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Authors
1. chinaXiv:202303.00497 [pdf]
磨球级配对MA-SPS原位合成Al13Fe4/Al复合材料的组织结构及力学性能的优化
胡娜; 薛丽红; 顾健; 李和平; 严有为Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 采用机械合金化-放电等离子体烧结(MA-SPS)技术原位合成近全致密的Al13Fe4/Al 复合材料. 在MA过程中采用磨球级配对材料的组织结构和性能进行了优化. 利用XRD, SEM, TEM, 显微硬度计和力学性能测试系统等手段对粉末及烧结试样的组织结构和性能进行了分析表征. 结果表明, 相同MA时间下, 采用磨球级配可有效提高球磨效果, 其粉末粒径分布更均匀, 固溶度也得到很大的提高. SPS 烧结后, 复合材料的组织由a-Al 和金属间化合物Al13Fe4 2 相构成. 金属间化合物Al13Fe4 相的形态分为大颗粒(1~2 mm)、超细颗粒(0.1~1.0 mm)和纳米颗粒(20 nm) 3 种, 其中大颗粒和超细颗粒Al13Fe4由未固溶的Fe 与Al 直接反应原位生成, 纳米颗粒Al13Fe4是Fe 从过饱和Al(Fe)固溶体中析出生成. 采用磨球级配处理的Al-10Fe 合金含有更多大颗粒a-Al 和超细颗粒Al13Fe4, 因此它具有更优的综合力学性能, 显微硬度为227 HV, 抗压强度为845.8 MPa, 最大塑性变形量为13.6 %. |
submitted time 2023-03-19 Cooperative journals:《金属学报》 Hits357， Downloads55， Comment 0
2. chinaXiv:202303.00544 [pdf]
张新宁; 曲迎东; 李荣德; 尤俊华
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 在低温下对QT400-18L铁素体球墨铸铁件进行Charpy 缺口示波冲击实验, 测试温度对冲击过程中裂纹形核和裂纹扩展能力的影响, 采用OM观察分析不同温度下铁素体球墨铸铁裂纹萌生与扩展路径以及断口附近组织的演变规律. 结果表明, 韧脆转变温度以上, 冲击后断口附近大量石墨-基体界面发生开裂, 石墨界面开裂后产生的孔洞起到钝化裂纹和降低裂纹扩展速率的作用; 韧脆转变温度区间, 冲击试样表现为韧窝和解理混合断口形貌, 断裂模式和裂纹形核均与石墨球有关; 韧脆转变温度以下, 垂直交叉孪晶成核进而导致微裂纹扩展, 解理断裂主要是孪晶起裂, 这种形变孪晶引起的裂纹形核和扩展方式造成了裂纹形成功与裂纹扩展功的剧烈下降. |
submitted time 2023-03-19 Cooperative journals:《金属学报》 Hits447， Downloads53， Comment 0
3. chinaXiv:202303.00578 [pdf]
Ni50-xCoxMn39Sn11 (x=0, 2, 4, 6) Heusler合金的马氏体相变和应变行为研究
李哲; 徐琛; 徐坤; 王豪; 张元磊; 敬超Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 通过结构和磁性测量, 研究了Ni50-xCoxMn39Sn11 (x=0, 2, 4, 6) Heusler 合金的晶体结构、相变和磁性. 结果表明, 随Co含量增加, 该系列合金的马氏体相变温度明显下降, 而Curie 温度却呈现出上升的趋势, 并在室温下展现出不同的晶体结构. 同时, Co含量的增加导致样品在奥氏体相的磁性迅速增加, 而马氏体相的磁性却几乎保持不变, 显著地提高了2 相之间的磁化强度差异(ΔM). 特别是当Co 含量增加到x=4 时, 2 相之间的ΔM达到40 Am2/kg, 并表现出磁场驱动马氏体相变的特征. 此外, 还研究了Ni50-xCoxMn39Sn11 (x=0, 2, 4)样品在马氏体相变过程中的应变行为. 其中, x=4 样品的相变应变量达到了0.17%, 通过3 T的磁场循环, 该样品在215~235 K的温度范围均显示出可回复磁感生应变. 这种可回复的应变行为可归因于样品中的部分马氏体相变可由等温磁场驱动. |
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4. chinaXiv:202303.00589 [pdf]
王慧; 程从前; 赵杰; 杨鸷
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 利用OM, SEM和TEM研究了一种超超临界用HR3C钢在700 和750 ℃长期时效至2000 h 过程中s 相的析出行为, 借助相计算方法探究了影响s 相析出的因素. 结果表明, HR3C钢在700 和750 ℃时效1000 h 就有不规则块状第二相在晶界析出, 且随时效时间延长而增多和粗化; EDS分析表明该相主要含Fe 和Cr, 结合SAED的分析结果最终确定其为s-Fe-Cr 金属间化合物; 通过相计算方法对初始态HR3C钢进行分析认为, 显微组织或相结构等差异可能是影响后续s 相析出行为的原因. |
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5. chinaXiv:202303.00572 [pdf]
SO42-对NiCu低合金钢在除氧NaHCO3溶液中腐蚀行为的影响
卢云飞; 董俊华; 柯伟Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 采用原位电化学监测技术研究了SO42-对NiCu 低合金钢在除氧NaHCO3溶液浸泡过程中腐蚀行为的影响, 并利用XRD和SEM对浸泡后样品的锈层相结构和表面形貌进行了分析. 结果表明, 与纯NaHCO3溶液相比, SO42-的添加会在浸泡初期加速基体的腐蚀, 在后期抑制保护性腐蚀产物膜的生成, 促使腐蚀模式由未加入SO42-时的预钝化行为向活性溶解转变. 此外, SO42-与HCO3-浓度的升高均有助于Fe6(OH)12CO3 的生成. 样品表面腐蚀产物最终由a-FeOOH, Fe3O4 和Fe6(OH)12CO3构成, 表面形貌均以均匀腐蚀为主. |
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6. chinaXiv:202303.00610 [pdf]
宋梦华; 林鑫; 刘丰刚; 杨海欧; 黄卫东
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 采用激光立体成形制备了层数逐渐增加的块状试样, 分析了零件竖直外侧壁向内倾斜的原因. 基于利用粉末累积高度重构单道熔覆层横截面轮廓的方法, 构建了描述竖直外侧壁轮廓逐层演化的分析模型. 利用该模型重构了不同单道熔覆层宽高比和激光束有效作用范围下的竖直外侧壁轮廓, 并分析了2 者的影响. 结果表明, 逐层叠加过程中, 已沉积的熔覆层将影响之后熔覆层的形成; 由于单道熔覆层的横截面为弧形, 其与激光束相交形成的边界熔池将向零件内部收缩, 从而引起边界单道熔覆层向内收缩及竖直外侧壁向内侧倾斜; 随沉积高度增加, 倾斜程度减小并趋于消失. 初始单道熔覆层宽度一定时, 减小激光束有效作用范围有利于外侧壁趋于竖直但却增大其偏离量; 单道熔覆层宽高比对外侧壁的影响几乎可以忽略. |
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7. chinaXiv:202303.00557 [pdf]
张义文; 韩寿波; 贾建; 刘建涛; 胡本芙
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 利用SEM和物理化学相分析方法研究了5 种Hf含量的FGH97 粉末高温合金中g'相和MC型碳化物形貌、化学组成及含量. 结果表明: Hf促进g'相和MC相析出, 改变g'相和MC相的化学组成, 对MC相的尺寸和形貌影响不大, 显著影响g'相的尺寸和形貌, 促使g'相的形态失稳, 导致立方状g'相发生分裂, 使g'相更快地进入稳定的立方状择优形态. 在FGH97 合金中添加Hf, 可通过改变错配度d, 从而改变g'相发生分裂的临界尺寸Dc. 建立了Dc与Hf 含量w(Hf)的关系式: Dc=315.4+640.2w(Hf)-358.2[w(Hf)]2. 随着Hf 含量的增加, |d|逐渐变小, Dc增大. g'相长大到临界尺寸时, g'相由立方状分裂为八重小立方体状. |
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8. chinaXiv:202303.00493 [pdf]
一种新型镍基耐蚀合金与625合金异种金属焊接接头的组织和力学性能
赵霞; 查向东; 刘扬; 张龙; 梁田; 马颖澈; 程乐明Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 对一种新型镍基耐蚀合金X-2#与625 合金手工氩弧焊接接头进行拉伸性能和硬度的测试, 并结合OM, SEM和EDS分析等手段研究了焊接接头的组织和性能. 结果表明, X-2#/625 异种金属焊接焊缝重熔区等轴晶组织增多, 有利于提高焊缝区强度. X-2#合金一侧熔合区组织过渡良好, 而625 合金一侧晶界有NbC和Laves 相析出, 影响材料的力学性能. 热影响区在靠近重熔区附近的晶粒由于受2 次热循环的影响, 出现晶粒长大现象, 而X-2#合金一侧热影响区的热稳定性较好. 625合金母材晶粒细小导致其热影响区晶粒长大明显, 从而使625 合金一侧热影响区的Vickers 硬度值降低. X-2#/625 焊接接头在室温到700 ℃下的抗拉强度均低于2侧母材, 焊缝区为接头最薄弱环节, 断口形貌均为韧窝状的韧性断口. |
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9. chinaXiv:202303.00480 [pdf]
Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al 钎焊接头界面结构及性能的影响
羊浩; 黄继华; 陈树海; 赵兴科; 王奇; 李德华Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 分别采用Zn-15Al, Zn-22Al, Zn-28Al, Zn-37Al 和Zn-45Al 钎料钎焊获得Cu/Al 接头. 利用SEM, EDS和XRD研究了Zn-Al钎料成分对Cu/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构的影响, 并系统阐述了Zn-Al钎料成分-接头界面结构-接头抗剪切强度之间的关系. 研究发现, Cu/Zn-15Al/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7, 且Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层较薄, 其厚度为2~3 μm, 接头具有较高的抗剪切强度, 达66.3 MPa. 随着钎料中Al含量的提高, 在Cu/Zn-22Al/Al接头界面处Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层的厚度逐渐增大, 甚至在Cu/Zn-28Al/Al接头的Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层附近出现少量的CuAl2, 接头的抗剪切强度逐渐降低. 当采用Al含量较高的Zn-37Al钎料钎焊Cu/Al接头时, Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7/CuAl2; 脆性CuAl2层的出现, 使接头抗剪切强度大幅下降, 为34.5 MPa. 当采用Al 含量最高的Zn-45Al 钎料钎焊Cu/Al 接头时, Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/CuAl2, 接头抗剪切强度最低, 为31.6 MPa. |
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10. chinaXiv:202303.00530 [pdf]
杨超; 王继杰; 马宗义; 倪丁瑞; 付明杰; 李晓华; 曾元松
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
| 在转速1600 r/min, 焊速200 mm/min; 转速800 r/min, 焊速200 mm/min; 转速400 r/min, 焊速400 mm/min 3 组参数下对2 mm厚的退火态7B04 铝合金薄板进行搅拌摩擦焊接, 研究了焊接参数对焊缝质量及微观组织的影响, 并分析了焊核区的低温超塑性变形行为. 结果表明, 通过控制焊接参数, 可获得良好的焊接质量, 接头强度系数达100%. 焊核区发生动态再结晶, 生成细小等轴晶, 母材晶粒尺寸约为300 μm, 转速为1600, 800 和400 r/min 时晶粒尺寸分别为2, 1 和0.6 μm. 这种细晶组织有利于焊核区超塑变形, 在300 ℃, 焊核区在1×10- 3 和3×10- 4 s- 1 应变速率下获得了160%~590%的延伸率, 在350 ℃, 1×10-3 s-1条件下获得高达790%的最大延伸率, 在约400 ℃时超塑性变形行为消失. |
submitted time 2023-03-19 Cooperative journals:《金属学报》 Hits329， Downloads65， Comment 0
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