激光增材制造Al_(x)CoCrFeNi高熵合金的组织与性能

为了研究Al含量对FeCoCrNi合金组织性能的影响,采用多路送粉激光熔覆设备高通量制备Al_(x)CoCrFeNi高熵合金(0≤x≤0.9),通过X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针和显微硬度计测试合金的相组成、显微组织结构、成分和硬度。结果表明:随着Al含量的增加,Al_(x)CoCrFeNi高熵合金由单一FCC相(x≤0.35)转变为FCC+BCC双相结构(0.35<x<0.85),最后转变为单一BCC结构(x≥0.85)。高熵合金的微观组织为柱状枝晶和均匀的等轴枝晶,Al含量增至x=0.5时,枝晶间开始出现明暗交替的调幅分解结构,由无序相A2和有序相B2组成。显微硬度测试结果表明:Al_(x)CoCrFeNi高熵合金的硬度基本随Al含量增加而增加,Al_(0.9)CoCrFeNi的硬度相较于FeCoNiCr提升了146%。此外,当Al含量达到一定值时(x≥0.6),合金中开始有裂纹出现,裂纹尺寸和密度随Al含量继续增加而增加,这主要与合金凝固区间变宽、在凝固温度附近的黏度值增加导致的热裂纹增加,以及由于脆性的BCC相和σ相含量增加引起的冷裂纹有关。

Mo含量对激光熔覆CoCrFeNiW_(0.6)Mo_(x)高熵合金涂层组织与性能的影响

目的研究Mo含量的变化对激光熔覆CoCrFeNiW_(0.6)高熵合金涂层的影响。方法使用RFL-C1000光纤激光器,在45钢基体表面制备CoCrFeNiW_(0.6)Mo_(x)(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)高熵合金涂层,并利用Leica DVM6光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪、显微硬度仪、电化学工作站对熔覆层的宏观形貌与稀释率、相结构、微观组织结构、硬度、耐腐蚀性能进行测试与分析。结果加入Mo元素后,结合状态与表面形貌良好,当x=0~0.4时,涂层微观组织主要呈树枝晶形态,且晶粒逐渐变细。当x≥0.6时,涂层表面开始有裂纹产生。随着Mo元素的添加,涂层逐渐析出σ相,晶粒尺寸逐渐减小。当x=0.8时,有共晶组织形成。涂层显微硬度随Mo元素的增加而增加,但由于x=0.8时出现较多裂纹,裂纹的出现影响了涂层硬度,导致x=0.8时的硬度减小。当x=0.6时,涂层平均显微硬度最高,达到了959.69HV0.3,约为CoCrFeNiW_(0.6)涂层平均硬度的20.32%。当x=0~0.6时,涂层耐腐蚀性能随着Mo元素含量的增加逐渐提升。当x=0.8时,耐腐蚀性能变差,其原因是裂纹的出现以及σ相的形成使得涂层耐腐蚀性变差。在x=0.6时,涂层耐腐蚀性能最好。结论Mo元素的加入使得涂层微观组织出现σ相,同时有细化晶粒的作用,可以显著改善涂层的硬度以及耐腐蚀性。

WP10.5H柴油发动机三维数字模型重构

基于正/逆向混合建模技术对WP10.5H柴油发动机缸盖和缸体进行逆向重构,利用硅胶翻模技术获取发动机内部进、排气道和复杂水道结构的数据,分析了逆向过程中的误差来源,给出了提高模型重构精度的方法,研究结果可为大型复杂零件的模型重构提供参考。

熔盐电解制备CoCrFeNi高熵合金及其合金化机理研究

高熵合金是近年来迅速发展起来的一种新型金属材料,具有特殊的优异性能。然而,目前高熵合金多采用液相法制备,存在能耗高、沸点低、易挥发、合金元素易偏析、收缩气孔等问题,使得其制备成本高。本文提出了采用熔盐电解工艺直接电解混合金属氧化物,低温制备CoCrFeNi高熵合金的研究方法,并对高熵合金化机理进行了探究。研究结果表明,在900℃、3.1 V电解电压和CaCl_(2)熔盐条件下可通过电解混合氧化物直接制备得到CoCrFeNi高熵合金,本工艺与传统高熵合金制备工艺相比具有温度低、流程短、成本低的优势。研究发现固态混合氧化物直接电解脱氧过程与氧化物的分解电压相关,分解电压较低且相近的CoO、NiO先脱氧形成CoNi合金,Fe_(2)O_(3)先还原为Fe_(3)O_(4),再得到金属Fe后形成CoNiFe合金,并随着电解时间的延长,各金属元素的含量逐渐趋近等比例。分解电压较高的Cr_(2)O_(3)脱氧速度较慢,最终与CoNiFe合金形成CoCrFeNi,各元素相互扩散逐渐趋近形成等比例的CoCrFeNi高熵合金,最终形成单相FCC结构的CoCrFeNi高熵合金。本研究表明,采用低温熔盐电解工艺可实现直接利用混合金属氧化物制备高熵合金,通过调控电解电压和电解时间可得到成分相对均匀的CoCrFeNi高熵合金。本研究可为低成本制备高熵合金提供参考。

WC-10%CoCrFeNi硬质合金的磨损与腐蚀性能

为解决WC-Ni硬质合金力学性能与耐腐蚀性能间的矛盾,以CoCrFeNi高熵合金作为黏结相制备了WC-10%CoCrFeNi硬质合金。利用维氏硬度计、摩擦磨损试验仪、电化学工作站、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等,对WC-10%CoCrFeNi与WC-10%Ni硬质合金的磨损与腐蚀性能进行研究比较。结果表明,与WC-10%Ni硬质合金相比,WC-10%CoCrFeNi的硬度和断裂韧性值较高,干摩擦滑动磨损过程中具有较低的摩擦因数和磨损率,在以3.5%NaCl溶液为介质的电化学腐蚀过程中表现出优异的耐腐蚀性能。

真空电弧熔炼FeCoNiCrMnAl_(0.5)(Si_(0.5))高熵合金的摩擦学性能

高熵合金相较于传统合金可以同时具备高强度、高硬度以及出色的耐腐蚀性和耐高温性能,具有广阔的工业应用前景。元素及其含量是高熵合金组织性能的最直接影响因素,为探究非金属元素对FeCoNiCrMnAl_(0.5)高熵合金耐磨性的影响,采用真空电弧熔炼技术制备FeCoNiCrMnAl_(0.5)(Si_(0.5))高熵合金铸锭,研究Si元素对高熵合金微观组织结构、硬度及干摩擦学性能的影响。试验发现,FeCoNiCrMnAl_(0.5)合金铸锭物相为单一FCC相结构,组织呈现等轴树枝晶特点,晶粒大小为20~30μm;FeCoNiCrMnAl_(0.5)Si_(0.5)铸锭物相由FCC+BCC相组成,晶粒尺寸为10~20μm;FeCoNiCrMnAl_(0.5)铸锭硬度较低仅为185.8 HV0.1,FeCoNiCrMnAl_(0.5)Si_(0.5)铸锭硬度可达到750.7 HV0.1,其抗磨损性能相比FeCoNiCrMnAl_(0.5)也提升超过10倍。这表明Si元素能促使高熵合金物相结构由FCC向BCC转变,同时具有细化晶粒,大幅提升高熵合金的硬度与抗磨损性能作用。Si元素的作用对高熵合金具有普遍的适用性,可为高熵合金涂层耐磨性的强化提供参考。

CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能研究进展

高熵合金是一种新型多主元合金材料,因各方面独特的性能而受到广泛关注,其耐腐蚀性能方面也展现出巨大的潜力。本文结合最新研究动态,系统总结了合金元素、相结构及微观缺陷对CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的影响;探讨了具有不同微观结构特征的高熵合金的腐蚀机制;并从室温及高温下不同腐蚀介质中的应用出发,阐述了CoCrFeNi系高熵合金在各领域的广阔应用前景。最后,总结了CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的研究,并对其研究发展趋势进行了展望。

105亿CFU/g多粘菌·枯草菌可湿性粉剂对烟草青枯病的防治效果

烟草青枯病是一种毁灭性的细菌性土传病害,其病原菌是青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum),生物防治是行之有效的烟草青枯病绿色防控技术措施。本研究选用新农药105亿CFU/g多粘菌·枯草菌可湿性粉剂,开展了其对烟草青枯病的室内抑菌试验和田间药效试验。结果表明,105亿CFU/g多粘菌·枯草菌可湿性粉剂防治烟草青枯病效果显著,能减轻该病害的发生程度,药剂用量为900 g/hm^(2)时田间防效可达76.08%;同时,施用105亿CFU/g多粘菌·枯草菌可湿性粉剂还能改善烟草的株高、茎围、叶片数、最大叶面积、产量、上等烟比例和中上等烟比例等农艺性状和经济性状。105亿CFU/g多粘菌·枯草菌可湿性粉剂推荐用量为600~900 g/hm^(2)。

选区激光熔化制备Al_(0.5)CoCrFeNi高熵合金的工艺参数及组织性能

为了验证采用选区激光熔化(SLM)技术制备高熵合金的可行性,使用原始混合粉末进行了Al_(0.5)CoCrFeNi高熵合金的SLM制备。通过对相对密度进行表征,探讨了激光功率、扫描速度、扫描间距等工艺参数对成型质量的影响,并采用扫描电镜及X射线衍射仪等进行了显微组织、相组成分析,通过硬度和拉伸试验对材料的力学性能进行了表征。结果表明:激光功率、扫描速度、扫描间距三者间的交互作用对材料的相对密度有很大的影响,材料相对密度随着能量密度的增加而增加。SLM制备的高熵合金试样的相对密度最高可达99.92%,组织细小均匀,由简单的面心立方结构和体心立方结构两相构成,屈服强度达到540 MPa,拉伸强度达到878 MPa,延伸率为18%,综合性能优于传统熔炼高熵合金,表明采用SLM技术制备高熵合金是可行的。

磁控溅射CoCrFeNi高熵合金薄膜的硬度和电阻率研究

目的研究溅射功率对CoCrFeNi高熵合金薄膜硬度和电阻率的影响,期望获得同时具有高硬度和高电阻率的高熵合金薄膜,为其在电阻薄膜领域的应用提供实验基础。方法在不同溅射功率条件下(40、60、80、100 W),利用CoCr合金靶、Ni片和Fe片拼接成合金靶,采用磁控溅射法在硅基底表面沉积CoCrFeNi高熵合金薄膜。利用XRD分析薄膜相结构,通过SEM分析薄膜成分和形貌,利用显微硬度计测量薄膜硬度,采用双电测四点探针法测定薄膜电阻率。结果不同溅射功率下制备的CoCrFeNi薄膜均与基底结合良好,呈柱状生长模式,且合适的溅射功率有助于获得等摩尔比高熵合金薄膜。随着溅射功率由40 W升高至100 W,薄膜结晶性得到改善,形成简单的FCC相,(111)择优生长更加强烈,柱状生长愈加明显,晶粒尺寸增大,硬度和电阻率降低。结论溅射功率对CoCrFeNi薄膜组织和性能具有重要影响。当溅射功率为40 W时,CoCrFeNi薄膜同时具有最高硬度和最大电阻率,其值分别为940.5HV和336.5μΩ?cm。

激光熔覆CoCrFeNiNb_(x)高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术成功制备了CoCrFeNiNb_(x)(x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)高熵合金涂层,研究了Nb元素对高熵合金涂层微观组织和显微硬度的影响,分析了CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在25~800℃的摩擦磨损性能和机制.结果表明:CoCrFeNiNb_(x)高熵合金涂层主要由FCC (面心立方)相与具有HCP晶格结构的Laves相组成.随着Nb摩尔含量的增加,CoCrFeNiNb_(x)的微观组织由单一的胞状晶FCC固溶体相(x=0)向亚共晶组织(x=0.25)、共晶组织(x=0.5)和过共晶组织(x=0.75,1.0)逐步发生演变. CoCrFeNiNb_(0.75)涂层具有最高的平均硬度(574 HV),表明适量的Nb元素的掺杂能有效提高涂层的显微硬度,这是固溶强化、第二相强化以及层片共晶组织中产生的大量新界面阻碍位错运动的边界强化相互作用的结果. CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在室温下的磨损机制主要为氧化磨损和轻微的磨粒磨损,而在400和800℃下均为氧化磨损.在800℃时,磨损表面形成了致密的氧化物釉质层,起到了良好的减摩抗磨作用,使高熵合金在高温环境下表现出了优异的摩擦磨损性能.

Sm_2Fe_(17)和Sm_(10.5)Fe_(88.5)Zr_(1.0)的氮化行为

通过真空电弧炉制备了Sm2Fe17和Sm10.5Fe88.5Zr1.0母合金,铸态Sm2Fe17先经均匀化处理后再氮化,而Sm10.5Fe88.5Zr1.0则不经均匀化退火而直接在高纯氮气中氮化。运用扫描电子显微镜和X射线衍射技术对其氮化行为进行了研究。薄片扩散实验表明氮在Sm2Fe17中的扩散要比在Sm10.5Fe88.5Zr1.0中的扩散快。运用Fick第二定律通过理论计算得出直径为20μm的Sm2Fe17合金和Sm10.5Fe88.5Zr1.0合金球形粉末粒子,实现充分氮化的时间为10h和16h。实际粉末实现完全氮化的时间要比理论计算的时间少。这和粒径分布、颗粒表面状态、氮化过程产生的微裂纹以及实际条件和理想条件的差异有关。对于直径为20μm的粉末,氮化时间为6h时氮化已基本完成,氮化时间过长,Sm2Fe17Nx会发生分解。

电弧熔炼过程中LaFe_(10.5)Si_(2.5)合金的凝固组织和相形成研究

研究了电弧熔炼过程中LaFe_(10.5)Si_(2.5)合金的凝固行为。应用XRD和扫描电镜分析了合金组织相组成和结构。结果表明:温度梯度和成分偏析造成LaFe_(10.5)Si_(2.5)合金铸锭显微组织大致分成了五层,从样品四周到中部,析出1∶13相形貌依次为树枝状、椭圆状、柱状、等轴状和羽毛状枝晶;LaFe_(10.5)Si_(2.5)合金铸锭中1∶13相析出方式应该有两种,直接析出形成树枝状、椭圆状、柱状,1∶13相包裹α-Fe相形成包晶相析出。

区域CORS数据自动化处理系统建设

目前区域CORS已进入全面应用阶段,由于其数据量大,以人工管理方式尚难以实现参考站的实时监测运行状态、有效科学的数据自动化管理和可靠的高精度数据处理结果解算。因此本文提出了基于GAMIT/GLOBK与Bernese软件的区域CORS数据自动化处理系统,设计了系统总体结构和功能设计。基于山东CORS近三年的数据,区域CORS数据自动化处理系统的建设实现了IGS数据的自动下载、CORS站观测数据的数据信息库管理和维护、数据预处理与质量检查、数据自动化解算、成果可视化输出等功能,算例测试表明,所建设的系统满足CORS网自动化数据处理的需求。

防治黄瓜根结线虫的药剂筛选及防控技术研究

[目的]筛选能够有效防治黄瓜根结线虫的药剂。[方法]通过大田试验研究了10%噻唑膦GR、0.5%阿维菌素GR、10.5%阿维菌素·噻唑膦GR对黄瓜根结线虫的防治效果,并提出了黄瓜根结线虫的防控技术。[结果]按有效剂量计,10.5%阿维菌素·噻唑膦GR 2 756.25和3 150.00 g/hm2、10%噻唑膦GR 3 000.00 g/hm2、0.5%阿维菌素GR 225.00和262.50 g/hm2对黄瓜根结线虫的防效分别为75.5%、82.0%、78.0%、72.4%和79.5%,可有效防治黄瓜根结线虫的发生,且对黄瓜安全。黄瓜根结线虫的防治应以"化防为主、多种防治相结合"为原则。[结论]为根结线虫的防治提供了参考。

基于OrCAD/PSpice10.5的电子电路仿真

本文介绍利用OrCAD/PSpice10.5实现电子电路仿真的方法,并以具体电子电路为例,阐述了OrCAD/PSpice10.5在电子电路中的应用,为电子电路的设计和开发提供一个新的平台。

555定时器的典型应用及OrCAD/PSpice仿真

分析了555定时器内部结构及其工作原理,利用OrCAD/PSpice对555定时器构成的单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器的工作特性进行了仿真,针对仿真过程中多谐振荡器不起振的问题进行了分析,找出了两种振荡电路的有效起振方法,结果表明仿真结果与理论计算值基本相符,对555定时器的综合设计应用具有一定的参考意义。

10.5%高氯·啶虫脒乳油防治苹果黄蚜田间药效试验

10.5%高氯·啶虫脒乳油对苹果黄蚜具有优良的防治效果。使用10.5%高氯·啶虫脒乳油6000～8000倍液,在蚜虫发生期喷雾防治,施药后7d,防治效果可达90%以上。

变质处理对Al-10.5Si合金组织及性能的影响

主要研究了Na盐和Sr的加入量及保温时间对Al-10.5Si合金组织及性能的影响。研究得出,Na盐对Al-10.5Si合金的变质效果一般,当加入量为1.2%,保温0 min时,其变质效果最佳,硬度从未变质51 HV提高到58 HV,电导率由19.80 MS/m提高到25 MS/m,但是,保温20 min后开始出现明显的衰退现象。Sr对Al-10.5Si合金的变质效果较Na盐好,加入量为0.02%,保温20 min时,对Al-10.5Si合金产生非常好的变质效果,合金电导率提高到25.90 MS/m,硬度从未变质51 HV提高到53.8 HV。随着Sr加入量的增加,Si颗粒尺寸并未进一步细化。另外,随着保温时间的延长(100 min内),采用Sr变质的合金没有产生明显的衰退现象,但是,Sr变质容易导致合金吸氢,使合金组织内部出现气孔等缺陷。

镨元素对(Nd,Pr)_(10.5)(FeCoZr)_(83.5)B_6合金显微结构和磁性能的影响

研究了稀土元素Pr对快淬(Nd1-xPrx)10.5(FeCoZr)83.5B6(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)合金显微组织结构和粘结磁体磁性能的影响。通过部分过快淬获得由非晶和微晶共同组成的条屑,在实验优化的退火条件下晶化处理后,制备出最佳磁性能的系列粘结磁体。随Pr含量的增加,磁体的内禀矫顽力Hci单调上升,剩磁Br单调下降,(BH)m在x=0.6～0.8处达到最大值70.6kJ·m-3。Pr元素使合金非晶态的晶化转变温度和转化能降低,合金的显微组织结构变得较粗大和较不均匀,从而使快淬粘结磁体剩磁降低,但Pr2Fe14B化合物较高的磁晶各向异性场使磁体的内禀矫顽力提高。