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基于响应面法的Ti-Nb合金工艺参数优化 被引量：1
1
作者 王俊 王克鲁 +3 位作者 鲁世强 李鑫 欧阳德来 邱仟 《稀有金属》 北大核心 2026年第1期143-149,共7页
本文在变形温度为820~940℃,应变速率为0.001~10 s^(-1)和最大高度下压量为70%的条件下,采用Gleeble-3500热模拟试验机对Ti-Nb合金进行等温恒应变速率压缩实验.基于实验数据,分析Ti-Nb合金的流变应力曲线,计算出不同工艺参数下的材料参... 本文在变形温度为820~940℃,应变速率为0.001~10 s^(-1)和最大高度下压量为70%的条件下,采用Gleeble-3500热模拟试验机对Ti-Nb合金进行等温恒应变速率压缩实验.基于实验数据,分析Ti-Nb合金的流变应力曲线,计算出不同工艺参数下的材料参数(Z参数、功率耗散系数),建立了基于响应面法(RSM)的工艺参数和材料参数的预测模型,最后对响应面模型进行多目标可视化优化,得到优化后的工艺参数.结果表明:Ti-Nb合金的流变应力曲线大多呈动态回复特征,且在变形后期曲线出现上翘现象.基于响应面法所建立的预测模型具有较高精度,且优化后的加工参数范围为(890~940℃/0.001~0.125s^(-1)).经组织验证,该区域主要的变形机制为动态再结晶和动态回复. 展开更多
关键词 Ti-Nb合金 流变应力曲线 响应面法(RSM) 工艺参数优化
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晶界碳化物和动态再结晶对690合金柱状晶凝固组织高温塑性的影响
2
作者 赵霞 王旻 +4 位作者 郝宪朝 张龙 高明 马颖澈 刘奎 《金属学报》 北大核心 2026年第2期339-350,共12页
为研究690合金电渣锭的高温变形特性,提高其锻造质量,采用Gleeble热模拟试验机与立式拉伸试验机对具有柱状晶凝固组织特征的690合金电渣锭(质量为3 t)圆柱螺纹试样进行了900~1250℃的高温拉伸实验。结果表明,合金在900~1050℃热变形时,... 为研究690合金电渣锭的高温变形特性,提高其锻造质量,采用Gleeble热模拟试验机与立式拉伸试验机对具有柱状晶凝固组织特征的690合金电渣锭(质量为3 t)圆柱螺纹试样进行了900~1250℃的高温拉伸实验。结果表明,合金在900~1050℃热变形时,晶界处未溶的M_(23)C_(6)碳化物在阻碍裂纹沿晶界扩展的同时促进动态再结晶;1150~1200℃时,由于温度升高使得动态再结晶速率大幅提高,这2个温度区间的再结晶晶粒增多,使沿晶裂纹被相互隔离,有效阻碍了裂纹的贯通和扩展,使合金保持较高塑性和热变形能力。1100和1250℃变形时,690合金柱状晶凝固组织试样塑性较差,在1100℃条件下,晶界处M_(23)C_(6)碳化物大量溶解,其对裂纹的阻碍作用和对动态再结晶的促进作用消失,柱状晶组织变形协调性差,晶界易产生局部严重塑性变形,使孔洞大量萌生并迅速沿晶扩展,显著降低了试样的高温塑性;1250℃时由于变形温度过高,再结晶晶粒明显粗化,晶界趋于平直化,对裂纹扩展的抑制作用减弱,合金塑性再次降低。 展开更多
关键词 690 合金 高温塑性 沿晶开裂 晶界碳化物 动态再结晶
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TB18超高强韧钛合金显微组织中白斑研究
3
作者 辛社伟 刘向宏 +5 位作者 冯军 周伟 张新全 李波 李少强 王涛 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第4期1013-1018,共6页
针对一种高Mo当量亚稳β超高强韧钛合金TB18,在两相区锻造、β区固溶时效后显微组织中的白斑进行了系统研究。通过力学性能测试、显微组织观察和进一步热处理试验,分析白斑的形成机制和消除白斑可采取的措施。结果表明,TB18钛合金中的... 针对一种高Mo当量亚稳β超高强韧钛合金TB18,在两相区锻造、β区固溶时效后显微组织中的白斑进行了系统研究。通过力学性能测试、显微组织观察和进一步热处理试验,分析白斑的形成机制和消除白斑可采取的措施。结果表明,TB18钛合金中的白斑是没有任何α相析出的β基体,其硬度低、塑性高、冲击韧性高。白斑形成的原因与合金中β稳定元素的分布无关,主要是锻造工艺引起的。可以通过优化锻造工艺或增加固溶度、预时效、延长时效时间等热处理手段从宏观组织上弱化或消除白斑,但是如果从更精细的组织考虑,TB18钛合金中白斑无法完全消除,只能从尺寸上减小,这是由合金性质决定。本研究结果对TB18合金制备工艺改进和组织优化具有基础指导,对同类合金的显微组织和性能分析也有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 TB18合金 白斑 热加工 热处理 力学性能
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电弧增材制造高强度Al-Mg-Sc系合金研究进展冶金缺陷、微观组织和力学性能
4
作者 马成勇 侯旭儒 +4 位作者 赵琳 阚成玲 曹洋 彭云 田志凌 《金属学报》 北大核心 2026年第1期29-46,共18页
电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点,成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一,尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc系合金。基于此,本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc系合金的研究进展,包... 电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点,成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一,尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc系合金。基于此,本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc系合金的研究进展,包括冶金缺陷、微观组织和成形性能。在WAAM中,通过优化丝材成分、打印工艺和引入层间搅拌摩擦加工(FSP)均能有效降低气孔率,改善微观组织和提升合金性能。成形合金最低气孔率约为0.026%;由于Sc强烈的微合金化作用,微观组织均为等轴晶,平均晶粒尺寸约为10μm,成形合金表现出优异的性能,直接时效后,合金最高抗拉强度可达470 MPa,且具有优异的塑性。然而,WAAM专用Al-Mg-Sc系合金丝材的研发、冶金缺陷形成的内在机理、粗大微米级Al3(Sc1-x,Zrx)相的调控以及多性能的探究仍需进一步解决。最后,基于机器学习在智能制造中的优势,对未来机器学习在WAAM成形中的应用进行了展望:正向性能预测与逆向成分/工艺求解,从而加速WAAM专用高强度铝合金丝材研发,并降低生产成本、缩短研制周期。 展开更多
关键词 电弧增材制造 高强度Al-Mg-Sc合金 冶金缺陷 组织和性能 机器学习
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基于不同机器学习模型的TP2铜材流动应力-应变曲线预测
5
作者 岳峰丽 邵扬 +6 位作者 陈大勇 王松伟 孙红运 刘劲松 宋鸿武 张忠涛 高正源 《锻压技术》 北大核心 2026年第2期266-276,共11页
为了获得能够准确描述TP2铜材流动应力-应变曲线的模型,开展了温度为20、100、200、300、400和500℃以及应变速率为0.2、0.01和0.001 s^(-1)条件下的单向拉伸实验,获得了轧制态TP2铜材不同温度和应变速率下的应力-应变曲线。采用经典的... 为了获得能够准确描述TP2铜材流动应力-应变曲线的模型,开展了温度为20、100、200、300、400和500℃以及应变速率为0.2、0.01和0.001 s^(-1)条件下的单向拉伸实验,获得了轧制态TP2铜材不同温度和应变速率下的应力-应变曲线。采用经典的J-C本构模型对应力-应变关系进行拟合,发现该模型的拟合结果与实验所得真应力-真应变曲线相差较大,并不能很好地反映多个条件下TP2铜材的力学性能。为了提高预测模型的精度,分别构建了基于机器学习的TP2铜材应力-应变曲线预测模型,包括反向传播神经网络(BPNN)、支持向量机(SVM)和梯度决策树(GBDT),通过均方误差MSE、平均绝对误差MAE和决定系数R^(2)对各个模型的拟合准确性、泛化能力进行评估。结果表明,建立的预测模型中,GBDT模型的拟合、泛化能力最好,测试集的MSE、MAE和R^(2)分别为2.521 MPa^(2)、1.169 MPa和0.9994,实现了TP2铜材应力的高精度预测,为高质量精密铜材的智能化加工奠定了材料模型基础。 展开更多
关键词 TP2铜材 机器学习 流动应力-应变曲线 单向拉伸 J-C本构模型
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高温用钨渗铜材料烧蚀异常分析
6
作者 唐亮亮 余小波 +3 位作者 王相宇 林冰涛 郭颖利 张保红 《粉末冶金工业》 北大核心 2026年第1期152-157,共6页
随着固体火箭发动机技术的飞速发展,对苛刻高温工作环境下耐烧蚀材料的需求愈加迫切。钨渗铜材料因其良好的高温强度、抗烧蚀和抗冲刷性能,广泛用作固体火箭发动机的耐高温关键结构部件,对发动机的性能和部件结构完整性起到关键性的作... 随着固体火箭发动机技术的飞速发展,对苛刻高温工作环境下耐烧蚀材料的需求愈加迫切。钨渗铜材料因其良好的高温强度、抗烧蚀和抗冲刷性能,广泛用作固体火箭发动机的耐高温关键结构部件,对发动机的性能和部件结构完整性起到关键性的作用。以耐高温钨渗铜产品为研究对象,采用工作时长40 s的发动机地面热试车实验,针对实验后产品表面出现的裂纹现象进行宏观-微观的渐进分析。结果表明:钨渗铜内部金相组织正常,断口以穿晶断裂为主,沿晶断裂并存。外部结构防护不当导致钨渗铜产品外表面烧蚀穿孔,是烧蚀异常的主要原因,可通过加强装配防护或结构改进,避免材料失效。 展开更多
关键词 钨渗铜 耐高温 烧蚀 裂纹 质量控制
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先进导电铜基复合材料设计与制备研究进展
7
作者 姜伊辉 张兴德 +4 位作者 石浩 曹飞 马文君 王艳芳 梁淑华 《金属学报》 北大核心 2026年第2期289-308,共20页
铜基复合材料具有高强度、高导电、高导热、耐高温、耐磨、耐电弧烧蚀等优良性能,有望成为未来苛刻服役环境下的关键基础导电材料之一。本文对导电型铜基复合材料的典型材料体系、主要制备技术以及组织性能等进行了归纳和总结,分析了原... 铜基复合材料具有高强度、高导电、高导热、耐高温、耐磨、耐电弧烧蚀等优良性能,有望成为未来苛刻服役环境下的关键基础导电材料之一。本文对导电型铜基复合材料的典型材料体系、主要制备技术以及组织性能等进行了归纳和总结,分析了原位制备方法的基本原理和特点,阐述了多种类型高强高导铜基复合材料组织特征与综合性能的关系规律,并展望了未来研究所面临的问题及挑战。 展开更多
关键词 铜基复合材料 制备技术 组织设计 性能调控
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TC18钛合金锻造过程细晶亮带缺陷的形成机制
8
作者 刘向宏 王涛 +4 位作者 任晓龙 付杰 朱彬 程亮 王凯旋 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第4期950-958,共9页
针对TC18钛合金锻坯中的细晶亮带缺陷,采用OM、SEM和EBSD等多种表征方法对其宏微观组织形貌、成分和取向特征等进行了系统分析,并结合Gleeble热压缩研究了细晶亮带缺陷的形成机制。研究表明:TC18钛合金锻坯心部的亮带缺陷对应晶粒尺寸约... 针对TC18钛合金锻坯中的细晶亮带缺陷,采用OM、SEM和EBSD等多种表征方法对其宏微观组织形貌、成分和取向特征等进行了系统分析,并结合Gleeble热压缩研究了细晶亮带缺陷的形成机制。研究表明:TC18钛合金锻坯心部的亮带缺陷对应晶粒尺寸约在100 mm的单个β立方晶粒;锻造过程中由于变形升温导致锻坯心部和边部区域的温度、变形量等存在显著差异,是造成组织不均匀性的重要原因;大尺寸β立方晶粒是由于沿正交方向反复压缩变形,导致锻坯心部<100>织构不断强化,相近取向的<100>晶粒合并形成的;通过退火处理和对角拔长、倒八方等工艺,可以有效地减小和避免细晶亮带缺陷。 展开更多
关键词 TC18钛合金 细晶亮带 缺陷 β立方晶粒 亚晶界
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定向凝固CM247LC镍基高温合金开裂行为研究
9
作者 刘满平 宗周颖毅 +4 位作者 马辉 陈昱林 李好好 赵国平 孙少纯 《精密成形工程》 北大核心 2026年第2期266-274,共9页
目的 为探明镍基高温合金在使用过程中产生裂纹的原因,对定向凝固CM247LC合金中的晶界裂纹进行分析,研究合金元素的微观偏析及碳化物对开裂行为的影响。方法 利用光镜观察了铸态和热处理状态CM247LC合金的组织形貌,通过扫描电子显微镜... 目的 为探明镍基高温合金在使用过程中产生裂纹的原因,对定向凝固CM247LC合金中的晶界裂纹进行分析,研究合金元素的微观偏析及碳化物对开裂行为的影响。方法 利用光镜观察了铸态和热处理状态CM247LC合金的组织形貌,通过扫描电子显微镜分析了合金内部细小的γ/γ′共晶析出相和MC碳化物的分布情况,并得到了不同区域中元素的偏析情况。结果 定向凝固铸态CM247LC合金的横截面组织是树枝状,在枝晶间明显存在MC碳化物和γ/γ′共晶组织,合金在铸态下偏析比较严重。与热处理态相比,铸态下的晶界裂纹更宽,晶界裂纹的组织结构和形貌更清晰,晶界裂纹位置依然处在枝晶间区域。结论 由于MC碳化物与基体在弹性和热物性上不匹配,因此其界面区域易形成应力集中并诱发微裂纹;当MC碳化物在局部区域发生富集时,应力集中效应进一步增强,局部应力一旦超过材料的断裂强度,裂纹便会萌生并扩展,最终引起合金开裂。 展开更多
关键词 定向凝固 CM247LC镍基高温合金 开裂行为 偏析 微观组织
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综述:近α型和α+β两相钛合金的微织构
10
作者 赵子博 谭海兵 +6 位作者 张博华 刘玉敬 刘建荣 郭会明 曾卫东 田伟 王清江 《金属学报》 北大核心 2026年第2期275-288,共14页
近α和α+β两相钛合金是航空、航天关键工程领域的核心材料。提高钛合金锻件性能,特别是大型锻件的性能稳定性一直是工程领域的研究热点。钛合金锻件中普遍存在微织构,严重降低了锻件的疲劳等关键性能,是制约钛合金锻件综合性能的关键... 近α和α+β两相钛合金是航空、航天关键工程领域的核心材料。提高钛合金锻件性能,特别是大型锻件的性能稳定性一直是工程领域的研究热点。钛合金锻件中普遍存在微织构,严重降低了锻件的疲劳等关键性能,是制约钛合金锻件综合性能的关键因素之一。通过优化热加工工艺提高材料晶体取向分布均匀性是进一步改善合金性能的可行手段。本文综述了钛合金锻件微织构产生原因以及潜在的负面影响,并讨论了其控制措施。最后,针对改善钛合金锻件组织均匀性进行了展望。 展开更多
关键词 钛合金 晶体取向 微织构 均匀性 稳定性
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Cr含量与热处理对Al-Si-Mg-Cu合金组织性能影响研究
11
作者 顾琪 周鹏飞 +2 位作者 贲能军 张小玮 惠为东 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2026年第3期449-457,共9页
通过添加不同含量Cr,结合两种固溶处理工艺(SST1和SST2)及时效处理(T6),研究了Cr含量和热处理时Al-Si-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明,Cr的加入有效调控了富Fe相的形貌,抑制了β-Al5FeSi相的生成,促进了Al(Cr,Fe)Si弥散相的形成... 通过添加不同含量Cr,结合两种固溶处理工艺(SST1和SST2)及时效处理(T6),研究了Cr含量和热处理时Al-Si-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明,Cr的加入有效调控了富Fe相的形貌,抑制了β-Al5FeSi相的生成,促进了Al(Cr,Fe)Si弥散相的形成。随着Cr含量的增加,合金硬度显著提高,尤其在SST2处理条件下,硬度提升最大。同时,Cr的加入在固溶处理后增强了合金的抗拉强度和屈服强度,但也降低了塑性,尤其当Cr含量超过0.15%时,伸长率显著下降。TEM分析显示,Cr元素通过促进弥散相的析出提高了合金的强化效果。然而,合金时效态和固溶态硬度差值下降,说明弥散相的强化作用在时效阶段有所减弱。综合分析表明,Cr对铸造Al-Si-Mg-Cu合金的性能有显著影响,但其强化效果在时效过程中未能完全保持,需进一步优化处理工艺。 展开更多
关键词 Al-Si-Mg-Cu铸造合金 CR 热处理 富Fe相 弥散相
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双重退火工艺对TC25G钛合金轧制棒材组织与性能的影响
12
作者 陶海林 孙虎代 +3 位作者 蒋纪新 张伟 王少阳 冯秋元 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期259-264,共6页
研究了双重退火工艺对TC25G钛合金轧制棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着一次退火温度的升高,合金初生α相含量降低,抗拉强度、屈服强度先降低后升高,冲击吸收能量先升高后降低。随着一次退火冷却速度的增加,组织发生了马氏... 研究了双重退火工艺对TC25G钛合金轧制棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着一次退火温度的升高,合金初生α相含量降低,抗拉强度、屈服强度先降低后升高,冲击吸收能量先升高后降低。随着一次退火冷却速度的增加,组织发生了马氏体转变,合金的强度升高、塑性及冲击性能下降。合金经过不同温度二次退火后的显微组织均为双态组织,随着二次退火温度的升高,初生α相尺寸及β转变组织中片层宽度略微增加,合金的强度先降低后升高,冲击吸收能量先升高后降低。TC25G钛合金棒材经940℃×1 h,空冷+570℃×4 h,空冷的双重退火处理后的综合力学性能较好。 展开更多
关键词 TC25G钛合金 双重退火 热处理 显微组织 力学性能
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采用压力热处理工艺对金属钨进行表面纳米化处理
13
作者 张鹏飞 何换菊 +4 位作者 张战胜 王标 屈晶晶 林铁松 杨治华 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第5期1292-1298,共7页
为进一步提高金属钨工件在高能辐照、电弧烧蚀等工况下的使用寿命,有必要对钨进行表面纳米化处理,提高表层材料的抗疲劳、耐辐照等性能。然而,由于钨的高熔点和高硬度,使其表层材料发生塑性变形或局部熔化十分困难。本工作以纯钨板为原... 为进一步提高金属钨工件在高能辐照、电弧烧蚀等工况下的使用寿命,有必要对钨进行表面纳米化处理,提高表层材料的抗疲劳、耐辐照等性能。然而,由于钨的高熔点和高硬度,使其表层材料发生塑性变形或局部熔化十分困难。本工作以纯钨板为原料,对其施加10 MPa压力,在真空中将其加热至900℃并保温3 h,采用压力热处理工艺对钨板进行表面纳米化处理。结果显示处理后,在钨板表面形成了厚度2~4μm的纳米晶层,晶层厚度均匀。纳米晶粒呈等轴状,平均晶粒尺寸普遍小于300 nm。钨板内部依然保持为粗晶组织,表面纳米晶层与基体粗晶组织之间结合牢固,无明显界面。本工作有望为钨等难熔金属表面纳米化探索一种更加高效便捷的技术路径,具有重要的理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 钨 表面处理 表面纳米化 压力热处理 难熔金属
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基于原位合成技术的石墨烯/铜复合材料研究进展
14
作者 陈小丰 徐攀 +2 位作者 刘亮 陶静梅 易健宏 《粉末冶金工业》 北大核心 2026年第1期1-12,25,共13页
纯铜因其独特的可加工性、优异的电、热传导性而广泛应用于微电子元器件、集成电路引线框架、电机绕组等诸多现代工业场所。然而,目前对纯铜的使用要求已趋其理论性能上限,难以满足当今铜产业化需求。近年来,研究者们提出将物理、力学... 纯铜因其独特的可加工性、优异的电、热传导性而广泛应用于微电子元器件、集成电路引线框架、电机绕组等诸多现代工业场所。然而,目前对纯铜的使用要求已趋其理论性能上限,难以满足当今铜产业化需求。近年来,研究者们提出将物理、力学性能优异的石墨烯与铜进行原位复合,有望协同提高铜在力学、导电、导热、耐蚀等方面性能。基于此,本文综述了国内外在铜衬底表面原位生长石墨烯,基于原位合成技术制备石墨烯/铜复合材料的工艺流程、组织构型以及性能方面进展。分析了原位石墨烯/铜复合材料界面结构和特征,讨论了石墨烯/铜复合材料组织构型对复合材料强韧化机制、导电导热等行为的影响,并展望了面向未来高性能、多功能石墨烯/铜材料需求的原位复合技术发展前景。 展开更多
关键词 原位合成 石墨烯 铜基复合材料 组织构型 性能
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不同体积分数Primitive点阵结构的AlMgScZr合金力热性能研究
15
作者 李毅 王晓强 +3 位作者 易文珏 周燕 文世峰 史玉升 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期406-418,共13页
随着航空航天等领域对高性能热管理部件的迫切需求,兼具高效散热与优异力学承载能力的多功能构件成为研究焦点。借助有限元模拟与实验表征手段,本研究系统研究了体积分数对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术成形的AlMgScZ... 随着航空航天等领域对高性能热管理部件的迫切需求,兼具高效散热与优异力学承载能力的多功能构件成为研究焦点。借助有限元模拟与实验表征手段,本研究系统研究了体积分数对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术成形的AlMgScZr合金Primitive点阵结构成形质量、力学响应及热交换性能的影响规律。结果表明:SLM成形的Primitive结构虽表面粗糙、存在尺寸偏差,但整体成形质量满足功能需求。在力学性能方面,体积分数的增加显著提升点阵结构的力学性能,当体积分数为25%时,压缩模量达1664.06 MPa,峰值平台应力为42.85 MPa,且单位体积能量吸收值随体积分数增加明显增长;热交换性能方面,体积分数25%的Primitive点阵结构努塞尔数(Nu)较10%的点阵结构提升41.6%,雷诺数(Re)增加进一步强化对流换热效率,但伴随摩擦因数(f)的上升。本研究通过体积分数优化实现了热交换-力学性能协同调控,为Primitive点阵结构在热管理部件中的应用提供了参考。 展开更多
关键词 Primitive点阵结构 激光选区熔化成形 力学性能 热交换性能
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电辅助成形工艺对TC4钛合金微观组织及拉伸性能的影响
16
作者 彭赫力 祖清明 +5 位作者 刘乐 刘海建 刘柏松 李萍 严思梁 薛克敏 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第4期994-1002,共9页
通过对航空材料TC4钛合金在拉伸过程中通入不同频率的电流,以此来增加材料的流动应力并降低拉伸过程中的最大屈服强度。采用SEM观察通电后材料组织的演变及断口形貌。结合拉伸实验结果来分析电辅助成形工艺在拉伸过程中的影响。结果表明... 通过对航空材料TC4钛合金在拉伸过程中通入不同频率的电流,以此来增加材料的流动应力并降低拉伸过程中的最大屈服强度。采用SEM观察通电后材料组织的演变及断口形貌。结合拉伸实验结果来分析电辅助成形工艺在拉伸过程中的影响。结果表明,随着脉冲电流密度的增加,α相的含量大大降低,β相含量大大增加,其晶粒尺寸开始增大,在冷却过程中存在少量的马氏体相变生成的细小的针状α′相;随着电流密度的进一步增加,初生α相完全消失,β相进一步的长大,转变生成的α′相尺寸有所增大。在拉伸过程中,施加电流的瞬间试样的温度急剧上升,随着拉伸过程的进行,温度持续上升,且上升的速度不断加快,在断裂的瞬间达到峰值;峰值温度随着电流密度和脉冲频率的增加而增加,随着电流密度的升高,TC4钛合金的流动应力逐渐下降,塑性有所提升。SEM及TEM结果表明,随着电流密度的增加,TC4钛合金板材拉伸断口中的韧窝显著加深,微观断口表面呈现出蜂窝状,韧窝周围出现撕裂棱,呈现出明显的韧性断裂的特征。与高温和常温拉伸对比,电辅助拉伸后材料内部的位错密度显著下降,位错较为平直且部分位错沿某一方向有序排列,这表明了脉冲电流对位错运动的促进作用。 展开更多
关键词 电辅助拉伸 TC4钛合金 微观组织 拉伸性能
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国产新锆合金包壳管的内压蠕变性能
17
作者 吴楠 高博 +2 位作者 张鹏飞 俞海平 李小影 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期189-194,共6页
本文研究了国产新锆合金SZA-4和SZA-6合金包壳管的内压蠕变性能,并以国产ZIRLO合金为参比。试验在343,385,450℃下进行,周向应力分别为80,125,150 MPa,持续200天。结果表明:随着温度和应力的增大,内压蠕变应变增加,锆合金包壳管的抗内... 本文研究了国产新锆合金SZA-4和SZA-6合金包壳管的内压蠕变性能,并以国产ZIRLO合金为参比。试验在343,385,450℃下进行,周向应力分别为80,125,150 MPa,持续200天。结果表明:随着温度和应力的增大,内压蠕变应变增加,锆合金包壳管的抗内压蠕变性能降低。SZA-4合金的抗内压蠕变性能优于SZA-6和ZIRLO合金,其稳态蠕变速率在相同条件下最低。通过分析稳态蠕变速率、蠕变应力指数和蠕变激活能等指标,揭示了不同种类锆合金在不同试验条件下的内压蠕变机理。为自主化核燃料元件包壳材料的筛选与性能优化提供了参考。 展开更多
关键词 锆合金 包壳管 内压蠕变 蠕变机理
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复合制造TC25G钛合金构件的组织与力学性能
18
作者 王洋 韩佳兴 +2 位作者 罗威豪 程序 刘栋 《金属热处理》 北大核心 2026年第2期16-22,共7页
采用激光定向能量沉积+锻造相结合的复合制造技术制备了TC25G钛合金件,并对其进行固溶时效处理,对比研究了沉积态及热处理态TC25G钛合金件的组织和力学性能。结果表明,激光定向能量沉积+锻造复合制造TC25G钛合金件的界面冶金结合良好,... 采用激光定向能量沉积+锻造相结合的复合制造技术制备了TC25G钛合金件,并对其进行固溶时效处理,对比研究了沉积态及热处理态TC25G钛合金件的组织和力学性能。结果表明,激光定向能量沉积+锻造复合制造TC25G钛合金件的界面冶金结合良好,无明显缺陷,从热影响区过渡到锻造区,初生α相含量逐渐增加。经固溶时效处理后,锻造基体区与热影响区组织差异性降低,复合制造试样的室温和高温抗拉强度分别提高14.7%和23.3%,断后伸长率分别提高118.2%和318.0%。复合制造TC25G钛合金件的拉伸断裂位置位于锻造基体区,表明结合区并没有成为“弱区”。 展开更多
关键词 复合制造 激光定向能量沉积 锻造 组织 拉伸性能 硬度
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热等静压对Ti65合金包套组织性能的影响
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作者 鞠长滨 刘明刚 +5 位作者 张晓巍 朱丽 高溪蔓 李冠良 孟凡玲 贾秋月 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第3期117-126,共10页
在钛基复合材料制备过程中,热等静压工艺使Ti65合金包套性能下降,导致钛基复合材料构件服役性能降低。为优化钛基复合材料性能及制备工艺,采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和电子万能试验机等分析了热处理工艺与热等静压对Ti65... 在钛基复合材料制备过程中,热等静压工艺使Ti65合金包套性能下降,导致钛基复合材料构件服役性能降低。为优化钛基复合材料性能及制备工艺,采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和电子万能试验机等分析了热处理工艺与热等静压对Ti65合金的显微组织及室温、高温拉伸性能的影响,分析了不同状态下Ti65合金的室温和高温拉伸断裂机制。结果表明:Ti65合金的锻态和热等静压态的组织相似,均为典型的双态组织,经过热处理后组织中出现了大量的β转变组织;热等静压处理导致Ti65合金的屈服强度下降,热处理会提升其抗拉强度;热等静压处理后Ti65合金的室温和高温拉伸断裂机制均为韧性断裂;在钛基复合材料热等静压成型前Ti65合金包套无需热处理,成型后适当的热处理可提升Ti65合金包套的性能。 展开更多
关键词 Ti65合金 钛基复合材料 热等静压 组织性能
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Zn-Al-Mn合金中MnAl_(6)相结构和性能的第一性原理计算
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作者 刘敬福 邢志莎 +2 位作者 庄伟彬 李赫亮 刘广柱 《功能材料》 北大核心 2026年第2期150-156,共7页
为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电... 为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电荷转移,主导了离子键特性。在力学性能方面,弹性常数、弹性模量随压力增加均增大,MnAl_(6)的刚度增加。其中,体积模量B从99.63 GPa增加275.88 GPa,剪切模量G由70.38增加到131.83 GPa,MnAl_(6)在高压下表现出更好的抗压缩能力和较强的剪切刚度,杨氏模量E随着压力增加了170.25 GPa,轴向刚度在高压下增强。泊松比v和G/B的数值在20 GPa下发生转变,MnAl_(6)由脆性转向延展性,高压下有良好的延展性,拉伸时能够产生较大的抗变形能力。这些结果有助于为后续Zn-Al-Mn合金实验研究和应用提供微观理论指导。 展开更多
关键词 Zn-Al-Mn合金 MnAl_(6)相 第一性原理计算 力学性能 电子结构
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