对Mg2Si晶粒拉伸性能的影响,最后对H原子掺杂引起的Mg2Si晶体态密度变化进行了分析.结果表明:H原子的引入显著降低Mg2Si晶体的剪切模量和弹性模量,从而使得体系强度、硬度降低,韧性提高.拉伸性能计算也表明H原子引起Mg2Si晶体断裂强度降低、断裂延伸率提高.态密度分析表明,Mg2Si晶体中引入氢原子,将引起Mg2Si晶体由半导体性质向金属性质的转变,从而造成体系强度、硬度的降低,韧性增加.本文计算结果可以为揭示以Mg2Si为增强相的材料在氢环境中强度降低机理提供参考依据.

载荷频率对690(TT)合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

通过研究载荷频率变化对690(TT)合金在含饱和氧的模拟压水堆一回路水环境中腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响,得到以下结论:随着载荷频率的降低,裂纹扩展速率(CGR)和环境影响因子(F_(en))均随之增大;裂纹扩展路径为穿晶型,在频率较低或应力比R较大时出现较多的支裂纹;断口呈典型的腐蚀疲劳断裂特征,裂纹在三维空间中扩展,可观察较多的微裂纹。

塑性区对Inconel 690合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

通过在室温空气及325℃饱和氧高纯水中进行疲劳裂纹扩展试验,研究单向塑性区大小rp对Inconel 690合金疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明,同一频率下,随着rp的增加,裂纹扩展速率CGR加快,但环境影响因子Fen未发生明显变化;裂纹为穿晶型扩展,扩展过程中伴随着少量分支,载荷的变化对支裂纹数量没有明显的影响;断口为典型的腐蚀疲劳特征,裂纹扩展形成韧性断裂特征的山脊区和脆性疲劳断裂的疲劳平台。

Cl^-和Cu^(2+)对国产690合金应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸(SSRT)的方法,研究国产690合金分别在316℃含100 mg/L Cl-、1000 mg/L Cu2+以及100 mg/L Cl-与1000 mg/L Cu2+混合溶液中的应力腐蚀行为。通过激光共聚焦显微镜和扫描电镜观察断裂后试样的表面、断口以及纵剖面的微观形貌。结果表明:国产690合金在同时含Cl-与Cu2+的溶液中具有较高的应力腐蚀敏感性;断裂试样表面出现了大量的腐蚀坑,断口呈明显的脆性断裂特征,且在表面蚀坑的底部发现了沿晶应力腐蚀裂纹的萌生。由此证明Cl-与Cu2+对国产690合金应力腐蚀的协同作用,并初步探讨了其作用机理。

Inconel690(TT)合金裂纹尖端小范围屈服时的腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究

对Inconel 690(TT)合金腐蚀疲劳裂纹尖端塑性区微观结构进行观察,并研究裂纹尖端塑性区及载荷比对模拟压水堆环境下的裂纹扩展行为的影响。裂纹尖端小范围屈服时,模拟压水堆环境对裂纹扩展速率有3倍左右的加速作用。。

焊后热处理对7075铝合金脉冲MIG补焊接头组织和力学性能的影响

针对7075铝合金MIG焊对接接头,采用脉冲MIG焊进行补焊,之后对接头分别进行T6、T7和RRA三种焊后热处理。对3种焊后热处理接头和未热处理接头的组织和力学性能进行了对比分析。结果表明：焊后热处理有效改善了焊缝和热影响区的组织,T7热处理后焊缝和热影响区晶粒细小,冲击吸收能量最高,塑性最好;T6热处理接头具有最高的抗拉强度,达到400 MPa,较未热处理提高了25%;RRA热处理后力学性能处于T6和T7之间;3种热处理均提高了母材区的硬度,而且热影响区的硬度也提高到与母材相当;但焊后热处理对补焊焊缝区的硬度提高不明显。

不同焊接工艺对SUS301L-MT不锈钢接头组织和力学性能的影响

采用活性气体保护电弧焊(MAG)、激光焊和激光-MAG复合焊三种焊接方法,分别对SUS301L-MT不锈钢进行了对接焊,分析比较了三种不同焊接工艺对接头组织和力学性能的影响。结果表明,三种焊接工艺下得到的焊缝接头均为δ铁素体和奥氏体的双相组织,MAG焊接头的热影响区宽度达到了3mm,而激光焊和激光-MAG复合焊的热影响区宽度仅为1mm;三种焊接工艺下的接头残余应力峰值均分布在焊趾位置,MAG焊接头具有最高的纵向和横向残余应力峰值;激光-MAG复合焊接头的抗拉强度最高,达到906 MPa。

Inconel690(TT)合金在压水堆二回路水环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究

Inconel 690(TT)合金是压水反应堆蒸汽发生器传热管的关键材料之一,在压水反应堆工况下具有腐蚀疲劳开裂的风险。本文在裂纹尖端小范围屈服的条件下,研究了Inconel 690(TT)合金在模拟二回路水介质环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展行为。研究发现:相对于室温情况下,模拟二回路水介质对疲劳裂纹扩展速率有最大3倍左右的加速作用;模拟二回水介质对疲劳裂纹扩展速率的加速作用受腐蚀疲劳裂纹非平面生长的影响,并与应力强度因子范围、最大应力强度因子及应力比密切相关。