基于ANN的ZA35合金热处理后阻尼性能的预测

基于人工神经网络(ANN),建立了ZA35合金热处理工艺对阻尼性能影响的人工神经网络模型,预测了固溶时效处理后ZA35合金的阻尼性能。模型输入参数为固溶时间、固溶温度、时效时间和时效温度,输出参数为ZA35合金的内耗值。结果表明:该模型可以预测ZA35合金在不同热处理工艺参数下的阻尼性能,也可以优化热处理工艺参数。预测的最大相对误差为13.54%,拟合率为0.982,最终确定ZA35合金阻尼性能最佳的工艺参数是340℃×5 h固溶+150℃×8 h时效处理。     

热处理对TiC_P/ZA35复合材料电化学性能的影响

采用喷射沉积Al-Ti-C预制体和ZA35合金的混熔体制备原位反应TiC_P/ZA35复合材料,对TiC_P/ZA35复合材料进行固溶时效处理。利用金相显微镜、X射线衍射(XRD)和电化学工作站研究了固溶与时效处理后复合材料的组织和电化学性能。结果表明,TiC_P/ZA35复合材料组织为细小等轴晶,Ti C颗粒分布均匀。经过350℃×4 h固溶+150℃×6 h时效处理后,析出相主要是MnAl_6和Al_(11)Cu_5Mn_3。在3.5%NaCl溶液中,经过350℃×4 h固溶+150℃×6 h时效处理的复合材料腐蚀电流密度最小,为0.005 m A/cm~2,相对于未处理复合材料减小73.7%。适宜热处理相对于未处理复合材料的电阻增加和电极双电层电容下降是改善耐蚀性的主要原因。在本实验中,TiC_P/ZA35复合材料最佳的热处理工艺是350℃×4 h固溶+150℃×6 h时效。     

TiC颗粒对ZA43合金组织及力学性能的影响

采用 XD法与搅拌铸造法相结合的工艺制备了 Ti C/ZA43复合材料 (0 相似文献   

(TiB_w+TiC_p)/Ti复合材料的高温拉伸力学行为与失效机理

采用真空感应熔炼技术制备不同体积分数(TiB_w+TiC_p)/Ti复合材料,研究该系列复合材料在600~750℃高温拉伸力学行为。结果表明:(TiB_w+TiC_p)含量由0增加到7.5%(体积分数)时,(TiB_w+TiC_p)/Ti复合材料基体初始β晶粒和α片层得到显著细化;TiB_w及TiC_p的原位生成显著提高了基体合金的抗拉强度,并随(TiB_w+TiC_p)体积分数的增大而增大;随着拉伸温度升高,(TiB_w+TiC_p)/Ti复合材料抗拉强度降低而塑性增加,TiB_w及TiC_p对基体的强化作用主要源于细晶强化、载荷传递强化;(TiB_w+TiC_p)/Ti复合材料在600~700℃的断裂机制为TiB_w和TiC_p的断裂在750℃为增强相与基体间界面脱粘。     

粉末冶金法SiC颗粒增强镁基复合材料的阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了两种不同成分的基体合金及S iC颗粒增强镁基复合材料。采用LMA-1型低频力学弛豫谱仪对基体合金及复合材料的阻尼性能随频率、振幅及温度的变化关系进行了研究。结果表明,Mg-1.01%Zn-0.86%Zr合金的阻尼性能优于Mg-2.51%Zn-0.63%Zr合金的;S iC颗粒的加入使S iCp/Mg-1.01%Zn-0.86%Zr基复合材料的阻尼性能有所提高;基体合金及复合材料的内耗值均随频率的增加先急剧降低,随后趋于平缓;低应变振幅下阻尼性能受应变振幅影响较小,但在较高应变振幅下阻尼随应变振幅的增加而急剧增大;在200℃~250℃及350℃~400℃的温度范围内均出现内耗峰。     

挤压对喷雾沉积ZA27-4%Si合金阻尼性能的影响

用喷雾沉积快速凝固技术制备了含硅 4 %的ZA2 7合金 ,并对其进行了热挤压。采用多功能内耗仪测试合金挤压前后的阻尼性能。结果表明 ,喷雾沉积ZA2 7 4 %Si合金挤压前后的阻尼性能随着温度升高而升高 ,随频率增大而减小 ,与应变振幅无关。与喷雾沉积态相比 ,挤压对合金室温阻尼影响不大 ,但在高于 5 0℃时可提高合金阻尼。如 10 5℃时 ,合金的阻尼可达 5 0 7× 10 - 2 ,比未挤压前相比提高了近 2 0 %。合金阻尼可用传统的界面阻尼理论和位错阻尼理论解释。     

ZA27-4%Si合金的阻尼性能及阻尼机理

利用低频内耗测试技术研究了ZA27-4%Si合金的阻尼性能, 分析了合金的阻尼机理. 结果表明 ZA27-4%Si合金阻尼随频率增大而减小, 随温度升高而增大, 阻尼不随应变振幅的变化而变化ZA27-4%Si合金室温阻尼为5.83×10-3, 与ZA27合金阻尼相当ZA27-4%Si合金的阻尼是由合金内部的晶界和相界面滑动、位错振动以及各相的热膨胀系数和弹性模量间差造成的微塑性变形共同造成的. 硅合金化的ZA27合金具有良好耐磨减摩性能和减振性能.     

粉末冶金法SiC_p/Mg基复合材料的力学性能和阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强纯镁基复合材料,研究了它的力学性能与阻尼性能。SiC颗粒的加入显著提高了纯镁基复合材料的力学性能和阻尼性能。其中,10μm SiCp/Mg基复合材料的力学性能最好;室温下复合材料的阻尼性能优于纯镁的;纯镁及其SiC颗粒增强复合材料的内耗-温度曲线在100℃～150℃的温度范围内均出现与位错有关的内耗峰,随后随温度的升高内耗值继续增加,20μm SiCp/Mg基复合材料在200℃～250℃的温度范围内出现与界面滑移有关的内耗峰。     

热处理对30%SiCp/Al复合材料阻尼性能的影响

采用真空热压烧结法制备30%SiCp/2024Al复合材料以改善2024铝合金的阻尼性能，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、高分辨透射电镜(HRTEM)等对复合材料热处理前后的微观组织进行了表征。采用动态热机械分析仪(DMA)研究其热处理前后的阻尼特性。结果表明：热压烧结制备的复合材料界面结合良好，无界面反应，存在许多粗大析出相颗粒，经热处理之后，纳米析出相弥散分布在基体中，可提高复合材料的阻尼性能。30%SiCp/Al复合材料的阻尼性能随温度和应变量的升高而增大，储能模量随温度和应变量的升高而降低。热处理态复合材料中大量弥散的纳米析出相颗粒增加了界面的数量，使界面阻尼增加。复合材料的阻尼机制为位错阻尼、晶界阻尼和界面阻尼。晶界阻尼对温度敏感，大量的界面、晶界可以明显改善复合材料的高温(大于250℃)储能模量，从而改善30%SiCp/Al复合材料的阻尼性能。     

熔体搅拌法制备高阻尼铝基复合材料的组织与性能

利用高剪切液态搅拌专利技术制备了5%Gr/A356、15%SiCp/A356、5%Gr 15%SiCp/A356铝基复合材料,对所制备复合材料的金相组织、力学性能和阻尼特性进行了初步分析.结果表明:利用高剪切液态搅拌专利技术能够成功制备出SiC颗粒和Gr颗粒分布均匀的高阻尼铝基复合材料,颗粒的体积分数可以精确控制.SiC颗粒和Gf颗粒作为增阻剂可以提高复合材料的阻尼特性,当阻尼测试频率为1 Hz时,Gr颗粒界面间粘滞性损耗作用显著.以位错运动内耗为主的情况下,复合材料的阻尼性随震动频率的升高而增加.     

ZL401合金的阻尼行为研究

对铸态ZL401合金进行了低温人工时效处理，利用低频内耗测试技术研究了合金的阻尼性能及实模量与应变振幅、频率和温度的关系，并与铸态合金进行了对比。发现合金阻尼与应变振幅及应变频率相关，随温度的提高而增大，且在低温和高温时合金阻尼与频率的关系出现了相反的变化。ZL401合金振动过程中实模量的亏损随频率的降低和温度的升高而增大。认为ZL401合金的阻尼行为是界面阻尼和位错阻尼二者效应叠加的结果，室温阻尼主要归功于位错阻尼，而高温阻尼主要归功于界面阻尼。     

3D网状结构TiBw/Ti60复合材料高温力学性能

利用反应热压技术制备了3D网状结构Ti Bw/Ti60复合材料,对复合材料在600~750℃范围内的高温力学性能进行了测试。结果表明,与Ti60合金相比,3D网状结构Ti Bw的原位形成显著提高了复合材料高温强度。在600、650、700和750℃,5.1%(体积分数)Ti Bw/Ti60复合材料的抗拉强度相比Ti60合金分别提高了42.5%、39.9%、35%和13.2%,而延伸率在各温度下均低于基体合金。网状结构复合材料断裂时形成的主裂纹沿网状界面处扩展,且断裂机制随实验温度增加而改变。     

Gr/Cu复合材料的阻尼行为

通过内耗测量法研究了石墨颗粒增强Cu基复合材料(Gr/Cu-MMCs)的阻尼行为,并结合微观结构进行分析,讨论了复合材料阻尼性能提高的机理。结果表明,石墨颗粒的引入提高了复合材料的阻尼能力,且随石墨颗粒体积分数的增加而增加。除了本征阻尼对复合材料有影响外,位错阻尼及界面阻尼是材料获得高阻尼性能的重要机制。     

等通道挤压对Mg-6Zn-3Al镁合金组织和性能的影响

在Bc路径下进行了Mg-6Zn-3Al(ZA63)镁合金不同道次等通道挤压,采用显微组织观察、拉伸试验和高温阻尼测试研究了合金的显微组织、力学性能及阻尼性能。结果表明:铸态ZA63合金主要由α-Mg、呈半连续网状和部分弥散颗粒分布在晶界处及基体的τ相(Mg_(32)(Zn,Al)_(49))组成,随着变形道次的增加,合金抗拉强度和屈服强度先上升后下降,而伸长率逐渐提高。随着测试温度的升高,合金的阻尼值总体升高,且2道次时阻尼性能最好。阻尼机制在150℃左右以晶界滑动阻尼为主,在再结晶温度左右以再结晶内耗为主。     

热处理对Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料组织和力学性能的影响

研究了Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料的热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明,通过热处理可以显著改变Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料的组织状态,进一步提高Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料的力学性能。Ti(C,N)颗粒增强铁复合材料最佳的热处理制度800℃×1.0 h+550℃×1.0 h油冷,此时复合材料的力学性能得到最好的匹配:抗弯强度1 883.88 MPa、洛氏硬度58.24HRC、冲击韧度18.69 J/cm2。     

原位内生颗粒增强TiB_2/7055铝基复合材料的组织

对原位内生Ti B2/7055铝基复合材料的微观组织和热处理特性进行了研究。结果表明,原位内生的Ti B2颗粒在基体中弥散分布,与基体界面结合良好。Ti B2/7055复合材料具有显著的时效强化行为,增强相Ti B2颗粒促进复合材料的时效析出行为,缩短硬度达到峰值的时间,热处理后硬度和抗拉强度等性能明显提高。确定了12 mass%Ti B2/7055复合材料最佳热处理制度为460℃固溶60 min,120℃时效20 h。     

Ti3AlC2颗粒含量对Ti3AlC2/ZA27 复合材料性能的影响

通过无压烧结技术和机械合金化技术,在烧结温度为870 °C,保温时间为2.5h的工艺条件下,制备了四种不同体积含量的Ti3AlC2 颗粒含量的Ti3AlC2/ZA27复合材料。研究了Ti3AlC2 颗粒含量对Ti3AlC2 /ZA27复合材料的硬度,密度,拉伸强度和弯曲强度的影响。结果表明界面处的微弱的化学反应有助于提高复合材料的界面结合能力,进而提高Ti3AlC2 /ZA27复合材料的机械性能。此外,随着Ti3AlC2 颗粒含量增多,Ti3AlC2 /ZA27复合材料的硬度和力学强度都随之增大,这主要归因于纳米尺度的Ti3AlC2颗粒的弥散增强结果。然而,随着Ti3AlC2 颗粒的增加到40 vol. %, 由于孔隙的增多,Ti3AlC2 /ZA27复合材料的硬度和力学强度又出现下降。对比制得的四种Ti3AlC2 /ZA27复合材料,30Ti3AlC2/ZA27复合材料拥有最大的抗拉强度、抗弯曲强度以及维氏硬度,分别为310 MPa,528 MPa 和1.24 GPa. 这些优异的性能除了归因于良好的界面结合,还归因于Ti3AlC2颗粒的细晶强化和弥散强化作用。     

喷射共沉积6061Al/SiCp在不同热处理制度下的阻尼性能

采用喷射共沉积方法制备了 6 0 6 1Al/SiCp 金属基复合材料 (MMC) ,研究了 5种热处理制度对其阻尼性能的影响。结果表明 :不同的热处理状态材料 ,常温下其阻尼基本没有变化 ,高温下阻尼则显著不同 ,在 10 0～ 2 70℃温度范围内 ,阻尼能力的大小顺序为炉冷 >空冷 >- 70℃淬火 >原样 (挤压态 ) >- 195℃淬火 >水淬 ,且超过180℃时 ,所有试样的阻尼能力均可达到 1× 10 -2 以上 ;在本研究的温度和应变振幅测试范围内 ,模量随温度的升高表现为单调下降 ,相同频率下的内耗值不随应变振幅变化。     

热处理制度对Ti49.2Ni50.8合金内耗性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜和倒置低频扭摆仪研究了不同热处理状态Ti-50.8%Ni(摩尔分数)合金的低频阻尼性能.结果表明:固溶处理试样只存在马氏体相变内耗峰,而时效处理试样中既有马氏体相变内耗峰,也发现有R相变内耗峰,相变内耗峰均对应弹性模量极小值,相变内耗峰与频率成反比;在时效处理试样中,马氏体相和R相的阻尼性能高于母相(B2);时效处理对马氏体相变有抑制作用;在400℃时效的TiNi合金中,于200K左右处发现内耗峰,随着频率的增加,低温内耗峰向高温方向运动,此内耗峰与时效析出的Ti3Ni4粒子钉扎位错有关,用钉扎位错脱钉的G-L模型解释了低温内耗峰,此内耗峰的脱钉既包括机械脱钉,也包括热激活脱钉.     

Fe-Mn合金阻尼机制的研究

根据位错运动理论,分析了Fe-Mn合金中Shockley不全位错的运动方式以及产生阻尼的机制,并依据这种模型讨论了水冷和深冷2种热处理工艺对合金阻尼性能的影响.利用倒扭摆测试合金的阻尼性能,采用SEM观察合金的微观组织,通过XRD测定合金的相组成以及层错几率.结果表明,Fe-Mn合金阻尼性能随应变振幅的变化数据符合Shockley不全位错脱钉内耗模型;合金经深冷处理后层错几率增加,即Shockley不全位错数量增加,所以其阻尼性能得到提高.