基于大高宽比CD-AFM探针的设计与制备

针对传统原子力显微镜(AFM)探针和关键尺寸原子力显微镜(CD-AFM)探针受限于针尖有效扫描高度较低,无法对深沟槽和大悬垂侧壁结构进行精准扫描成像的问题,提出了一种大高宽比针尖结构的新型CDAFM探针设计与制备方案。开发的新型CD-AFM探针针尖有效高度为5.1~5.8μm,高宽比达到14,相较于传统硅基CD-AFM探针,其有效高度提升了约4倍。利用开发的探针完成了标称深度为2.3μm、深宽比为4.6的深沟槽样品测试。

协同K-M和E-M准则的TC18钛合金高温变形加工硬化行为

基于位错演化规律量化研究了高温变形过程中的加工硬化行为。通过分析Kocks-Mecking和Estrin-Mecking模型在高温变形加工硬化阶段的适用性,发现两种演化模型在动态软化临界条件处发生转换。通过不同变形条件下TC18钛合金热模拟压缩实验,分析不同参数条件下3个硬化阶段的变化规律。整合Kocks-Mecking和Estrin-Mecking模型,研究高温变形加工硬化阶段硬化率对流变应力的响应机制。根据位错增殖系数特点,分析低应力区应力稳态波动的原因及随变形条件不同而出现的变化规律。并由模型中的位错湮灭系数来量化硬化率变化对变形参数的依赖。最后根据高温变形硬化软化的并发性,结合两种演化模型研究高温变形加工硬化行为的阶段性特点。

Aermet100钢高温变形动态再结晶晶粒演变行为

目的研究高温变形对合金动态再结晶晶粒尺寸的影响。方法利用Gleeble 3500热模拟试验机对Aermet100超高强度钢进行了热模拟压缩,分析了动态再结晶晶粒在变形温度为800~1040℃、应变速率为0.01~10 s-1条件下的演变行为。结果研究发现,Aermet100钢动态再结晶晶粒随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小,高温、低应变速率变形后获得的动态再结晶晶粒尺寸较大,再结晶充分;低温、高应变速率获得的动态再结晶晶粒尺寸细小,但再结晶不完全。结论根据实验数据,建立了动态再结晶晶粒尺寸随Zener-Hollomon参数变化的理论模型,为Aermet100钢锻造工艺优化提供了理论依据。

Aermet100超高强度钢热变形中的动态再结晶行为研究

利用Gleeble 3500热模拟试验机对Aermet100超高强度钢进行了热模拟压缩试验,分析了不同变形参数下合金的流变行为,获得了合金在变形温度800~1040℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的动态再结晶变化规律。结果表明:Aermet100钢动态再结晶程度随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小。根据试验数据,得出了动态再结晶程度为50%时的应变值ε0.5与Zener-Hollomon参数的关系模型,并建立了Aermet100钢热变形中的动态再结晶百分数模型,与试验值吻合较好。