摘要：热处理过程中的碳化物转变对高温合金的力学性能影响显著。采用XRD、SEM、EPMA、TEM等研究了Co-Cr-Nb-W耐磨合金热处理过程中碳化物的析出类型、分布特征、演变机制及其对高温拉伸性能的影响。Co-Cr-Nb-W耐磨合金主要在钎焊和时效热处理后使用,该过程中主要发生如下2个碳化物转变过程:MC+matrix=M_(6)C和M_(23)C_(6)+matrix=M_(6)C。合金在高温拉伸应力下的断裂机制为韧脆混合机制,块状初生碳化物与基体之间的界面容易成为裂纹萌生源。热处理过程消除了容易引起晶界迁移的片层状共晶M_(23)C_(6),在骨架状MC周围析出了细小的M_(6)C,同时改善了枝晶间元素偏析,促进基体中形成高密度的交叠层错带,使得合金在1000℃下的抗拉强度提高约20 MPa。

摘要：简述了增材制造高性能钢中氧化物的研究概况,包括氧化物的特征和形成,氧化物对熔池的影响,氧化物的破坏和重构机制以及氧化物在熔池中的运动情况,阐述了实现氧化物无害化的设计思路,以期对未来金属增材制造过程中氧化物无害化的研究提供参考。

摘要：多材料打印是目前金属增材制造的重要发展方向,利用多材料打印技术可以节约材料,充分发挥材料和结构耦合设计特点、实现综合优异的性能或功能。其中激光原位合金化技术是实现多材料打印的核心方法之一,利用激光作为热源逐层熔化粉末形成三维零件,成形的金属零件致密度高、尺寸精度高、表面粗糙度好。由于锰元素的蒸气压较高,在高温热源的作用下蒸发效应更强烈,针对多材料激光原位合金化制备技术中的元素蒸发问题,以纯金属粉末铁和锰为原材料,采用高通量增材制造设备,分别进行了Fe10Mn(质量分数,下同)和Fe20Mn混合异质粉末的激光选区熔化试验,重点对比分析了不同激光功率、扫描速度、成分配比等参数对成形样品的质量损失及成分精度的影响。研究结果表明,锰质量分数为20%时的质量损失率低于锰质量分数为10%的质量损失率。高锰含量样品在成形过程中蒸发更加剧烈,反冲压力更大,熔池更窄更深。激光原位合金化成形合金最佳的工艺参数为激光功率220 W,扫描速度500 mm/s,扫描间距0.08 mm,层厚0.03 mm,成形试样的密度最高可达7.81 g/cm^(3),致密度最高可达99.78%。最佳工艺参数条件下,原位合金化Fe20Mn合金的质量损失率仅为1.50%。因此,在Fe-Mn合金中,锰相较于铁具有更大的蒸发倾向,优化了Fe-Mn合金的激光打印工艺参数,为提高易蒸发元素的成分精度控制提供了参考。

摘要：航空航天系统的小型化、轻量化发展趋势对动力轴材料的强塑性提出了更高的要求。为了开发3 GPa级的马氏体时效钢,设计一种高Co、Ni、Mo的马氏体时效钢,其成分为14Ni-15Co-9Mo-0.86Ti-0.35Al-Fe。通过锻比大于10的高温大塑性变形尽可能细化晶粒,并结合预拉伸变形及深冷+时效的热处理工艺调控,实验钢抗拉强度达到3.076 GPa,断后伸长率5.5%,表现出了优异的强塑性。通过对其显微组织进行分析表征,发现其基体组织为高位错密度的板条马氏体结构,平均晶粒尺寸为0.47μm。透射电镜及3DAP结果表明,基体中分布着大量的Ni3(Mo,Ti),析出相平均直径为6~7 nm。析出强化、细晶强化及位错强化是其主要的强化机制,保证了合金超过3 GPa的超高强度,同时极细的亚微米级晶粒保证了材料良好的塑性。

摘要：为了进一步提高25Cr3Mo3NiNbZr钢的室温力学性能,对其进行成分优化,设计制备了25CrMo3NiTiVNbZr钢。利用场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术以及拉伸试验机等研究了两种试验钢经1050℃淬火及640℃回火2 h后的室温力学性能、析出相特征和强化机理。结果表明:25Cr3Mo3NiNbZr钢主要析出相为纺锤状富Mo的M_(2)C相,其平均直径为18 nm,25CrMo3NiTiVNbZr钢中析出了更加细小的M_(2)C和MC碳化物,其平均直径为7.93 nm。25CrMo3NiTiVNbZr钢的室温抗拉强度达到1412 MPa,屈服强度达到1279 MPa,相比25Cr3Mo3NiNbZr钢分别提高了283和336 MPa。通过理论计算,两种试验钢室温下的强化机制均以析出强化、细晶强化和位错强化为主,其中25CrMo3NiTiVNbZr钢的位错强化增量和析出强化增量较25Cr3Mo3NiNbZr钢明显增加,分别增加了174和205 MPa。

摘要：通过改变环境箱中填充物的体积来获得不同的氢气体积/缺口试样表面积比值RV/S,使用疲劳寿命试验和扫描电镜研究了RV/S对管线钢氢气环境下疲劳寿命的影响,对输氢管道中气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论进行了讨论。结果表明与氮气中相比,当RV/S从2.6 mL/mm2增加到24.4 mL/mm2时,X52管线钢环焊缝在高压氢环境下的疲劳寿命损失率从21.2%增加到57.2%,X52管线钢母材疲劳寿命损失率从2.1%增加到53.2%,X52管线钢环焊缝和母材疲劳寿命试验断口快速撕裂区韧窝面积明显减少,韧窝区裂纹和空洞等缺陷出现增加趋势。疲劳寿命试验过程中,氮气中早期疲劳裂纹萌生后出现裂纹止裂阶段,而当氢气体积/试样缺口表面积比为24.4 mL/mm2时,疲劳裂纹一旦萌生即不断扩展直至试样断裂。RV/S比值对X52管线钢在高压氢环境下的疲劳寿命循环次数存在着显著影响,试验结果为气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论提供了试验数据支撑。

摘要：通过铈磁体双主相技术、晶界调控技术等,开发了风电用铈磁体,并以直驱1.5 MW永磁风力发电机为工程案例开展了仿真和分析,特别是磁钢厚度的适应性设计。样机的型式试验中,对比设计值与实测值的相符度及各项性能指标的达标性,验证铈磁体在风电中应用的可行性,以及发电机总体设计方案的可行性,均能够满足机组工程化需求。1.5 MW铈磁体样机的开发,为后续更高性能铈磁体在风电中的开发和应用打下了良好的基础,并提供了重要的参考依据。

摘要：再生铝由于其绿色、环保、可循环利用等优点成为铝工业未来重要的发展方向,如何实现再生铝中夹杂物的检测和控制成为再生铝技术的研究重点。为研究再生铝铸造流程中夹杂物粒径和浓度变化趋势,通过基于电敏感区法的测量方法对再生铝铸造流程中的夹杂物进行了测量。该方法具有实时、在线、定量测量的特点和优势。设计了可用于再生铝熔体夹杂物检测的测量装置,通过对采样管中凝固的铝液进行金相检测,验证该装置对夹杂物的“捕获”能力,并利用该装置对铸造流程中的夹杂物进行测量。结果表明,夹杂物的粒径分布范围由熔炼前的[20,70]μm降低至过滤后的[10,40]μm;熔炼后浓度最高的粒径由49μm(1.39×103个/kg)下降至静置后的39μm(1.03×103个/kg)以及过滤后的21μm(0.74×103个/kg);过滤后夹杂物的N20~N60指标较熔炼后分别下降了76%、91%、97%、98%、98%。研究结果对再生铝铸造流程及工艺的优化具有参考价值。

摘要：便携式XRF能谱仪采用锂离子电池供电,锂离子电池放电过程中,输出电压随时间逐渐减小,影响能谱仪检测结果。为消除该不利影响,采用Buck-Boost拓扑结构,基于LTC3789设计宽输入范围、高转换效率的恒压转换器,将锂离子电池转换为恒电压输出。详细介绍了恒压转换器的设计过程,并对其功能和效率进行实验,结果表明:该恒压转换器输出电压稳定,转换效率高,满足使用要求。

摘要：利用Formastor-F2全自动相变仪测量G30Cr15Mo1N钢的CCT曲线,分析在连续冷却转变过程中高氮钢的组织变化和相转变规律,以指导热处理工艺的制定。另外,还通过XRD、SEM、EDS和TEM等分析方法研究了G30Cr15Mo1N钢在不同回火工艺下组织和力学性能演变,分析细晶强化、固溶强化、位错强化和析出强化对G30Cr15Mo1N钢屈服强度的贡献情况。结果表明,试验钢在实际升温中的Ac1和Ac3温度分别为840和870℃,片层珠光体的转变温度区间为600~700℃,珠光体形成的最快冷速为1℃/s。试验钢在较低温度(≤500℃)回火后微观组织为碳氮化物+回火马氏体+残余奥氏体,整体上保持较高的屈服强度和抗拉强度,分别大于1750和2050 MPa,而伸长率低于3%;在600℃回火后马氏体发生回复再结晶,马氏体板条形貌基本消失,并在TEM试验中观察到尺寸在20~80 nm的短棒状Cr_2(C,N)析出物,这导致高氮钢的强度大幅度下降而塑性得到充分恢复。在150℃回火时,G30Cr15Mo1N钢的屈服强度主要来源于很高的固溶强化和位错强化,其中固溶强化占主要作用;在500℃回火后,位错强化和固溶强化分别降低83.7和249.3 MPa,而析出强化显著增强并产生二次硬化,其主要来源是较高比例尺寸小于10 nm析出相。而当回火温度高达600℃时,固溶强化、位错强化、第二相强化均大幅度下降,且对屈服强度的贡献较为均衡,共同起到了重要的强化作用。