微结构对预扭转钨合金动态响应的影响

研究了未扭转和预扭转钨合金的力学性能，应变率范围１０－４～１０３ｓ－１．研究发现，未扭转和预扭转钨合金都具有大的应变率敏感性；未扭转钨合金表现出流动应力随应变增加而提高的特性（σ／ε＞０）；预扭转钨合金在准静态下表现为σ／ε＞０，而在高应变率下则呈现出失稳现象（σ／ε＜０）；预扭转试件的表面有肉眼可观察到的“亮带”出现，而未扭转试件则未出现．微观实验及分析表明，失稳现象与钨合金组元的热力性能和空间结构分布有关．     

高强度钢的室温循环蠕变损伤规律的研究

为了探讨结构零部件失效的早期行为,采用恒应变幅和恒应力幅疲劳试验,研究了高强度钢的循环蠕变损伤规律,提出了较佳的抗循环蠕变损伤的热处理工艺和显微织组形态。对正常材料蠕变损伤机制进行了讨论。     

锰铜基阻尼合金广义分数阶Maxwell本构模型

针对锰铜基阻尼合金简化为线弹性材料、与实际非线性本构关系不符的问题,以M2052锰铜基阻尼合金为研究对象,结合锰铜基阻尼合金高阻尼特性机理,提出一种基于广义分数阶Maxwell模型的三参数本构方程。通过常应变率单轴循环拉伸试验分析验证本构模型的准确性,采用均值系数法拓宽本构模型的实用性,并研究广义分数阶Maxwell模型的拟合性能。结果表明：锰铜基阻尼合金的本构关系具有很强的非线性,应力-应变曲线呈梭型,滞回面积随着最大应变幅值增大而增大;广义分数阶Maxwell模型可以较好地描述M2052阻尼合金应力-应变曲线的非线性和滞回特性,试验拟合均方差在0.468 4~2.651 0之间,确定系数均大于0.992 9;广义分数阶Maxwell模型具有较强的适用性,模型各参数可通过应变幅值拟合确定,不用进行特定试验,较其他黏弹性模型可更好地模拟阻尼合金的非线性特性。     

超细晶粒形变热处理67B及72A钢丝的研究

研究了采用预冷变形快速加热与低温形变热处理复合强化工艺处理的６７Ｂ及７２Ａ钢丝的组织与性能。结果表明：经过该工艺处理的６７Ｂ及７２Ａ钢丝晶粒度大于ＡＳＴＭＮｏ．１１．０级，对于３．５ｍｍ的钢丝，可获得σ＿ｂ＝１７５０～１９５０ＭＰａ，＞４５％，ｎ扭＞５，自身缠绕合格的超高强塑性能。不同工艺制做的该钢丝弹簧，在ｔ＝８０℃，τ＿０＝８００ＭＰａ的高应力作用下，工作１０年后的负荷损失率不大于７．４３％。测定了该钢丝弹簧的Ｇｏｏｄｍａｎ曲线，超细晶粒形变热处理６７Ｂ及７２Ａ钢丝弹簧的疲劳强度不低于世界先进国家同类弹簧水平。分别采用ＴＥＭ和ＳＥＭ进行组织结构分析和断口分析。     

船用含氮马氏体不锈钢合金

在专利WO／2007／011466中介绍了～种具有高强度和高循环疲劳强度以及良好可铸造能力和可热处理能力的铸态含氮马氏体不锈钢合金。该合金主要由以下元素组成（质量分数）：Cr 12．0％-16．0％，Si 1．10％-2．00％，Ni 3．00％-4．5％，最大Cu 3．5％，最大C 0．065％，最大Mn 1．0％，N 0．11％-0．20％，余量为Fe。该合金可最大含有（质量分数）Mo 0．20％，P 0．03％，Nb 0．10％，Co0．25％，S 0．005％，Ta 0．05％，Al 0．05％，V 0．20％，W 0．20％。该合金的极限抗拉强度约1007biPa，屈服强度约889MPa，以及硬度约39HRC；该合金可用于制造船用马达螺旋桨和转向臂。     

Cu－Zn－AI合金的形状记忆效应稳定与改进

研究了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的成分、热处理工艺、冷热循环及晶粒细化等因素对其形状记忆性能的影响。通过冶炼过程中添加微量元素细化晶粒，改善合金力学性能，通过改变热处理工艺等手段，降低马氏体稳定化现象，提高Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的形状记忆性能的稳定性。     

喷射沉积过程对快速凝固Al－Li合金组织形态的影响

采用新型的喷射沉积快速凝固工艺制备了Ａｌ－３．８Ｌｉ－０．８Ｍｇ－０．４Ｃｕ－０，１３Ｚｒ合金，对其沉积态组织及合金凝固过程进行了初步分析。半凝固态试验合金雾滴沉积时撞击打碎的枝晶和重熔脱落的枝晶臂可作为新的晶核长，在沉积体内形成大量细小，均匀的等轴晶组织。在当地冷却速度较快的沉积坯底部边缘区域还发现存在另外两种组织形态：层状结构和原始颗粒结构。沉积体内部基本上避免了较大的缩孔，减弱了粉末冶金材料原始颗粒界面的问题，但在基本上仍然分布着一定数量、形状各异的孔隙。     

Cu-Zn-Al合金的形状记忆效应稳定与改进

研究了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的成分，热处理工艺，冷热循环及晶粒细化等因素其对形状记忆性能的影响，通过冶炼过程中添加微量元素细化晶粒，改善合金力学性能，通过改变热处理工艺等手段，降低马氏体稳定化现象，提高Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的形状记忆生能的稳定性。     

用微量钪合金化的新型铝合金

用微量钪合金化的铝合金是新一代航天航空用结构材料。采用铸锭冶金法制备了该类Ａｌ－５Ｍｇ－（０．１０～０．３０）Ｓｃ－（０．０５～０．１５）Ｚｒ合金板材，测试了其不同状态下的拉伸力学性能σｂ、σ０．２和δ，采用金相显微镜和透射电镜观察分析了其不同状态下的显微组织结构。结果表明，该合金具有良好的强塑性，比不含钪的传统Ａｌ－５Ｍｇ合金强度提高了近７０～１５０ＭＰａ；微量Ｓｃ的添加显著细化了合金铸态的晶料尺寸和抑制了合金变形组织的再结晶，对合金起到了细晶强化和亚结构强化作用。     

磷对 GH 169 合金静态力学性能影响的研究

通过含磷量０．０００５％～０．０１３％的小炉试验合金，较系统地研究了磷对ＧＨ１６９合金静态力学性能的影响。结果表明：磷对ＧＨ１６９合金的室温和高温拉伸强度基本无影响，而对拉伸塑性（特别是６５０℃）有明显影响，随着磷含量的增加，合金的拉伸塑性先降后增。更值得注意的是，随着磷含量的增加，合金的６５０℃持久寿命也显著提高。而且在磷含量０．００２９％～０．０１３％范围内，合金的６５０℃持久塑性与持久寿命一致升高。     

08X18H10T多轴低周疲劳变形显微结构的研究

对08X18H10T不锈钢进行单轴及多轴非比例循环加载低周疲劳试验及其微结构的观察,分析单轴及多轴非比例加载低周疲劳特性及其变形微观机理,结果表明:多轴非比例加载过程中,奥氏体不锈钢08X18H10T产生明显的非比例附加强化:在应变幅值较大时,塑性变形不仅通过滑移方式进行,还有孪生变形方式,微观形貌由平面状滑移向波纹状滑移转化。     

中高应变率条件下TC18钛合金动态力学行为的实验研究

应变和应变率是影响材料力学行为的两个重要因素,分离式霍普金森压杆（SHPB）技术是实现不同应变和应变率加载的有效途径之一。为研究室温下TC18钛合金的塑性变形和破坏行为,采用SHPB,通过调节子弹长度和速度实现对TC18钛合金圆柱试样不同应变和应变率的加载。实验得到了TC18钛合金在不同应变率下的真应力-真应变曲线和同一应变率不同应变下的真应力-真 应变曲线,并分别分析了应变硬化和应变率强化效应对TC18钛合金的动态力学性能的影响。实验结果表明：TC18钛合金压缩试样破坏时断口与加载方向（轴线）之间的夹角约为45°,其压缩破坏形式为典型的剪切破坏,与应变和应变率相关;应变率越高,TC18钛合金的流动应力和屈服强度越高,故该材料具有明显的应变率强化效应;绝热剪切带是裂纹形成和试样发生宏观剪切破坏的先兆。     

铝硅合金热疲劳过程的研究

研究表明,铝硅类活塞合金热疲劳过程分为三个阶段:过渡阶段、稳定增长阶段和快速增长阶段。当热疲劳循环周次超过临界值N_C后,裂纹由萌生阶段发展到连续扩展阶段。微孔面积稳定增长速率b是衡量材料抗热疲劳性能的重要指标。     

钛基化学复合镀Ni-P-石墨晶化行为与性能研究

利用化学复合镀技术在钛基表面制备了含有石墨微粒的复合镀层。通过 SEM、XRD、EDS、显微硬度仪和磨损测试等方法对镀后组织性能进行分析,讨论石墨微粒的加入对镀层结构、晶化过程及镀层性能的影响,并与 Ni-P 合金镀层进行对比。结果表明:镀态下镀层是胞粒状堆积形式、属非晶结构,石墨嵌入镀层胞状颗粒中,表面呈现鲜花团集状态;石墨微粒的加入使复合镀层晶化温度升高。晶化完成周期缩短;含有层状石墨微粒的复合镀层大大地提高了钛基表面的耐磨性,热处理后镀层中出现大量的 TiC 硬质增强相,提高了镀层硬度。400℃热处理后硬度达到1239HV0.2,是钛基体的5倍,也高于 Ni-P 合金镀层。     

时效处理对 TiNi 合金相变与性能的影响

通过用ＴＥＭ等方法研究热处理制度（固溶处理、时效处理）对ＴｉＮｉ合金相变组织和性能的影响，找出了最佳热处理制度。结果表明，在４５０～５００℃进行时效处理，Ｔｉ－５０．８ａｔ％Ｎｉ的合金出现了大量的Ｔｉ３Ｎｉ４相，且恢复率最高。     

SiC_w∥Al复合材料的时效硬化行为

采用挤压铸造法制造晶须体积百分数为２７％的ＳｉＣ＿ｗ／６０６１Ａｌ复合材料，并采用硬度分析、ＤＳＣ示差热分析及透射电镜分析方法对复合材料的时效行为进行了研究。结果表明经时效处理盾复合材料的硬度有所提高，其硬度高于６０６１Ａｌ合金，复合材料的峰时效比６０６１Ａｌ合金有所提前。同时发现复合材料在１７０℃时效出现双硬度峰，研究认为这与复合材料中析出由Ｇ．Ｐ．区向β相的转化有关。     

基于高速数字图像相关法的疲劳裂纹尖端位移应变场变化规律研究

应用高速摄像数字图像相关法研究了谐振式疲劳裂纹扩展试验中紧凑拉伸（CT）试件在高频正弦交变载荷作用下,裂纹稳态扩展阶段裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。采用数字化高速摄影设备采集系列正弦交变载荷作用下CT试件数字散斑图像,应用数字图像相关(DIC)法计算每幅图像裂纹尖端区域位移和应变场,对裂纹尖端区域特征点的位移、应变值采用最小二乘正弦拟合方法进行拟合,求出振幅、相位、平均载荷等特征量,将拟合出的应变或位移正弦曲线和所对应的系列散斑图像进行匹配,找到一个应力循环内特征位置的图像。使用动态高精度应变仪测量了CT试件在一个应力循环内裂纹尖端点应变值,试验结果表明,DIC应变测量最大误差为4.12%,验证了所提出DIC测量方法的可行性。在此基础上,进行了基于高速DIC方法的谐振式疲劳裂纹扩展试验,研究了疲劳裂纹未扩展时裂纹尖端应变幅值和疲劳循环次数的关系及疲劳裂纹扩展到不同长度时裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。     

工程机械用800 MPa低合金高强度钢焊接接头低周疲劳性能研究

针对大型工程机械用800 MPa低合金高强度钢及其焊接接头,进行低周疲劳性能研究。试验在常温下进行,对称三角波加载。试验结果表明,母材两个轧制方向的应变疲劳寿命没有明显差别,焊接接头的疲劳寿命偏低。焊接接头的局部软化是应变集中,导致应变疲劳寿命降低的主要原因。应变疲劳断口有明显的条纹特征,母材疲劳断口上伴有与条纹平行的二次裂纹,焊接接头的疲劳断口条纹清晰且宽度较细。试验确定的循环应力应变特性参数和应变疲劳寿命参数有明显的相关关系。     

钨合金材料锻造变形强化的组织与性能及其再结晶行为

对不同锻造变形量的钨合金材料组织、性能及其再结晶行为进行了研究。结果表明,变形量的增加导致了钨合金组织的“纤维化”和强度的提高,变形钨合金在低于液相烧结温度以下热处理时,其再结晶过程缓慢,再结晶晶粒所占比例较小且比较细小。在液相烧结温度以上热处理将会迅速完成其再结晶—球化—晶粒长大的过程,此过程将导致变形强化效果丧失,力学性能下降。