摘要：微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实验,获得了常温条件下冲击过程中微颗粒的能量损失与铝合金板材冲击的局部变形行为,并对有限元模型进行了验证;基于相场动力学模拟,获得了接近熔点温度的固液共存铝合金的微结构特征,并建立了流固耦合计算模型,给出了不同温度下铝合金材料的冲击能量耗散特性、应力分布规律与变形失效行为.数值模拟结果表明,动态加载下固液共存态铝合金中的流固耦合效应对铝合金的宏观动态力学行为有重要影响;固液共存铝合金材料的吸能效率更低,且由于固相枝晶的相互作用,使应力的传递路径发生明显变化.

摘要：测定了0.31%Ti和0.55%Ti两种高Ti低合金马氏体耐磨钢的力学性能及耐磨性,并使用扫描电镜、夹杂物自动扫描系统对其显微组织进行了分析,进而讨论了高Ti钢中Ti含量对组织和性能的影响。结果表明,与含Ti量0.31%时相比,含Ti量达到0.55%时,基体中有更多的TiC颗粒析出,降低了基体的C当量,导致淬火后钢的抗拉强度明显较低,但更多TiC的析出也产生更为明显的析出强化效果,使得两种钢的屈服强度和硬度较为接近。另一方面,含Ti量较高时钢中微米级的TiC颗粒相应增加,显著提高了钢的耐磨性能。

摘要：利用光学显微镜及SEM进行组织观察,通过拉伸和低温冲击试验研究了热处理对两种不同碳含量3.5Ni钢的力学性能和低温韧性的影响。两种3.5Ni钢热轧板分别经860℃×1 h空冷的正火处理和860℃×1 h水淬+(580,610,640)×1 h回火的调质处理。结果表明:含碳量较高的3.5Ni钢热轧态强度低塑性高,但-100℃冲击吸收能量低,经正火处理后试验钢的整体性能降低,而调质处理后强度和低温冲击吸收能量均明显提升,塑性略有降低;含碳量较低的3.5Ni钢热轧态已经具有优异的拉伸性能和低温冲击性能,经热处理后拉伸性能和低温韧性没有得到明显提升。

摘要：在“双碳”战略的大背景下,环保、节能等问题越来越受到重视,由此对汽车用钢轻量化提出了更高的要求,超高强热成形钢作为汽车用钢的重要组成部分,有着广阔的研究前景。概述了国内外热成形钢研究现状,从成分设计、组织特征、工艺调控等多个角度出发,总结出了微合金化和残余奥氏体组织调控对超高强热成形钢强塑化机制的影响规律;阐述了铝硅镀层、锌基镀层热成形钢及新型无镀层高抗氧化性热成形钢的研究进展;论述了超高强热成形钢微观组织与氢致延迟开裂行为之间的相互作用。对超高强热成形钢的进一步优化控制提出了建议,为实现高强塑性及优异服役性能的超高强热成形钢的研发与产业化应用提供了参考。

摘要：为了进一步提高双相钢的性能,通过合理的化学成分设计,在实验室研发了1500 MPa级Nb-Ti微合金化的高伸长率冷轧双相钢,并且利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度随着退火温度的升高而增大,在840℃时可达到1650 MPa。当温度继续升高时,组织中开始出现回火马氏体,抗拉强度略有下降。随着过时效温度的升高,组织中的回火马氏体含量减小,淬火马氏体含量增大,温度继续升高后,还有部分贝氏体生成,因此伸长率总体上不断增大,在380℃时抗拉强度可达1520 MPa,伸长率达到8.3%,获得最佳力学性能。

摘要：基于需求导向,采用逆向设计思想设计和开发了低速重载轴承用材料。首先,利用有限元分析方法对低速重载滑动轴承服役条件进行分析,获得了该服役条件下对材料性能的需求;然后,依据性能需求指标,通过Ashby法绘制材料性能图,并对各种可用材料进行比较和筛选,确定Cu12Al6Ni5Fe铜基合金作为轴承材料;最后,采用粉末冶金法制备Cu12Al6Ni5Fe合金,获得的合金强度为340 MPa,硬度HB 138,达到了预期目标,并通过对合金显微组织的分析,提出了进一步改进思路。

摘要：高温合金材料是制备飞机发动机叶片的材料,是推动国家航空航天发展的关键。国内高温合金发展存在瓶颈,然而国外高温合金数据保密性高,高温合金信息获取相对困难。国内高温合金数据的收集工作起步晚,且大部分关键数据都保存在企业中,不对外公开,导致开放共享的高温合金数据库较少,一定程度上制约了我国高温合金的研究。本数据集基于1980–2016年期间国际高温合金大会会议的论文集(International Symposium on Superalloys),采用人工阅读、像素点数值转化的方法,记录材料牌号与名称、材料成分、原材料信息、性能信息、实验条件等数据,从数据来源、数据审核人和数据误差率3个方面对数据质量进行控制和评价。并且,来自同一篇文章的数据拥有唯一的DOI标识。本数据集的研制对实现材料数据的知识产权保护与共享、对我国高温合金的发展都将起促进作用,同时满足了数据驱动的材料设计这一新型研究方式的需求。

摘要：通过Thermo-Calc热力学计算、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、拉伸试验和机器学习,从相转变、几何必需位错密度、晶界类型以及晶界密度的角度,设计并研究了退火温度对转向架用中Mn低密度中厚板组织性能的影响。结果表明,室温下低密度钢的热轧组织为δ铁素体、奥氏体和马氏体;退火时,基体会发生逆转变以及原奥氏体的长大,且在退火过程中产生的奥氏体的稳定性会随着退火温度的升高而降低;随退火温度的增加,试验钢的几何必需位错密度不断减小;退火过程中晶粒的长大和马氏体板条合并会导致组织中的原奥氏体界面(PAG boundaries)和马氏体板条界面(Lath boundaries)密度下降;退火后,试验钢的断后伸长率相比热轧态有显著提升,其屈服强度随退火温度的增加而降低;热轧态及退火后的试验钢在拉伸测试中均表现为均匀变形,并发生了解理断裂;在820和880℃退火后,试验钢的屈服强度分别达到了491和413 MPa。

摘要：针对钢轨复杂曲面的特点,设计了环形频闪的照明方案,利用7台线阵相机完成钢轨完整表面图像的采集;建立钢轨表面点云模型,根据钢轨基本形状重新标定光源方向,计算钢轨表面法向量,从而正确重构钢轨三维表面;提出引入点云配准消除运动方向梯度误差的方法,提高钢轨表面三维重建的精度。利用重建得到的钢轨表面三维模型进行表面缺陷的宽度和深度测量,平均相对误差为7.23%,证明该方法可用于钢轨表面缺陷的三维在线检测。

摘要：钢淬透性的计算在诸多钢种的设计与制造中具有重要的意义。将钢淬透性的计算方法——GROSSMAN方法中复杂的特征曲线图拟合成公式,并做成Visual Basic程序,使钢淬透性计算更加简捷。此外,通过试验验证了拟合公式和VB程序在淬透性计算结果方面的准确性,从而为钢淬透性计算提供了一种便捷的方法。