聚变堆用结构材料的研究现状与进展

介绍了在聚变堆中有较好应用前景的9种候选结构材料的研究现状和进展,主要包括聚变堆用结构材料的安全使用性能、机械性能、热物理性能、腐蚀性和与冷却剂量的相容性以及辐照对聚变堆用结构材料性能的影响等.给出了这些候选结构材料的优缺点,提出了一些要解决的关键问题和将来的研究方向.     

V-5Cr-5Ti合金变形抗力的数学模型

用热压缩实验研究了不同变形温度、变形程度和应变速率对V-5Cr-5Ti合金的变形抗力的影响。通过对实验数据分析,采用非线性回归方法建立了V-5Cr-5Ti合金的变形抗力模型。再经理论计算与实测值的比较,证明模型具有较好的线性拟合性。     

大长径比超细WC-Co圆棒PIM充模过程的数值模拟

基于计算流体动力学的粉末-粘结剂双流体模型,采用CFX商业软件对大长径比超细WC/10Co粉末注射成形(PIM)充模过程进行数值模拟。结果表明:数值模拟结果与实际充模过程相一致,其假设条件和参数设置具有合理性,双流体模型具有可行性;粉末与粘结剂的温度分布一致,喂料熔体最低温度(≥330K)高于粘结剂的玻璃化温度,不发生凝固现象;粉末的粘度为50.0～379.4Pa·s,粘结剂的粘度为2.9～9.2Pa·s,粘度差是造成偏析现象的主要原因;从浇口处到模壁处,粉末与粘结剂的相对速度差从0.2%增加到1.8%,从浇口处到远端,相对速度差从0.1%增大到1.6%,相对速度差是引起偏析现象的主要原因。     

混凝土梁裂缝产生原因浅析

混凝土梁开裂可以说是“常发病和多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员，文章从荷载、温度变化、钢筋锈蚀、冻胀、施工工艺等角度对产生裂缝的原因进行了分析，并提出了解决方法。     

弥散强化铜合金的研究与应用现状

弥散强化铜具有高强、高导、耐热的特性,是综合性能最好的一类铜合金。比较了原位与非原位制备弥散铜的性能,总结了影响弥散强化铜性能的因素,综述了目前具有产业化前景的原位方法制备弥散铜,最后介绍了弥散强化铜的应用领域。     

V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机理

对真空熔炼V-5Cr-5Ti合金开展了均匀化退火、热锻开坯、冷轧变形和热处理实验,利用万能试验机、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了V-5Cr-5Ti合金中析出相对力学性能影响,估算了V-5Cr-5Ti合金中析出相强化的效果。结果表明：铸态V-5Cr-5Ti合金存在以片层状析出相为特征的树枝状析出相,合金均匀化退火后析出相由片层状转化为针状,由树枝状转化成团聚状。析出相在变形过程中破碎成短条状或球状颗粒。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为505.0 MPa、415.0 MPa和8.2%,断裂机制为脆性的解理断裂。均匀化热处理后断裂机制转变为沿晶断裂和准解离断裂共存的混合型断裂。80%冷变形＋热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为487.3 MPa、382.7 MPa和26.2%,由于晶粒及析出相形态的变化,合金塑性得到大幅改善。锻造和冷轧后合金断裂机制为韧性的微孔型断裂。析出相以Orowan强化机制增强V-5Cr-5Ti合金,以80%冷轧1000 ℃/1 h退火状态合金为例,由析出相强化获得的屈服强度增量约为50.1 MPa。     

反应合成制备纳米Al2O3-弥散强化铜合金特性研究

采用反应合成工艺制备了纳米Al2O3-弥散强化铜合金,研究结果表明：铜基体内部均匀、弥散分布着直径大小约为10 nm的纳米γ-Al2O3颗粒,纳米颗粒与基体间界面清洁,且存在如下的晶体学位向关系：(002)Cu // γ-Al2O3,[110]Cu// [011]γ-Al2O3。该工艺制备的合金性能优异,室温抗拉强度和屈服强度可达570 MPa和475 MPa,抗软化温度高于900 ℃,同时合金的导电率和洛氏硬度值分别为85% IACS和86 HRB。     

V-5Cr-5Ti合金热压缩模拟实验分析

在Gleeble1500热模拟材料试验机上对铸态V-5Cr-5Ti合金进行恒定应变速率热压缩模拟实验。研究了在1100～1250℃温度范围、应变速率为10.s-1和应变量分别为20%,30%,40%和50%条件下,铸态合金热压缩过程中的变形规律和热压缩后宏观形貌与组织的变化。通过分析不同压缩工艺条件下合金的应力-应变曲线和热压缩变形后的宏观形貌与微观组织,确定V-5Cr-5Ti合金的热压缩变形温度和变形量,进而制定出合金合理的锻造工艺,并通过生产实践验证了该锻造工艺。结果表明:V-5Cr-5Ti合金热锻造温度在1150～1250℃范围内,变形量控制在30%以内,可以得到性能满足需要的合金材料。     

V-5Cr-5Ti合金铸态组织中的第二相行为研究

采用XRD、OM、SEM和TEM对V-5Cr-5Ti合金铸态组织进行分析,研究第二相的行为。结果表明:采用真空电子束熔炼制备的V-5Cr-5Ti合金铸态组织具有粗大的晶粒,晶粒内部存在以层状第二相堆垛成树枝状为特征的成分偏析区;金属钒和铸态V-5Cr-5Ti合金的晶格常数分别为0.30316和0.30375 nm,V的单胞体积膨胀约0.58%;存在2种类型的第二相:(1)短条状第二相,具有fcc结构,晶格常数为0.4182~0.4228 nm;(2)椭圆状第二相,具有fcc结构,晶格常数为0.4186~0.4242 nm。V-5Cr-5Ti合金凝固过程中,首先Ti元素与C元素反应析出具有立方结构的亚稳间隙相(Ti_2C)或V元素与C元素反应析出具有hcp结构的亚稳间隙相(V_2C),随后原子发生相互取代,最终形成以Ti元素为主,V、Cr元素为辅,具有fcc结构的碳-氧-氮化物,化学式记为(Ti_2-CON)。     

Mo-30Cu合金轧制变形组织及性能研究

对粉末冶金法制备的Mo-30Cu合金板材,在不同工艺条件下进行轧制试验,采用金相显微镜及扫描电镜对轧制变形后的组织进行观察,并采用维氏硬度计对经过不同道次变形量的材料进行硬度测试,研究合金的轧制变形性能及组织演变.研究发现,热轧温度为900℃、变形量达到50％时,板材试样轮廓清晰,Mo颗粒被压扁拉长,呈椭球状,烧结态组织转变为变形组织.总变形量为98％的Mo-30Cu合金箔材组织中,Mo相与Cu相均被压成纤维状,两相成均匀层叠分布,Mo层与Mo层、Mo与Cu层间界面清晰,彼此结合紧密.Mo-30Cu合金的轧制变形行为分为3个阶段:总变形量小于50％时,Mo颗粒在Cu相中滑移及Cu相变形;变形量介于50％～90％时,Mo相和Cu相协调变形:变形量大于90％时,Mo相变形.经热轧变形后的Mo-30Cu合金,当冷轧变形量为0％～ 25％时,由于加工硬化,维氏硬度呈直线上升;当冷轧变形量大于25％时,随着变形量的增加,钼骨架和铜相逐渐变形形成纤维组织,位错密度的增长趋势逐渐减弱,加工硬化效应也会逐渐低于线性增长规律,同时晶格畸变能增加,产生变形热效应,促使材料中产生回复过程,材料的硬度增加缓慢.