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均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响
1
作者 李波 许龙 +1 位作者 杨涵 杜勇 《材料导报》 北大核心 2025年第16期219-224,共6页
利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏显微硬度计和电导率仪等研究了均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响。实验结果表明:铸态Al-Mg-Z... 利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏显微硬度计和电导率仪等研究了均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响。实验结果表明:铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金存在严重的枝晶偏析,大量非平衡第二相T-Mg_(32)(A1,Zn)_(49)相沿晶界呈连续网状分布;同时,α-Al基体上还存在少量的初生Al_(3)(Sc,Zr)粒子。DSC曲线显示,铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金在465℃处存在明显的吸热峰;因此,为避免出现过烧现象,该合金均匀化温度设置为460℃。随着均匀化时间从4 h延长到24 h,合金中非平衡第二相T-Mg_(32)(A1,Zn)_(49)相逐渐回溶到α-Al基体中,其体积分数从6.45%下降到0.55%;同时观察到合金中有大量弥散分布的二次Al_(3)(Sc,Zr)粒子析出。随着均匀化时间延长到32 h,合金出现过烧现象。合金的硬度与电导率随均匀化时间的延长均呈现出先上升后下降的趋势,在24 h时合金的硬度与电导率达到最大值(116.71HV、30.3%IACS)。结合微观组织表征和性能分析,确定了铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金最佳均匀化工艺为460℃/24 h。 展开更多
关键词 时效强化Al-Mg-Zn-Sc-zr合金 均匀化处理 微观组织 Al_(3)(Sc zr)粒子
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Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金的高温热变形行为 被引量：2
2
作者 刘劲松 徐亚楠 +3 位作者 邓偲瀛 肖瑜 王松伟 宋鸿武 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期538-556,共19页
采用Gleeble-3800D型热模拟试验机对Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金进行高温热压缩变形,研究了合金在变形温度为650~950℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的变形行为,建立Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金的本构方程及热加工图。结果... 采用Gleeble-3800D型热模拟试验机对Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金进行高温热压缩变形,研究了合金在变形温度为650~950℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的变形行为,建立Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金的本构方程及热加工图。结果表明:当初始晶粒尺寸较大时,Cu-0.96Cr-0.078Zr(-0.07La)合金动态再结晶晶粒占比随应变速率升高而增加,动态再结晶平均晶粒尺寸随应变速率的升高而减小;微量稀土La添加会使合金的热激活能升高,且在低应变速率条件下(0.01~0.1 s^(-1)),微量稀土La的添加使Cu-Cr-Zr合金发生动态再结晶的温度提高;在高应变速率(1~10 s^(-1))时,微量稀土La的添加明显提升合金内部动态再结晶晶粒占比。从热加工图来看,稀土La添加量为0.07%时,对合金的最佳热加工区域影响不大。 展开更多
关键词 CU-CR-zr合金 稀土微合金化 热变形行为 本构方程 热加工图
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新型Ti-Al-Cr-Mo-Zr钛合金焊丝激光焊接头组织性能 被引量：1
3
作者 方乃文 冯志强 +4 位作者 武鹏博 黄瑞生 罗玖田 黎泉 信国松 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
通过优化Cr-Mo-Zr的协同作用机制开发了钛合金实心焊丝,选择具有均匀的熔滴受力状态、稳定的熔滴过渡形式的液桥过渡进行激光填丝焊,最终实现了20 mm厚Ti64钛合金板的优质焊接。经过观察和测试发现Ti-Al-Cr-Mo-Zr钛合金实心焊丝具有足... 通过优化Cr-Mo-Zr的协同作用机制开发了钛合金实心焊丝,选择具有均匀的熔滴受力状态、稳定的熔滴过渡形式的液桥过渡进行激光填丝焊,最终实现了20 mm厚Ti64钛合金板的优质焊接。经过观察和测试发现Ti-Al-Cr-Mo-Zr钛合金实心焊丝具有足够的挺度和松弛度,为后续的激光填丝焊接时光束与焊丝所需的精准对中和稳定送丝提供了保障;焊缝中大于10°的大角度晶界占比为97.8%,几何必要位错密度较低,小尺寸晶粒的占比较大,焊缝表现出总体取向性不强,织构不明显且分布随机,最大基面取向密度仅为12.66;焊接接头的平均抗拉强度为901 MPa,平均断后伸长率为21%,室温冲击韧性分布在29~33 J之间。自主开发设计的Ti-Al-Cr-Mo-Zr系钛合金实心焊丝对于获得强度和塑韧性协同优化的焊接接头具有重要的作用,为钛合金焊接结构长期安全服役提供了基础技术支撑。 展开更多
关键词 钛合金 Ti-Al-Cr-Mo-zr焊丝 组织性能
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Zr掺杂改性α-Fe_(2)O_(3)光阳极光电化学性能研究
4
作者 李龙珠 田大香 +3 位作者 陈智栋 陈玉伟 杨蓉 丁玉婕 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第9期2676-2683,共8页
α-Fe_(2)O_(3)是一种最具潜力的光阳极材料,但其电导率差、表面反应速率慢、空穴扩散长度短等限制了其光电化学性能的进一步提高。本文采用在水热过程中加入Zr^(4+)的方法成功制备了Zr原位掺杂的α-Fe_(2)O_(3)光阳极,系统表征研究了Z... α-Fe_(2)O_(3)是一种最具潜力的光阳极材料,但其电导率差、表面反应速率慢、空穴扩散长度短等限制了其光电化学性能的进一步提高。本文采用在水热过程中加入Zr^(4+)的方法成功制备了Zr原位掺杂的α-Fe_(2)O_(3)光阳极,系统表征研究了Zr改性对α-Fe_(2)O_(3)光阳极光电性能、形貌和晶体结构的影响。研究表明,Zr掺杂α-Fe_(2)O_(3)光阳极光电流密度比纯α-Fe_(2)O_(3)光阳极都有一定的提升,在偏压1.23 V(vs.RHE)下,1.5Zr-Fe光阳极(Zr含量为1.5.%)的光电流密度达到0.95 mA·cm^(-2),是纯α-Fe_(2)O_(3)光阳极光电流密度值的2倍。主要原因是离子半径较大的Zr^(4+)取代了离子半径较小的Fe^(3+)进入氧化铁晶格后,电极材料保持了(110)晶面择优取向生长,同时促进了(104)方向上定向生长,增加了电极体内载流子浓度。 展开更多
关键词 氧化铁 光阳极 水热法 zr改性
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Sc、Zr对Al-7.5Zn-1.6Mg-1.5Cu合金微观组织与性能的影响
5
作者 孙杰 张金恒 +3 位作者 任建琦 朱鹏程 程仁寨 房洪杰 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第10期3513-3526,共14页
Al-Zn-Mg-Cu合金因高强度、韧性及耐蚀性等特性,广泛用于航空航天与工业领域,提升其综合性能对拓展应用范围意义显著。本研究将微合金化元素Sc、Zr添加到Al-7.5Zn-1.6Mg-1.5Cu合金中,利用阳极覆膜、室温拉伸、断口扫描、透射电镜观察、... Al-Zn-Mg-Cu合金因高强度、韧性及耐蚀性等特性,广泛用于航空航天与工业领域,提升其综合性能对拓展应用范围意义显著。本研究将微合金化元素Sc、Zr添加到Al-7.5Zn-1.6Mg-1.5Cu合金中,利用阳极覆膜、室温拉伸、断口扫描、透射电镜观察、电化学测试、晶间腐蚀及剥落腐蚀等手段,分析了单独添加Sc元素或Zr元素以及Sc、Zr共同添加对合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加Sc和Zr可以显著抑制合金再结晶,提升合金的抗拉强度和屈服强度。添加0.2%Sc的合金的抗拉强度和抑制再结晶效果明显低于添加0.2%Zr的合金,但其耐腐蚀能力更优。共同添加0.1%Sc和0.1%Zr的合金具有最高的抗拉强度和屈服强度,分别为590.02 MPa和544.86 MPa,与未添加Sc、Zr的合金相比分别提升17.7%和22.4%。共同添加0.1%Sc和0.1%Zr的合金腐蚀敏感性最低,腐蚀深度最浅,腐蚀电流密度和腐蚀速率最小,表明其耐腐蚀性能亦最佳。 展开更多
关键词 AL-ZN-MG-CU合金 Sc+zr 力学性能 耐腐蚀性能
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Ar^(+)辐照对Zr-Sn-Nb合金显微组织和耐腐蚀性能的影响
6
作者 胡丽娟 强媛媛 +7 位作者 周明扬 辛勇 顾志远 石进 谢耀平 徐诗彤 姚美意 周邦新 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第7期1755-1767,共13页
辐照会导致锆合金基体和氧化膜中产生大量缺陷,从而促进O^(2-)和腐蚀介质的迁移扩散,加速锆合金的腐蚀。为了研究辐照对Zr-Sn-Nb合金的影响,以5.1×10^(15)ions/cm^(2)的辐照注量将Ar^(+)注入合金中,对原始样品和辐照后样品分别在36... 辐照会导致锆合金基体和氧化膜中产生大量缺陷,从而促进O^(2-)和腐蚀介质的迁移扩散,加速锆合金的腐蚀。为了研究辐照对Zr-Sn-Nb合金的影响,以5.1×10^(15)ions/cm^(2)的辐照注量将Ar^(+)注入合金中,对原始样品和辐照后样品分别在360℃/18.6 MPa/3.5μL/L Li+1000μL/L B的水溶液中(碱性水质)和400℃/10.3 MPa水蒸汽中(中性水质)进行腐蚀,采用XRD、SEM和TEM表征手段对其显微组织进行分析,研究Ar^(+)辐照对Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金在不同腐蚀环境中耐腐蚀性能的影响。结果表明:辐照会导致第二相粒子非晶化,其中hcp-Zr(Fe,Nb)_(2)第二相比bcc-β-Nb第二相更易形成非晶态,且第二相非晶化的同时伴随着元素扩散现象,并在第二相氧化过程中与氧化膜晶格失配,产生由第二相顶部向两侧扩展的裂纹;300 d内,在3.5μL/L Li+1000μL/L B的水溶液中,5 dpa的Ar离子辐照损伤剂量对Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金的耐蚀性影响不大;而在400℃/10.3 MPa水蒸汽中,辐照过程产生应力弛豫作用,导致缺陷减少,进而使得氧化膜内氧扩散减缓令腐蚀进程减慢,因此辐照对锆合金的耐腐蚀性能有一定的改善作用。 展开更多
关键词 辐照 zr-Sn-Nb合金 耐腐蚀性 氧化膜 第二相
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热轧态汽车用Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金的轧制变形与组织性能
7
作者 贾广辉 袁留奎 宗芳 《锻压技术》 北大核心 2025年第10期152-159,共8页
针对Mg-12Gd-3.8Y-2Zn-0.5Zr镁合金,研究了终轧变形量和终轧温度对其微观组织和室温拉伸性能的影响。结果表明:不同终轧变形量和终轧温度下,合金中均存在粗大的变形晶粒、形状不规则的长周期堆垛有序(LPSO)相以及动态再结晶(DRX)晶粒。... 针对Mg-12Gd-3.8Y-2Zn-0.5Zr镁合金,研究了终轧变形量和终轧温度对其微观组织和室温拉伸性能的影响。结果表明:不同终轧变形量和终轧温度下,合金中均存在粗大的变形晶粒、形状不规则的长周期堆垛有序(LPSO)相以及动态再结晶(DRX)晶粒。随着终轧变形量的增加或终轧温度的升高,合金中DRX晶粒面积分数逐渐增大,LPSO相破碎程度加剧且尺寸逐渐减小;当终轧变形量增加至65%及以上时,合金中粗大变形晶粒面积分数明显减小,内部位错密度明显提升。不同终轧变形量或终轧温度下,合金在轧制方向(RD)、45°方向和垂直于轧制方向(TD)的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,且45°方向上的断后伸长率较高。当终轧变形量从35%增加至55%时,RD、TD和45°方向的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均逐渐增大,但终轧变形量继续增加至65%及以上时,抗拉强度和屈服强度基本不变或略有减小、断后伸长率降低。随着终轧温度的升高,相同方向上合金的抗拉强度基本不变或略有增加、断后伸长率逐渐增大。Mg-12Gd-3.8Y-2Zn-0.5Zr镁合金适宜的终轧工艺为:终轧变形量为55%、终轧温度为445℃,此时镁合金板材具有较好的强塑性。 展开更多
关键词 Mg-12Gd-3.8Y-2Zn-0.5zr镁合金 终轧变形量 终轧温度 微观组织 拉伸性能
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La微合金化及温轧处理对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响
8
作者 刘劲松 汤旭晶 +4 位作者 王松伟 肖瑜 张仁韦 宋鸿武 张士宏 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第8期2125-2135,共11页
Cu-Cr-Zr合金在通信电子、轨道交通和航空航天等领域应用较广,提升其强度和导电综合性能是近年来的研究热点。本工作设计和制备了Cu-1Cr-0.1Zr和Cu-1Cr-0.1Zr-0.069La合金铸锭,并对其进行了固溶-温轧-冷轧-预时效-冷轧-时效工艺处理。... Cu-Cr-Zr合金在通信电子、轨道交通和航空航天等领域应用较广,提升其强度和导电综合性能是近年来的研究热点。本工作设计和制备了Cu-1Cr-0.1Zr和Cu-1Cr-0.1Zr-0.069La合金铸锭,并对其进行了固溶-温轧-冷轧-预时效-冷轧-时效工艺处理。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对2种合金各状态宏微观组织进行了分析,利用显微硬度计、涡流金属导电仪对合金硬度和导电率进行了测试。结果表明:经过400℃温轧处理后,合金基体析出少量fcc结构纳米级Cr相,初生Cr相以球状和棒状形式分布在晶界和晶内,稀土La包裹在Cr相外层形成核壳结构,抑制了Cr相的长大。经过83%冷轧+400℃×2 h时效处理后,Cu-1Cr-0.1Zr-0.069La合金达到峰值硬度199.8 HV,此时导电率为66.5%IACS,较Cu-1Cr-0.1Zr合金峰值硬度提高20 HV,对应导电率降低3.5%IACS;进一步经过44%冷轧后,Cu-1Cr-0.1Zr-0.069La合金在400℃×4 h时效后达到峰值硬度为212.9 HV,抗拉强度为640 MPa,导电率为74.4%IACS,较Cu-1Cr-0.1Zr合金峰值硬度提高17.2 HV,导电率降低4.7%IACS。 展开更多
关键词 CU-CR-zr合金 稀土微合金化 温轧 导电率 显微组织
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第一壁自钝化W-Cr-Zr合金的氧化行为和氧化层结构
9
作者 吴玉程 左彤 +2 位作者 谭晓月 朱晓勇 刘家琴 《材料研究学报》 北大核心 2025年第5期343-352,共10页
用3D激光测量显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征自钝化W-Cr-Zr合金氧化前后表面的粗糙度、形貌和物相组成,研究了氧化层结构对其后续氧化行为的影响。结果表明,自钝化W-Cr-Zr合金氧化后表面的粗糙度越大表明其... 用3D激光测量显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征自钝化W-Cr-Zr合金氧化前后表面的粗糙度、形貌和物相组成,研究了氧化层结构对其后续氧化行为的影响。结果表明,自钝化W-Cr-Zr合金氧化后表面的粗糙度越大表明其在氧化初期生成的氧化层裂纹越多。在后续的氧化过程中裂纹作为氧与基体接触的通道,使基体的氧化加速,从而使其线性氧化速率提高。W-Cr-Zr合金氧化后生成的氧化层最表面是高温稳定的Cr_(2)WO_(6),亚表层是易升华的WO_(2.83)。除去氧化层中的Cr_(2)WO_(6)层后,在后续的氧化过程中基体的严重氧化和WO_(2.83)的迅速升华仍生成较为疏松的具有一定抗氧化性能的Cr_(2)WO_(6)层。 展开更多
关键词 金属材料 核聚变 W-Cr-zr合金 自钝化钨合金 初始表面氧化层 氧化行为
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激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金元素烧损及缺陷分析
10
作者 刘筱 谢莉 +3 位作者 肖罡 朱必武 詹海鸿 李伟奇 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期59-64,共6页
在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元... 在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元素都呈均匀分布;沉积过程中钪和锆元素主要烧损形式为氧化,其烧损率不受扫描速度影响,镁元素主要烧损形式为汽化,随着扫描速度增加,激光能量密度减小,烧损率先增大后减小。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 AL-MG-SC-zr合金 显微组织 元素烧损 孔隙缺陷
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低频振动辅助刚凸冲压对Zr-4板料回弹的影响
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作者 杨程 曾海睿 +1 位作者 石媛菁 赵升吨 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期10-16,共7页
为探究低频振动辅助冲压技术对厚度为0.48 mm的Zr-4板料冲压回弹的影响,针对锆合金格架条带中刚凸特征单元设计冲压成形模具,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,分析不同低频振动参数对板料卸载前后的成形深度、回弹率、弹性应变以及... 为探究低频振动辅助冲压技术对厚度为0.48 mm的Zr-4板料冲压回弹的影响,针对锆合金格架条带中刚凸特征单元设计冲压成形模具,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,分析不同低频振动参数对板料卸载前后的成形深度、回弹率、弹性应变以及残余应力的影响,并与无振动成形情况进行比较。结果表明:随着振幅的增大,刚凸卸载前后的成形深度呈先增大后减小的趋势,回弹率呈先减小后增大趋势,整体皆优于无振动成形;振动的引入相较于无振动成形使得刚凸回弹时的弹性应变降低,残余应力减小。模拟和实验证明低频振动对Zr-4板料成形的回弹问题有一定的改善。 展开更多
关键词 zr-4板料成形 低频振动辅助成形 弹性应变 残余应力
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回归再时效及Zr微合金化对Al-Cu合金组织和性能的影响
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作者 陈家浩 王文鑫 +4 位作者 赵瑞欣 郑罗肖 叶文涛 周庆阳 翁瑶瑶 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第5期35-43,共9页
针对汽车发动机用Al-Cu合金耐热性较差、寿命较低等问题,研究了回归再时效处理及Zr微合金化对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:微量Zr的添加能够有效抑制Al-Cu合金在铸造过程中AlCuFe有害相的形成,促进该初生相在固溶处理中的溶解... 针对汽车发动机用Al-Cu合金耐热性较差、寿命较低等问题,研究了回归再时效处理及Zr微合金化对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:微量Zr的添加能够有效抑制Al-Cu合金在铸造过程中AlCuFe有害相的形成,促进该初生相在固溶处理中的溶解,同时生成了新的AlCuZr初生相;回归再时效能够促进Al-Cu-Zr合金中Al_(3)Zr相的析出,可作为θ′相的异质形核点,促进时效阶段θ′相的析出;相比单级时效,回归再时效后Al-Cu-Zr合金组织中的θ′析出相和Al_(3)Zr相的数量更多,尺寸更加细小且分布更加密集,析出强化作用得到提高,使得合金峰值硬度提高到137.8 HV0.5,比单级时效合金的峰值硬度提高了4%。 展开更多
关键词 AL-CU合金 zr微合金化 回归再时效 析出强化 Al_(3)zr
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Ti-Zr-Hf-Si合金熔体对C/C复合材料的润湿性能影响研究
13
作者 吴靓 刘达 +1 位作者 王博 陈翀 《金属加工(热加工)》 2025年第9期107-112,119,共7页
高温下将合金熔体引入C/C复合材料孔隙中,并与预先沉积的基体材料发生原位反应,从而形成的超高温陶瓷具有高强度、高熔点和优异的导热性,对于高温及热防护材料的性能需求愈发严苛的今天具有重要意义。聚焦(Ti,Zr,Hf,Si)高温合金的润湿性... 高温下将合金熔体引入C/C复合材料孔隙中,并与预先沉积的基体材料发生原位反应,从而形成的超高温陶瓷具有高强度、高熔点和优异的导热性,对于高温及热防护材料的性能需求愈发严苛的今天具有重要意义。聚焦(Ti,Zr,Hf,Si)高温合金的润湿性,以座滴法为原理,采用YG0020-2300型超高温熔体表面张力润湿性测量仪测量多元合金熔体在热解碳材料上的润湿性,旨在深入剖析润湿性的影响因素与内在机制。结果表明:Ti∶Zr∶Hf∶Si的原子比为3∶12∶4∶2时,其润湿角仅为0.58585422°,此时Ti-Zr-Hf-Si合金熔体具有最好的润湿性能。 展开更多
关键词 Ti-zr-Hf-Si合金 C/C复合材料 润湿性 座滴法
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Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金的热循环稳定性
14
作者 屈文涛 马云飞 潘博洋 《热加工工艺》 北大核心 2025年第20期25-28,34,共5页
对Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金进行N次(N=0、5、10、20、50)热循环处理。采用金相显微观察、X射线衍射分析及拉伸试验等方法,研究了合金样品热循环前后的微观组织、力学性能及形状记忆效应。结果表明:合金样品在多次热循环以后保持β... 对Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金进行N次(N=0、5、10、20、50)热循环处理。采用金相显微观察、X射线衍射分析及拉伸试验等方法,研究了合金样品热循环前后的微观组织、力学性能及形状记忆效应。结果表明:合金样品在多次热循环以后保持β相和α''马氏体相的双相组织不变。合金样品在经过50次热循环以后,抗拉强度为480 MPa,伸长率约为5%,形状记忆效应下降,但在4%预应变下拉伸卸载后的形状记忆效应为0.6%,仍然保持形状记忆效应。Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金展现出良好的热循环稳定性。 展开更多
关键词 Ti-zr-Nb-Ta 形状记忆效应 热循环稳定性
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Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺及其研究发展现状、发展趋势及应用现状分析
15
作者 江涛 张帅 《陶瓷》 2025年第1期9-13,81,共6页
Zr-Al金属间化合物具有较高的力学性能,优良的耐磨损性能和抗高温氧化性能。可以将Zr-Al金属间化合物与陶瓷相复合制备Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料。Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能,优良的耐磨损性能和抗高温氧... Zr-Al金属间化合物具有较高的力学性能,优良的耐磨损性能和抗高温氧化性能。可以将Zr-Al金属间化合物与陶瓷相复合制备Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料。Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能,优良的耐磨损性能和抗高温氧化性能等。笔者叙述Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺、物相组成、显微结构、力学性能、耐磨损性能和抗高温氧化性能,并叙述Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势。并对Zr-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测。 展开更多
关键词 zr-Al金属间化合物 陶瓷复合材料 制备工艺 研究发展现状 发展趋势
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Ca对Mg-2Zn-1Y-0.5Nd-0.5Zr-xCa镁合金显微组织和力学性能的影响
16
作者 张倩倩 王彬旭 《铸造》 2025年第8期1101-1106,共6页
采用OM、SEM、拉伸实验和摩擦磨损试验等方法,研究了Ca含量对Mg-2Zn-1Y-0.5Nd-0.5Zr-xCa(x=0.1,0.3,0.5,1.0)系列合金显微组织和力学性能的影响。研究表明,随着Ca含量的增加,合金晶粒明显细化,Ca含量增加到0.3%以上,细化效果降低。合金... 采用OM、SEM、拉伸实验和摩擦磨损试验等方法,研究了Ca含量对Mg-2Zn-1Y-0.5Nd-0.5Zr-xCa(x=0.1,0.3,0.5,1.0)系列合金显微组织和力学性能的影响。研究表明,随着Ca含量的增加,合金晶粒明显细化,Ca含量增加到0.3%以上,细化效果降低。合金的显微硬度随着Ca含量的增加而提高,室温抗拉强度在Ca含量0.3%时最高,而Ca含量0.1%时合金的伸长率最高。合金的摩擦系数和磨损率在Ca含量0.3%时最小,摩擦磨损性能最佳,高于此含量时会产生严重的磨粒磨损。综上,添加0.3%Ca的Mg-2Zn-1Y-0.5Nd-0.5Zr-xCa合金的综合性能最佳。 展开更多
关键词 Mg-Zn-Y-Nd-zr-Ca 显微组织 拉伸性能 摩擦磨损
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超高温热障涂层材料Gd_(2)Zr_(2)O_(7)陶瓷Yb-Zr共掺杂研究
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作者 王星奇 刘宇阳 +3 位作者 彭程 白雪 张欣楠 王星明 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第5期1081-1086,共6页
针对新型超高温热障涂层材料(Gd0.9Yb0.1)2Zr2O7热物理性能需要进一步提升的需求,采用Yb-Zr共掺杂优化材料成分,利用热压制备了组成为(Gd_(0.9-0.065x)Yb_(0.1-0.025x))_(2)Zr_(2+0.18x)O_(7+0.09x)(x=0,1,2,3,4)的陶瓷样品。通过X射线... 针对新型超高温热障涂层材料(Gd0.9Yb0.1)2Zr2O7热物理性能需要进一步提升的需求,采用Yb-Zr共掺杂优化材料成分,利用热压制备了组成为(Gd_(0.9-0.065x)Yb_(0.1-0.025x))_(2)Zr_(2+0.18x)O_(7+0.09x)(x=0,1,2,3,4)的陶瓷样品。通过X射线衍射仪、扫描电镜、超声波反射法、激光导热仪、热膨胀仪等方法研究了Yb-Zr共掺杂对Gd_(2)Zr_(2)O_(7)基陶瓷热物理性能的影响,结果表明:Yb-Zr共掺杂不会影响Gd_(2)Zr_(2)O_(7)基陶瓷的物相结构,材料体系仍然为单一的萤石相结构,随着x的增加,晶胞参数减小,材料体系的抗烧结性能提高,杨氏模量从205 GPa降低至105 GPa;x=2时陶瓷在30~1500℃温度段的平均线膨胀系数最大数值10.4×10^(-6)K^(-1);x=3时陶瓷在1100 K下具有最低的热导率1.06 W·(m·K)^(-1),与x=0,1相比,下降了约20%。 展开更多
关键词 热障涂层陶瓷层材料 Gd_(2)zr_(2)O_(7) Yb-zr共掺杂 热物理性能
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Mg-5Gd-3Sm-(1Zn)-0.5Zr合金组织和力学性能研究 被引量：1
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作者 王奥文 李全安 +3 位作者 陈晓亚 朱利敏 梅婉婉 朱宏喜 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第2期401-415,共15页
系统研究了不同热处理状态下Mg-5Gd-3Sm-(1Zn)-0.5Zr合金显微组织、力学性能、拉伸断口形貌以及Zn元素对合金力学性能的影响机制。结果表明:Zn元素的添加能够细化晶粒,均匀合金组织,提高合金强度和塑性,并引入一种新相(Mg,Zn)3(Gd,Sm)_(... 系统研究了不同热处理状态下Mg-5Gd-3Sm-(1Zn)-0.5Zr合金显微组织、力学性能、拉伸断口形貌以及Zn元素对合金力学性能的影响机制。结果表明:Zn元素的添加能够细化晶粒,均匀合金组织,提高合金强度和塑性,并引入一种新相(Mg,Zn)3(Gd,Sm)_(1);峰时效处理后,0Zn合金中β'相为主要强化相,而1Zn中时效析出相β'相和γ″相同时存在,阻碍基面和非基面位错的运动,激活滑移,有效提高1Zn合金的高温力学性能。在200℃时,1Zn合金表现出最佳的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为212 MPa,286 MPa和15.7%。Mg-5Gd-3Sm-(1Zn)-0.5Zr两种合金的断裂方式均为脆性断裂,断口由解理面和撕裂棱组成。Zn元素的添加使合金断口解理面减少,撕裂棱增加,并且在高温下出现类似韧窝等韧性断裂的特征。 展开更多
关键词 Mg-5Gd-3Sm-0.5zr合金 ZN 显微组织 力学性能 断口形貌
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Cu-Zr-Mg-Y合金的热变形行为 被引量：1
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作者 胡昊岩 周孟 +6 位作者 张毅 李旭 景柯 李政遨 田保红 刘勇 曹清豹 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第2期214-222,共9页
通过真空熔炼工艺制备了Cu-1.2Zr-0.3Mg-0.15Y合金。在变形温度为750~900℃及应变速率为0.003~1 s^(-1)的条件下,采用Gleeble-1500D热模拟实验机对该合金进行了热压缩实验,并通过电子背散射衍射(EBSD)技术研究合金的微观结构。结果表明... 通过真空熔炼工艺制备了Cu-1.2Zr-0.3Mg-0.15Y合金。在变形温度为750~900℃及应变速率为0.003~1 s^(-1)的条件下,采用Gleeble-1500D热模拟实验机对该合金进行了热压缩实验,并通过电子背散射衍射(EBSD)技术研究合金的微观结构。结果表明,合金的变形激活能为466.98 kJ/mol,在应变量为0.3和0.6时的最佳加工参数分别为变形温度780~900℃,应变速率0.003~0.01 s^(-1)和变形温度810~880℃,应变速率0.003~0.01 s^(-1)。在热压缩过程中观察到合金的流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低显著降低,且随着动态再结晶发生,合金中的黄铜(Brass)织构和高斯(Goss)织构减少,铜(Copper)织构先增加后减少,立方(Cube)织构逐渐增多。 展开更多
关键词 Cu-zr-Mg-Y合金 热变形行为 微观组织 本构关系模型
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Zr-4合金微动磨损特性实验研究 被引量：1
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作者 刘海东 贺凯 +5 位作者 伏锦胜 李正阳 蒲曾坪 任全耀 陈德奇 汪宁远 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期891-899,共9页
核燃料棒包壳微动磨损特性对反应堆系统安全性至关重要。为研究Zr-4合金包壳微动磨损特性,本文通过搭建微动磨损实验装置,采用线接触方式开展Zr-4合金微动磨损实验研究,针对不同位移幅值研究Zr-4合金微动磨损的微观形貌和元素变化及其... 核燃料棒包壳微动磨损特性对反应堆系统安全性至关重要。为研究Zr-4合金包壳微动磨损特性,本文通过搭建微动磨损实验装置,采用线接触方式开展Zr-4合金微动磨损实验研究,针对不同位移幅值研究Zr-4合金微动磨损的微观形貌和元素变化及其磨损机制。结果表明:位移幅值增大导致磨损现象加剧,最大磨损深度和磨损体积增加,尤其在加速磨损区Zr-4合金微动损伤加速恶化,最大磨损深度和磨损体积的增长速率分别达到峰值0.34μm/μm、0.52×10^(-2) mm^(3)/μm。整个微动磨损过程中,磨损区域均伴随着Zr、Fe、Cr等金属氧化物的产生,局部磨损区域存在磨屑的转移与黏着。低磨损区的整个损伤区域被平滑的三体层覆盖;加速磨损区的整个损伤区域存在凹痕形成和三体层动态变换现象;稳定磨损区的损伤中心区域三体层发生片状脱落,并伴有微观裂纹萌生。本文研究结果为Zr-4合金包壳在压水堆服役中的微动磨损行为提供了数据参考。 展开更多
关键词 包壳 zr-4合金 微动磨损 磨损机制
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