摘要：金属材料的疲劳可分为高周疲劳与低周疲劳,通常分别以应力幅与应变幅作为损伤参量;疲劳性能评价标准在高周与低周疲劳交界处的断层导致抗疲劳材料设计与选择的困难。本文通过对纯Cu及Cu-Al系列合金高周、低周(含超低周)疲劳性能与微观损伤机制的系统研究,提出了统一高周与低周性能的三维疲劳性能预测模型,并由其关键参数进一步提出了基于能量的疲劳性能统一评价标准。该模型建立在应力幅-应变幅-疲劳寿命三维坐标系下,可通过投影的方式获得循环应力-应变(CSS)曲线、应力-寿命(S-N)曲线与应变-寿命(EN)曲线,模型函数在特定条件下也可转化为Basquin公式、Coffin-Manson公式与滞回能模型形式,从而在经典理论基础上为疲劳性能评价与优化问题提供了新的视角。

摘要：根据合金成分设计,在Mg-5Sn铸造合金中逐步添加2%Al及4%Zn(质量分数),实验结果表明,单独添加Al后,一次枝晶尺寸减小,且二次臂变的更加细密,合金的延伸率从6.6%提高到22.4%;Al和Zn复合添加后,长程枝晶转变为较为圆整的蔷薇状,在合金中生成了Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相,合金的屈服强度和抗拉强度分别达到96和232 MPa,但延伸率则下降到14.8%.通过固溶时效处理,Mg-5Sn-4Zn-2Al合金在175℃时效24 h后达到硬度峰值83.5 HV,其晶内析出相由沿[0001]晶向分布的MgZn_2和块状的Mg_2Sn相组成,对应的室温屈服和抗拉强度分别提升到144和264 MPa;在150℃下其屈服强度仍可达到138 MPa,这表明合金的晶内析出的MgZn_2和Mg_2Sn相在高温下仍具有良好的强化作用.

摘要：为了提高高温服役性能,微量元素B被广泛加入到几乎所有的商用高温合金中。研究人员普遍认为B倾向于在晶界偏析,这种偏析有助于抑制高温下晶界的迁移。B在高温合金中有2种存在形式,一种是以固溶形式存在,另一种是以硼化物析出相的形式出现。B在高温合金中的固溶度非常低,故在高温服役过程中会析出多种硼化物,如M2B、M3B2和M5B3。尽管这些硼化物在高温合金中普遍存在,但人们对于其认识仍停留在形貌特征等相对宏观的尺度上。而基于这些析出相精细结构的深入认识有助于人们优化材料设计及合理的阐述结构-性能关系。近年来,基于像差校正电子显微技术,本课题组利用多种先进的电子显微学方法在原子尺度上对以上3种硼化物进行了系统的微结构解析。本文概述了硼化物的研究现状,系统介绍了对硼化物结构与缺陷的新认识,并展望了相关研究趋势。

摘要：提出了一种测量硬质薄膜残余应力的新方法——剥层曲率半径法,并设计了一套光杠杆系统,可以精确测量镀膜样品因薄膜存在残余应力而造成试片弯曲的曲率半径,从而计算出薄膜的残余应力.通过对仪器测量误差的考察和电弧离子镀(Ti,Al)N薄膜残余应力的测定,证明了该方法的有效性.

摘要：通过优化设计与控制C,Ni,Cr主合金元素和H,O,N气体元素含量,优化管材冷轧工艺,有效防止了1Cr13管材加工时的开裂现象,保证了管材表面质量良好;通过调整成品热处理工艺,使试制的管材样件的力学性能完全满足了技术条件要求.

摘要：通过对贮氢材料吸放氢过程进行分析,自行设计安装了一套测量贮氢材料贮氢性能的装置。该装置可用于测试贮氢材料的PCT曲线,吸放氢动力学曲线以及循环寿命。利用该装置对LaNi5贮氢材料进行了贮氢性能测试实验。结果表明:该测试装置设计合理,测试方法可靠;LaNi5贮氢材料具有很好的吸氢动力学性能,但是其循环寿命较差,经60次吸放氢后容量衰减较多。

摘要：采用对靶设计的磁控溅射法在SiC纤维表面先后沉积了(Al+Al2O3)扩散阻挡层和Ni-Cr-Al合金先驱层,制备得到SiCf/Ni-Cr-Al先驱丝。研究了涂层的形貌、成分和相组成,以及涂层对SiC纤维力学性能的影响。对先驱丝在850℃/150 h和900℃/150 h进行真空热处理。结果表明:Al_2O_3涂层均匀致密,呈非晶态,Ni-Cr-Al合金涂层成分分布均匀,与靶材成分相当;涂层与SiC纤维结合良好,且对SiC纤维力学性能影响较小;先驱丝在真空热处理后,Ni-Cr-Al合金层仍保持完整,(Al+Al_2O_3)涂层有效的抑制了界面处元素扩散和化学反应,保证了高性能的SiC_f/Ni-Cr-Al复合材料的制备。

摘要：制备PEEK-HA-CF复合材料,研究了引入CF对其力学性能和体外生物活性的影响.结果表明,CF的引入显著提高了PEEK-HA-CF的强度和模量,且其强度和模量在一定范围内具有更大的可设计性,能够在较宽的范围内满足与人体承力骨力学性能的良好匹配;PEEK-HA-CF复合材料具有良好的生物活性.

摘要：采用正交实验设计方法,探讨了Co,W和Ti及其含量对镍基单晶高温合金持久性能的影响,通过数学分析,对合金成分进行了优化。结果表明:此合金系中Ti含量对持久寿命影响最大,Co次之,W对持久寿命影响最小;当Co,W和Ti含量(ω,%)分别为10,8和0时合金具有较好的持久性能。此合金长期时效后还显示出良好的组织稳定性。

摘要：以Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-V-Fe系合金为研究对象,设计不同的固溶热处理工艺,考察保温时间对合金α片层球化行为的影响,为优化合金的强韧性匹配建立基础。通过对金相组织进行观察以及对片层尺寸进行统计分析,得到了不同固溶时间下α片层尺寸的变化规律及球化的演变。结果表明,随着固溶时间的增加,α相球化率先增加至最高后基本趋于稳定,并利用界面分离、片层终止理论对该现象进行分析说明。结果表明,本研究为该合金α/β两相区热处理工艺参数的设计及强度韧性匹配合理性提供一定的实验基础。