多级冷压合与高温蠕变应力松弛TC4钛合金微观组织演变机理研究

采用多级冷压合与高温蠕变应力松弛成形工艺制备TC4钛合金薄壁构件,研究了不同蠕变工艺参数对微观组织的影响规律。通过光学显微镜和电子背散射衍射技术分析了晶粒尺寸及取向、位错密度和裂纹萌生扩展。结果表明,在低塑性变形条件下,较高的蠕变温度可以促进α相晶粒长大。然而在大塑性变形条件下,微观组织受到蠕变温度和塑性变形共同影响。较高的温度加快位错回复,引起位错密度降低,从而减小了晶粒生长的驱动力,最终导致在较高的蠕变温度下α相晶粒反而更小。与600℃蠕变工艺相比,750℃蠕变后的TC4板材出现更多的裂纹,可能是β相粗化所致。

微观组织对钛合金扩散连接层合板疲劳裂纹扩展行为的影响

采用扩散连接技术制备了TA2/TA2/TA2层合板。通过引入Ti55异质层制备了TA2/Ti55/TA2异质层合板。通过疲劳裂纹扩展试验,比较了两种层合板的疲劳寿命,研究了异质层对层合板疲劳裂纹扩展行为的影响。通过SEM和EBSD微观分析方法,揭示了异质层对层合板疲劳裂纹扩展行为的影响机理。异质层合板的疲劳裂纹扩展寿命是同质层合板的1.65倍。裂纹尖端从TA2层进入TA2/Ti55界面时,疲劳裂纹扩展速率降低了53.1%。界面壁垒增加、疲劳裂纹尖端塑性区尺寸减小和晶粒择优取向弱化均延缓了疲劳裂纹扩展速率的增速。

钛合金深腔薄壁结构蠕变时效/扩散连接复合工艺与质量评价

为解决深腔薄壁结构制造成本高、周期长和难度大的问题,开展了TC4钛合金深腔薄壁结构蠕变时效/扩散连接复合工艺研究。开发了蠕变时效/扩散连接复合成形工艺和蠕变时效/扩散连接复合成形工艺模具,实现了深腔薄壁结构的精密成形。该模具结构解决了成形过程中的装配、连接和定位等一系列问题。在900℃、10 MPa、60 min的工艺条件下,一步完成了TC4钛合金的蠕变时效以及扩散连接成形。该工艺的材料利用率高达45%,同时能较好地控制深腔薄壁结构的尺寸精度,成形件主要区域精度维持在-0.05~0 mm以内。复合成形后的TC4钛合金抗拉强度仅降低了9.62%,仍具有优异的力学性能。

钝化层对背沟道刻蚀型IGZO薄膜晶体管的影响

本文制备了氧化硅、聚酰亚胺以及氧化硅-聚酰亚胺堆叠结构钝化层的非晶铟镓锌氧背沟道刻蚀型薄膜晶体管.与传统氧化硅钝化层薄膜晶体管相比,聚酰亚胺钝化层薄膜晶体管的电学特性大幅提高,场效应迁移率从4.7提升至22.4 cm^(2)/(V·s),亚阈值摆幅从1.6降低至0.28 V/decade,电流开关比从1.1×10^(7)提升至1.5×10^(10),负偏压光照稳定性下的阈值电压偏移从–4.8 V下降至–0.7 V.电学特性的改善可能是由于氢向聚酰亚胺钝化层扩散减少了背沟道的浅能级缺陷.

SP700钛合金低温超塑成形数值模拟与机理研究

针对SP700钛合金低温超塑特性的工程化应用需求,通过数值模拟与超塑成形工艺参数优化保证了成形件的几何精度。首先依据前期高温拉伸试验确定了SP700钛合金合适的超塑成形参数,基于Backofen模型描述了SP700钛合金稳态阶段的流动应力,利用确定的气压加载路径完成了SP700钛合金盒型件超塑气胀成形工艺试验。采用PVX测厚仪测量了盒型件不同区域的厚度分布,与数值仿真结果对比,验证了SP700钛合金超塑成形数值仿真的预测精度。通过室温拉伸分析了SP700钛合金低温超塑成形后的力学性能。结果表明,SP700钛合金具有优异的低温超塑性,可成形质量合格的盒型件,其数值仿真结果与试验结果吻合良好,预测精度可达90%以上。经过超塑成形后,SP700钛合金组织性能并无明显变化,仍具有较优异的力学性能。

基于Rényi熵的q-指数分布及其可靠性分析应用

基于最大Rényi熵原理,在归一化和均值约束下,提出了一种具有封闭表达式的双参数广义指数分布,记为q-指数分布。该文研究了该分布的统计性质,指出可以分别利用极大似然法和信息似然法估计q-指数分布参数,并将该分布用于可靠性分析。利用两个已知的数据集进行了验证,实验结果表明,所提出的q-指数分布比其他常用分布,如韦伯分布和线性失效率分布,能够更好地拟合数据集。此外,锂电池剩余寿命估计实验表明,采用q-指数分布比采用传统指数分布,估计精度至少提高17.857%。

脉冲电流频率对退火态TC4钛合金耐腐蚀性能的影响

通过盐雾测试和微观分析研究了不同频率的脉冲电流处理对于退火态TC4钛合金耐腐蚀性能的影响规律。结果表明:盐雾对TC4钛合金的主要腐蚀方式为点腐蚀,随着脉冲电流频率的增加,TC4钛合金的耐腐蚀性能呈现出先变好后变差的趋势,其中获得最优耐腐蚀性能的脉冲频率为200Hz,此时的电压为50V,通电时间为1min,在该条件下处理得到的TC4钛合金耐腐蚀等级可达到9,而未经处理的原始退火态TC4钛合金耐腐蚀等级仅为5。再结晶和相变决定了TC4钛合金脉冲电流处理前后的耐腐蚀性能。

超细晶轻合金的制备及超塑性研究进展

超细晶材料具有优异的超塑性能,综述了通过大塑性变形方法获得镁、铝合金超细晶材料的超塑性能研究进展和通过大塑性变形和热氢处理获得超细晶钛合金的超塑性能,展望了超细晶轻合金的发展趋势。

Ti6Al4V钛合金自由曲面钣金件超塑成形数值仿真与实验验证

针对Ti6Al4V钛合金自由曲面薄壁钣金件的制造需求,采用超塑成形工艺保证成形件的几何精度。利用数值仿真确定合适的工艺参数和模具工艺补充面,基于Power law模型描述了Ti6Al4V钛合金稳态阶段的流动应力。设计加工超塑成形模具完成了Ti6Al4V钛合金薄板的超塑气胀成形工艺实验,由于成形温度高,成形件表面氧化严重,线切割后得到所需的自由曲面钣金件。采用GOM ATOS光学扫描仪测量了成形件和自由曲面钣金件的几何形状,与CAD模型进行对比以验证成形工艺与模具设计的合理性,实验结果表明,超塑成形后的残余应力小,切边后没有明显的回弹。合适的超塑成形工艺参数为成形温度900℃、气胀压力2.2 MPa、保压47.5 min,自由曲面钣金件的几何精度可以达到±0.2 mm。

切割工艺对超高强度钢边部质量及成形性能影响的试验研究

选用DP980-1. 6 mm、QP1180-1. 2 mm和MS1180-1. 4 mm 3种超高强度钢材料,研究了冲裁间隙和凸模刃口角度对冲裁断面的影响。结果显示,DP980和QP1180对冲裁间隙的变化更加敏感,在冲裁间隙过大时,毛刺高度明显增大导致断面质量极度恶化。通过切割边部显微硬度的变化,对比了冲裁和线切割两种工艺下边部影响区的大小,结果表明冲裁边部显微硬度值高,且影响区宽度较大。采用基于数字图像相关法的切边拉伸试验,探究了冲裁、冲裁+打磨和线切割3种工艺对边部拉伸性能的影响,冲裁+打磨可以改善边部质量,提高成形性能。同时,发现相较于DP980和MS1180,QP1180具有较好的局部成形性能。

Invar 36合金厚板三点弯曲回弹规律研究

采用Ls-Dyna软件,利用Swift硬化模型、Mises屈服准则,建立三点弯曲有限元模型,模拟研究了不同厚度、不同温度下Invar 36合金厚板的回弹规律。依据模拟结果,设计制作三点弯曲模具,在万能液压机上进行三点弯曲回弹试验。结果表明,板料厚度越大,成形温度越高,回弹程度越小。室温下材料厚度从12.7增加至19.05 mm时,回弹量由19.73%降至10.76%,减小了45.5%;19.05 mm厚度的板料成形温度为室温时回弹量为10.76%,而当成形温度升高至800℃时回弹量则降至1.4%,减小了87.0%。有限元模拟结果和试验结果吻合度高,表明该有限元模型、材料模型可有效预测Invar 36合金不同厚度、不同温度下的回弹情况。

冲裁质量对TRIP780边部成形性能的影响

采用单向拉伸试样冲裁模具和基于DIC的剪切边拉伸试验研究了冲裁间隙(0. 08t、0. 12t、0. 17t和0. 25t)和凸模刃口角度(0°、5°和10°)对超高强度钢板TRIP780冲裁断面质量和边部拉伸成形能力的影响,并根据DIC对断裂过程的追踪,揭示了边部裂纹的萌生和扩展机理。试验结果表明,随着冲裁间隙的增大,断面质量和边部成形性能降低;在0. 08t和0. 12t的冲裁间隙下,断面质量和边部成形性能相对优异和稳定。采用5°或10°斜刃冲裁时,光亮带和毛刺所占比例同时下降,拉伸性能得到大幅提高。在断裂形式上,边部质量较差时试样表现出从边部起裂,最终形成横-斜混合裂纹形式,其中横向裂纹的长度与边部质量有密切关系。

Invar 36合金厚板四辊滚弯成形及回弹规律研究

为了分析Invar 36合金厚板的四辊滚弯成形工艺及工艺参数对滚弯回弹的影响规律,进行了不同板料厚度和工艺参数条件下的Invar 36合金厚板四辊滚弯实验,同时基于ABAQUS有限元平台,利用Swift硬化模型、Mises屈服准则,建立了四辊滚弯有限元模型。通过有限元模拟结果与滚弯实验结果的对比发现,随着设定弯曲半径的减小,模拟精度随之提高。总体而言,有限元模拟结果和实验结果吻合度高,利用该有限元模型可精确预测Invar 36合金板料四辊滚弯成形件曲率半径。综合实验和数值模拟结果表明,弯曲半径越大、板料厚度越小、上下辊夹持力越小,则弹塑性变形中弹性应变占比越大,回弹越显著。

AA1100铝合金渐进成形的微观组织与力学性能分析

利用单点和双点渐进成形技术(SPIF/TPIF)制作了AA1100铝合金金字塔台形工件,通过阳极覆膜、背散射电子衍射技术和透射电镜观察渐进变形前后的微观组织。在台形件的两个成形平面上进行取样,进行室温拉伸实验和维氏硬度测试。实验结果表明:渐进成形后多晶体组织呈现(220)取向。渐进成形时板料表面层晶粒细化机理为位错分割细化,晶粒从原始尺寸11.5μm细化到1.5μm,细化后的晶粒多为细小亚晶,渐进成形后材料的屈服强度提高15MPa以上,材料呈现明显的加工硬化,工具头接触面的硬度提高35%以上。通过比较板材轧制织构与工具头不同运行方向的平面,发现试样横向平面在轧制方向的伸长率明显高于轧向平面的伸长率。相比于单点渐进成形,双点渐进成形后的微观组织更加均匀,加工硬化效果更明显,两者拉伸强度接近。

置氢Ti-55钛合金变形本构方程及高温增塑机理研究

钛合金的热氢工艺能够有效改善合金的热加工性能,进一步优化钛合金超塑变形条件。以Ti-55钛合金为研究对象,通过高温拉伸、金相观察等方法,建立了原始合金及置氢合金的高温变形本构方程,研究了原始合金和置氢合金的超塑变形行为以及变形后的微观组织,得出了合金氢致高温增塑的微观机理。研究发现,置氢能够降低合金的热变形激活能,置氢0.1 wt%合金相较于原始合金和置氢0.3 wt%合金具有更高的应变速率敏感性指数,达到了0.516;置氢0.1 wt%合金在变形过程中β相含量稳定,且在α相晶界上保持均匀分布,协调变形能力较强,能够抑制颈缩的形成,有利于提高伸长率,改善材料力学性能。

蒙皮拉形中橘皮缺陷的研究进展

飞机蒙皮加工多采用拉形工艺,在生产实践中,经常在表面产生类似橘皮的表面缺陷,又称橘皮缺陷。蒙皮拉形中橘皮缺陷的形成与材料的微观不均匀性、变形织构以及相邻晶粒的相互作用有关,受到应变量、应变路径以及板料的晶粒尺寸、晶格结构、晶粒取向等多种因素的共同影响。针对橘皮缺陷的危害、形成机理、影响因素、工艺优化等方面进行总结,并对未来橘皮缺陷的研究方向进行展望。

置氢Ti2 AlNb基合金超塑性变形行为研究

通过在变形温度870~1030℃、初始应变速率10-3s-1条件下的单向拉伸试验,研究了不同氢含量对Ti2Al Nb基合金超塑性变形行为的影响。结果表明,置氢能显著提高Ti2Al Nb基合金的伸长率,降低峰值应力;在910℃,置氢0.18%的合金峰值应力为142 MPa,伸长率为238%,相比未置氢合金峰值应力降低了22%,伸长率提高了71%。这主要是由于置氢促进了Ti2Al Nb基合金的晶粒细化,而且促进了B2相和硬脆α2相向O相的转变。H元素能促进α2相在超塑性变形过程中发生相分解反应,硬脆相α2相分解为B2相与O相,降低了Ti2AlNb基合金超塑性变形的流动应力。

传统咸干鲅鱼自然风干过程细菌菌群变化

目的揭示咸干鲅鱼自然风干过程中细菌菌落结构的变化规律。方法采用高通量测序技术对新鲜鲅鱼以及风干2、4、6、8、12d的鲅鱼样品中的细菌种类及其丰度进行分析。结果新鲜鲅鱼中发光杆菌属(Photobacterium)、嗜冷单胞菌属(Psychrobacter)、交替假单胞菌属(Pseudoalteromonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)所占比例较高,是新鲜鲅鱼的优势菌;风干过程中,Pseudoalteromonas在风干前期比例增加,4 d后比例逐渐减少;Photobacterium在风干前2 d比例降低,之后比例迅速增加,12 d时比例高达80%,是传统咸干鲅鱼的优势菌属。鲅鱼风干过程微生物种类趋向简单化,菌群功能主要聚焦在化能异养作用、有氧异养作用和发酵,其中化能异养作用、有氧异养作用对应的丰度相对稳定,而发酵对应的丰度在风干后期呈增加趋势。胁迫耐受、兼性厌氧、运动性等表型丰度增加,好氧对应的丰度降低,这与风干后期发酵功能对应的丰度增加的现象一致。结论高通量测序的结果更加全面地揭示了咸干鲅鱼风干过程细菌菌落结构及其丰度的变化规律,这为进一步了解传统水产制品中的未培养微生物、优化加工工艺提供了参考。

置氢Ti-55钛合金气胀成形模拟及试验研究

采用有限元分析软件MSC.MARC,对不同氢质量分数的Ti-55钛合金进行恒压超塑气胀成形数值模拟。分析不同胀形压力条件下零件的胀形高度分布规律,确定合理的胀形压力。模拟结果表明,在相同的成形时间内,零件的胀形高度随胀形压力的增加而增加。在胀形压力为4MPa时,氢质量分数为0.3%的Ti-55钛合金的胀形高度明显高于未置氢合金和氢质量分数为0.1%的Ti-55钛合金,高径比达到1.56,表现出良好的塑性变形能力。根据数值模拟结果,选取胀形压力为4 MPa下进行超塑气胀成形试验,试验与模拟的胀形高度误差均在9%以内,验证了数值模拟结果的可靠性。

MS-222对两种规格的异齿裂腹鱼麻醉效果研究（英文）

通过MS-222对2种规格的异齿裂腹鱼进行麻醉行为特征研究,为高原鱼类的麻醉以及运输提供技术支持。试验表明:MS-222麻醉大规格(25.0±1.5) cm和小规格(14.8±2.3) cm异齿裂腹鱼时,在麻醉时期3期以内,呼吸频率增加并之间无显著性差异,在麻醉4期以后呼吸频率才开始显著下降。MS-222麻醉大规格和小规格异齿裂腹鱼的有效质量浓度分别为150—180 mg/L和150 mg/L。在此浓度范围内,大规格异齿裂腹鱼在MS-222麻醉液中, 5min之内达到4级麻醉状态, 5min之内苏醒恢复,且在麻醉液中浸浴20min后成活率为100%时的浓度;小规格异齿裂腹鱼在MS-222麻醉液中, 5min之内达到4级麻醉状态, 7min之内苏醒恢复,且在麻醉液中浸浴20min后成活率为100%时的浓度。大规格异齿裂腹鱼在180 mg/L的MS-222溶液中麻醉5min,在空气中进行暴露0—15min,复苏时间无显著性差异(P>0.05);小规格异齿裂腹鱼在150 mg/L的MS-222溶液中麻醉5min,在空气中进行暴露0—15min,复苏时间存在显著性差异(P<0.05)。