纳米压痕技术在工程材料研究中的应用

纳米压痕技术具有高灵敏度、操作简单等优点,可以在微纳尺度上获得块体材料、薄膜以及涂层等的多种力学性能参数。尤其随着材料基因组技术的推广,其将成为应用越来越广泛的力学性能表征方法。本研究介绍了纳米压痕技术的Oliver-Pharr方法原理,以及其在载荷-位移、硬度、弹性模量、断裂韧度、蠕变性能、残余应力、纤维界面性能表征方面的应用。在使用过程中仍存在一些问题需要注意和进一步研究:纳米压痕技术获得的力学性能参量需要考虑其测试模型的适用性;材料表面加工过程需要很高的技术及一致性,以最大减小甚至消除材料表面状态及物理特征对测试结果准确性和重复性的影响;由于测试位置较难精确定位,标准压头外形尺寸存在偏差以及设备本身的热漂移,纳米压痕测试重复性差。     

Ag基焊料Ti3Al与Ni基高温合金接头的组织及性能

采用自行设计制备的Ag-Cr-Ni-Cu合金作为焊材,对Ti3Al基合金与GH4169高温合金进行了填丝氩弧焊。采用扫描电镜(SEM)及能谱分析(XEDS)等方法对焊料及接头各区域的微观组织进行了观察和分析,接头中无宏观缺陷产生。Ag-Cr-Ni-Cu合金与Ti_3Al母材结合良好,但与GH4169母材的结合力相对较弱。焊缝由白色Ag-Cu基体中分布Cr,Ag,Ni,Cu,Ti,Al等元素组成的深灰色相组成。GH4169/Ag-Cr-Ni-Cu界面不存在反应层; Ag-Cr-Ni-Cu/Ti_3Al界面处存在宽度约为20μm的反应区域,主要由Ag+AgTi及固溶Cr的(Ti,Nb)固溶体组成。2个界面的硬度均高于母材及焊缝,焊缝硬度最低。接头的平均室温抗拉强度为130 MPa。拉伸试样断裂于GH4169/Ag-Cr-Ni-Cu界面。     

30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

某飞机用30CrMnSiA钢沉头螺栓在拆卸过程中发生断裂,同炉批未曾使用的螺栓经磁粉检测也存在裂纹。为查找失效分析原因,通过对断裂件和同炉批开裂的螺栓外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、金相分析等方法对断裂和开裂的螺栓进行了分析。结果表明:断裂螺栓和开裂螺栓断裂类型为氢脆,螺栓氢脆断裂主要与抗拉强度和热处理工艺有关,通过改善热处理工艺参数,适当降低螺栓的强度,增加酸洗后的除氢时间降低氢含量,从而避免氢脆发生的可能性。     

15-5 PH不锈钢长时效时间对组织和力学性能的影响

利用XRD、SEM、TEM、EDS、金相显微镜、拉伸试验等方法研究了15-5PH不锈钢经400℃长期时效后组织及力学性能。随着时效时间延长,板条状马氏体逐渐变得细小,发生Spinodal分解,分解为富Cr相及富Fe相;大量ε-Cu相呈弥散析出;逆变奥氏体的量逐渐增多;粗大的析出相沿板条马氏体晶界分布;未溶解的NbC颗粒逐渐长大。随着时效时间的延长,抗拉强度先升高后下降,在1000 h时达到最大值1554 MPa;伸长率先下降后上升,在1000 h时下降到最小值4.8%;断面收缩率逐渐减小,试样断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变。     

电连接器4J29合金接触体断裂分析

采用体视显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、光学显微镜,对断裂的电连接器接触体进行表面和断口的宏微观形貌观察,断口表面化学成分及显微组织分析。结果表明:电连接器接触体在含Cl~-介质中发生应力腐蚀开裂,最终在工作振动应力作用下发生疲劳断裂;裂纹萌生阶段主要特征为腐蚀坑和沿晶,扩展阶段的主要特征为裂纹穿晶、分叉和疲劳条带。酸洗后腐蚀性Cl~-的残留与接触体表面镀层开裂导致接触体断裂。     

Ti_3Al基合金激光焊接头的组织及性能

采用高Nb含量的Ti-Al-Nb合金粉末作为填充材料,对Ti3Al基合金自身成功进行了激光焊接。采用扫描电镜(SEM)及能谱分析(XEDS)等方法对接头各区域的微观组织进行了观察和分析。结果表明,接头中无宏观缺陷产生;焊缝及界面未发现裂纹,但焊缝中有少量气孔存在;焊缝及界面的硬度高于母材的硬度;接头的平均室温抗拉强度为626 MPa,达到Ti3Al基母材强度的62%~67%,拉伸试样断裂于焊缝。     

广东省大宝山南部铅锌矿床地质特征及圈定“三带”的依据

大宝山南部铅锌矿床为隐伏矿床,为大宝山多金属矿田的一部分,长期以来国内众多地质工作者对该矿爵进行了研究探索,对于南部铅锌矿床的氧化带、混合带、硫化带（简称“三带”）的划分也有不同观点,本文简述了其矿床地质特征和矿化规律,重点是对该矿床氧化带、混合带、硫化带（简称“三带”）划分依据和分布规律做了阐述。本文确定以锌为主元素划分“三带”,该“三带”的划分对于矿石开采选冶都有一定的指导意义。     

等温处理对15-5PH 不锈钢马氏体相变的影响

采用DIL805A 膨胀仪测定15-5PH 不锈钢马氏体相变点,通过透射电镜和金相显微镜观察了等温处理后的组织。结果表明,等温温度的提高会导致马氏体相变点升高,在700~800 ℃之间等温时,Ms点变化更为明显;等温处理后基体中出现了第二相NbC,且随等温温度的升高,NbC的数量和尺寸都有所增加。随等温时间延长,Ms点先下降后升高,等温30 min时达到最低值,而Mf点的变化不明显。     

钢在中性水溶液中腐蚀疲劳的研究

本文对16Mn、08PVXt、440C和4340钢在蒸馏水和3.5％NaCl水溶液中的疲劳裂纹扩展速率(FCGR)进行了实验研究,并与一些钢在同类介质中的腐蚀疲劳(CF)实验结果进行了对比。结果表明:一般钢在前种介质中的疲劳寿命(FL)较后者长;08PVXt、440C及4340钢在蒸馏水中的FCGR较NaCl水溶液中高。而16Mn钢则有相反的结果。作者认为,这种情况是由于Cl~-在裂纹萌生和宏观裂纹扩展过程中起的不同作用所致。     

内蒙古兴和县曹四夭超大型钼矿床物质组成及选矿新工艺研究

曹四夭超大型钼矿床赋矿围岩为中太古界中深变质结晶岩系,主要矿石类型为细脉浸染状。除主要有用矿物辉钼矿外,尚含少量黄铁矿、黄铜矿及磁黄铁矿。总体选矿方案为浮选,通过一段、二段探索性试验、细度条件实验、开路实验及闭路实验,使Mo的回收率达到93.02%,最终钼精矿的品位达45.48%,达到行业标准二级品二类要求,充分证明该矿床矿石为易选。