不同温度淬火对45钢疲劳裂纹扩展行为的影响

对不同温度(760,800,840℃)淬火+350℃回火处理的45钢进行了疲劳裂纹扩展速率试验,得到了疲劳裂纹扩展速率曲线,研究了淬火温度对其疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:与840℃淬火(常规淬火)后的相比,760,800℃亚温淬火后试验钢组织中存在未溶铁素体,且800℃亚温淬火后的马氏体组织细小,韧性较好;试验钢的疲劳裂纹扩展速率曲线在裂纹稳定扩展阶段符合Paris公式,随着淬火温度的升高,裂纹扩展速率减小;疲劳断口分为裂纹低速扩展区、裂纹稳定扩展区和瞬断区3个区域,800℃亚温淬火后的低速扩展区相对平坦,稳定扩展区则比较粗糙,存在准解理形貌,瞬断区有明显的撕裂棱、剪切唇和韧窝形貌,高度差达到283.9μm左右,韧性断裂所占比例较大。

亚温淬火45钢的断裂韧度试验

针对平面应变断裂韧度测试中试样厚度条件的选择问题,以760℃亚温淬火45钢紧凑拉伸试样断裂韧度试验为例,分析讨论了试样厚度对断裂韧度的影响以及试验获得平面应变断裂韧度有效值的约束条件。结果表明:传统断裂韧度试验的厚度要求不一定适合作为亚温淬火45钢试样尺寸的要求依据;对于亚温淬火45钢脆性材料的试样,若断裂破坏以正断为主,其厚度已经满足平面应变条件的要求,从而可以测出断裂韧度。

基于不同代次镍基单晶高温合金900℃下氧化行为对比的Re元素作用分析

本文分别选用典型一代、二代、三代单晶镍基高温合金作为研究对象,研究其在900 oC恒温氧化下的氧化行为。通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDAX)等手段对合金氧化产物,不同氧化阶段的形貌和化学成分变化进行研究。研究结果表明:第一代0Re高温合金的氧化层结构与第二代3Re高温合金、第三代7Re高温合金的氧化层结构不同,且其富Ti外氧化层易脱落,第二代3Re高温合金的氧化层表面最致密。第一代0Re高温合金中Ti/Al较高,Ti在氧化过程中快速扩散破坏Al2O3氧化层结构,γ'相中Ti/Al比更高更易氧化。第二代3Re高温合金中Re含量较低,氧化过程中产生的少量Re2O7挥发未能完全破坏Al2O3保护层。第三代7Re高温合金中Re/Al较高,大量易挥发性Re2O7引起Al2O3氧化层失效,γ相中Re/Al比更高更易发生氧化。在本文选用的三种合金中含Re量为3wt.%的第二代3Re高温合金的抗氧化性能表现较好。

二维三氧化钨的高密度纳米金颗粒负载及形成机制研究

金属氧化物基体上负载纳米贵金属材料相比氧化物衬底可大大提高其催化性能,提高传感效率并降低应用成本。简易高效的负载方法对于其商业推广等应用方面具有重要的促进作用。纳米氧化钨作为一种优良的气敏和光催化材料,在半导体气体传感、光催化、电极材料、光能器件等领域有着广泛的应用。通过贵金属负载的方法可以在氧化钨半导体表面形成丰富的活性中心,成为其性能提高的有效手段。然而负载方法过于复杂成本过高阻碍了负载催化剂大面积推广及商用化。本文通过一种简易,低成本的方法在欠氧型纳米片层状氧化钨颗粒上制备了高负载率Au/WO2.6复合材料。系列实验结果表明:反应时间在24h后负载率达到最高,负载率在5mL之前随金胶体的剂量增多而增多,但随后剂量的增多并不会增大负载量。化学反应后的热处理将有助于提高纳米金颗粒与氧化钨之间的粘附力,并在热处理温度200℃~400℃时负载体系最为稳定,基体不发生相变。热处理温度超过550℃以上后基体氧化钨粉末将从具有单斜结构转变为立方结构并使片层状结构转变成球形结构。通过对不同反应时间及Au剂量的产物的研究结果表明,金颗粒先在片层结构的台阶上生成,随着反应时间的增长或反应剂量的增多,金颗粒逐步合并长大并布满整个衬底的表面。系列倾转的高分辨图像研究了Au/WO2.6的界面微观结构,发现球状纳米Au颗粒以镶嵌方式与片层的氧化钨基体在界面处形成山丘状而与衬底结合在一起,这种牢固的界面为催化过程中物质与能量的转移提供了快速通道。这种简单易行的方法及其反应机制的研究为其大范围的推广及大规模生产提供了前期基础。