定向凝固Ni_3Al合金高温变形行为的研究

定向凝固（ＤＳ）Ｎｉ３Ａｌ合金在１０００至１０５０℃温区，应变速率为２．１×１０（－４）ｓ（－１）时，应变速率敏感指数ｍ大于０．３，最大延伸可达１８５％，具有超塑变形的行为待征．金相及电子显微镜观察表明：超塑变形后，原始柱状晶内有亚结构及新晶粒生成。认为ＤＳＮｉ３Ａｌ高温变形后发生了动态再结晶过程，并由此导致ＤＳＮｉ３Ａｌ合金呈现超塑现象．

Ti_3Al基合金高温氧化行为的原位X射线衍射研究

用高温原位Ｘ射线衍射技术分析研究了Ｔｉ３Ａｌ基合金在７００℃和８００℃的氧化行为，测定了其１００ｈ的氧化增重曲线，并用电子探针分析了氧化层截面的元素分布。实验结果表明，Ｔｉ３Ａｌ氧化过程中先形成ＴｉＯ２，氧化层组成为ＴｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３的混合物。Ｎｂ、Ｓｉ元素可提高Ｔｉ３Ａｌ合金的抗氧化性能，促使合金表面形成ＴｉＮ与ＴｉＡｌ层，但对Ａｌ２Ｏ３的生成没有促进作用。形成ＴｉＮ层是Ｔｉ３Ａｌ合金抗氧化性能提高的主要原因。

FeAl金属间化合物的高温变形行为

对Ｆｅ－３６．５ａｔ％Ａｌ金属间化合物进行了高温拉伸试验研究。结果表明，变形温度在６００～１０００℃范围内，这种ＦｅＡｌ合金的延伸率随温度的升高不断增加，在１０００℃时延伸率最高，达１１５％。经透射电镜分析，该合金高温变形后不仅有大量的滑移位错线，而且有一定数量的位错绻线存在。这些位错的柏氏矢量均为〈１１１〉。研究认为，该合金在高温时的良好塑性来自于〈１１１〉型位错参与滑移以及〈１１１〉型位错发生攀移。

钛对FeAl金属间化合物高温氧化行为的影响

探究了钛元素对ＦｅＡｌ金属间化合物在１０００℃和１１００℃大气环境下的循环氧化行为的影响。合金的氧化动力学过程通过增重法测定，氧化产物通过Ｘ射线衍射、能谱和扫描电镜等鉴定。实验结果表明，加钛和未加钛Ｆｅ－３６．５Ａｌ合金的氧化动力学曲线均可拟合为抛物线：（ΔＷ／Ｓ）２＝Ｋｐｔ＋Ｃ。加钛ＦｅＡｌ合金在１０００℃和１１００℃时的Ｋｐ值分别为２．４，３．３ｍｇ２ｃｍ－４ｈ－１；而未加钛ＦｅＡｌ合金在１０００℃和１１００℃时的Ｋｐ值分别为１．３，２．０ｍｇ２ｃｍ－４ｈ－１。两种合金的表面氧化层有所不同，其中加钛ＦｅＡｌ合金的表面氧化物不仅有Ａｌ２Ｏ３，而且还有ＴｉＯ。研究表明，钛元素对ＦｅＡｌ合金抗氧化性能的作用来自合金表面ＴｉＯ的形成以及剥落层与基体粘合力的提高。

Fe-32Ni合金高温变形与再结晶行为

在温度１１７３～１３２３Ｋ、形变速率２×１０－５～２×１０－１ｓ－１的试验条件下，研究了Ｆｅ３２Ｎｉ合金的高温压缩变形与再结晶行为。结果表明，高温变形时应力应变曲线上峰值应力σｐ与温度Ｔ和形变速率ε之间符合下式关系：Ｚ＝ε·ｅｘｐ（Ｑ／ＲＴ）＝Ａ（ｓｉｎｈ（ασｐ））ｍ。其高温变形的表观激活能Ｑ约为３７８ｋＪ／ｍｏｌ，与该合金中Ｆｅ的自扩散激活能Ｑｓｄ相当。

表面涂层—高温合金之间的高温过程研究

采用刷涂和烧结的方法制备了高温合金表面的无机涂层,并对基体进行了预氧化处理。应用俄歇能谱仪(AES)、扫描电镜(SEM)研究了预氧化处理和高温长时间退火条件下,涂层和高温合金之间元素的相互作用。结果表明:氧在合金中的分布曲线服从抛物线法则,高温下基体中铬优先氧化,对高温合金基体进行预氧化处理能有效地阻滞高温条件下基体元素铬的贫化。

高温氧化膜 Cr_2O_3 和 NiO 中应力松弛过程

用Ｘ射线原位应力测定了高温氧化膜Ｃｒ２Ｏ３和ＮｉＯ中的应力．结果表明，Ｃｒ２Ｏ３／Ｃｒ和ＮｉＯ／Ｎｉ体系氧化膜的生长应力分别为－１．９４９ＧＰａ和６５２ＭＰａ．在冷却过程中，Ｃｒ２Ｏ３／Ｃｒ体系发生很大的应力松弛过程，其主要表现形式为氧化膜翘曲和开裂；而在ＮｉＯ／Ｎｉ体系中，由于ＮｉＯ薄膜具有双层结构承受不同应力状态而获得松弛．

Fe_3Al 合金的高温变形行为

用载荷松弛法对Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｔｉ合金在较高温度下的变形行为进行了研究．测定了Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｔｉ合金在高温变形时的载荷松弛曲线、应力减小因子Ｙ及激活能值，并对试样进行了显微结构观察．结果表明，Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｔｉ合金的高温变形是一个亚晶界吸收位错，而且不断向大角晶界转变的过程．

SiC晶须在镁基复合材料超塑性变形中的织构

研究了镁基复合材料超塑性变形过程中SiC晶须织构的演化规律,并分析了其对孔洞行为的影响。超塑性拉伸试验在613K^723K,8.3×10-4s-1~8.3×10-2s-1条件下进行。在613K,1.67×10-2s-1初始应变速率下,获得了200%的延伸率。SiC晶须在超塑性变形过程中发展出强烈的<111>//ED纤维织构。SiC晶须的这种取向对晶界滑动有阻碍作用,不仅使孔洞易于萌生,也加速了其长大与连接。

热循环对20%SiC_w/6061Al复合材料尺寸稳定性的影响

通过测量 2 0 % (体积分数 )SiCw/6 0 6 1Al复合材料热循环 (2 5℃→ 30 0℃→ 2 5℃ )后的尺寸变化 ,研究了复合材料的热循环尺寸稳定性。结果表明 ,复合材料尺寸稳定性直接与晶须的取向方式有关。如果晶须取向为混乱分布 ,热循环后复合材料的尺寸变化不明显。当晶须取向为定向排列时 ,热循环可造成复合材料沿晶须方向的尺寸增大 。

用于智能材料与结构的 NiTi 丝的电阻特性研究

研究了拉伸过程中，ＮｉＴｉ形状记忆合金丝的应变与电阻的关系．结果表明，对于初始组织为马氏体的ＮｉＴｉ丝，在拉伸过程中，电阻与应变之间成线性关系．对于初始组织为奥氏体或奥氏马氏体两者混合的ＮｉＴｉ丝，当发生应力诱发马氏体相变后，曲线的斜率降低，相变前后电阻－应变保持线性关系．对于初始组织含有Ｒ相组织的ＮｉＴｉ丝，在拉伸过程中，电阻的变化规律较为复杂，取决于初始组织中各相的比例和温度．在卸载阶段，当没有相变过程发生时，电阻－应变之间呈线性关系；当有相变过程发生时，电阻－应变曲线的斜率会发生改变．

热解碳基C/C复合材料纤维—基体界面的精细结构

采用ＪＥＭ－２０１０型高分辨透射电镜考察了热解碳基碳／碳复合材料的纤维－基体界面结构。实验发现，由化学气相渗透工艺所获得的热解碳并非仅与碳纤表面进行单一的机械粘合，也不是一个简单平面。其间存在具有感应结构的界面层，它是受碳纤维表面微晶感应而形成的由基本平行于表面且更为细小的微晶所组成的厚约数纳米至数十纳米的过渡层，碳纤维微晶越大，取向性越好，则界面层的厚度也越大，取向性也相应提高。

振动时效对SiC_W/Al复合材料热残余应力及拉伸强度的影响

通过施加循环载荷 ,研究振动时效对 2 0 % (体积分数 )SiCW/ 6 0 6 1Al复合材料热残余应力及拉伸强度的影响。结果表明 ,随着循环上限应力增大热残余应力单调下降 ,但复合材料拉伸强度与循环上限应力之间并非是单调关系 ,选择适当循环上限应力可以获得最高拉伸强度。当循环上限应力超过一定程度后 ,振动处理会对复合材料界面造成一定损伤。

用CVI工艺制备的低密度单向C/C复合材料的阻尼性能

用化学气相渗透工艺（ＣＶＩ）制备出几种不同密度及不同炭纤维类型增强的单向Ｃ／Ｃ复合材料。在国内自制多功能内耗仪上用扭摆法测试其阻尼性能。结果表明，低密度单向Ｃ／Ｃ复合材料的阻尼随密度的升高而降低。同种工艺条件，高模炭纤维Ｔ－５０增强的单向Ｃ／Ｃ复合材料的阻尼性能优于高强炭纤维Ｔ３００增强的单向Ｃ／Ｃ复合材料，且前者在８０～２００℃范围内有一明显的内耗峰。纤维类型和界面微观结构是影响这类单向Ｃ／Ｃ复合材料阻尼性能的重要因素。

Na-S电池中的材料反应

本文对Ｎａ－Ｓ电池中固体电解质隔膜、正负电极容器和集流体材料的结构特点、性能要求及相互间的反应等方面作了综述。重点指出了金属材料构件可能受到活性介质的强烈腐蚀而失效，对进一步研究其反应机制并改善材料设计及保护涂层提出了建议。

金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用

研究了金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用．用真空感应熔炼精密浇铸方法制备含铬和镍的硅化物，作为溅射沉积电阻薄膜的溅射阴极靶材．发现随着硅含量的增加，溅射得到的薄膜电阻值变大，Ｓｉ含量在５０％（质量分数）以上时，溅射阴极靶材的组成由ＣｒＳｉ２，ＮｉＳｉ两相变成Ｓｉ，ＣｒＳｉ２和ＮｉＳｉ２三相．所研制的三种型号的溅射阴极靶材适用于不同电阻值范围的电阻薄膜的溅射沉积，可在金属膜和金属氧化膜电阻器上应用．

铝合金阳极氧化薄膜热膨胀性能测试分析

介绍两种利用Ｘ射线测试铝合金阳极氧化薄膜热膨胀系数的原理和方法（阳极氧化薄膜通常由非晶态的Ａｌ２Ｏ３及部分晶态Ａｌ２Ｏ３组成）．一种方法为将氧化膜制成粉末，利用晶态Ａｌ２Ｏ３中衍射晶面的面间距和温度之间的线性关系导出Ａｌ２Ｏ３的热膨胀系数；另一种方法为测出一定厚度的整体样品（氧化膜和基体完整结合）中氧化膜中存在的热应力，利用相应的公式导出氧化膜的热膨胀系数．对两种方法得到的数值差异进行了分析．

IF钢织构与晶界特征分布的研究

对IF钢板的罩式退火(BA)和连续退火(CA)工艺进行了模拟实验,并运用EBSD技术对两种IF钢板的织构、晶界特征分布及其与二次加工脆性之间的关系进行了研究.结果表明,两种不同退火工艺的IF钢板在织构和晶界特征分布上存在很大的差异:(1)连续退火IF钢板呈现强烈的{111}再结晶织构,它由{111}(110)和{111}(112)两类取向晶粒组成;罩式退火IF钢板的{111}再结晶织构相对较弱,且主要由{111}(110)组成;(2)连续退火IF钢板中含有较多的∑3,∑13,∑9和∑11重位晶界,而罩式退火的IF钢板中只含有∑3和∑13重位晶界;(3)连续退火IF钢板中低能晶界与高能随机晶界均匀分布,而罩式退火IF钢板中低能晶界成团集中分布,高能晶界分布在团簇周围构成粗大的网状,这是IF钢板产生二次加工脆性的重要原因.

基于数值模拟的718塑料模具钢大模块淬火新工艺设计

通过对新型 718塑料模具钢大模块淬火过程进行计算机数值模拟 ,结合金相组织与硬度测试制订了一种淬火的新工艺 ,即高温 930℃完全奥氏体化后直接空冷。该工艺能使整个模块均获得贝氏体组织 ,保证模块硬度在 2 9～ 35 HRC的范围内 ,而且同一截面硬度差值小于 3HRC。此外 ,淬火冷却过程中表面与心部的温差较小 ,明显减小了淬火裂纹产生的可能性。

Si含量和基片温度对Ti-Si-N纳米复合薄膜的影响

通过多靶磁控反应溅射方法沉积了 Ti- Si- N系纳米复合薄膜 .采用电子能谱仪 (EDS)、X-射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM)、X-射线光电子能谱 (XPS)和显微硬度仪分析 Ti- Si- N系薄膜的微观结构和力学性能 ,以及基片温度对薄膜微结构和硬度的影响 .结果表明 ,薄膜中的 Si以非晶 Si3 N4形式抑制 Ti N晶粒的生长 ,使之形成纳米晶甚至非晶 ;薄膜硬度在 a(Si) =4.1 4 %时达到最大值 (36GPa) ,继续增加 Si的含量 ,薄膜硬度逐渐降低 .基片温度的提高减弱了 Si3 N4对Ti N晶粒长大的抑制作用 。