高能喷丸处理工业纯钛焊接接头在10%HCl溶液中的腐蚀行为

采用高能喷丸处理技术(HESP)提高了工业纯钛焊接接头在10%HCl溶液中的耐蚀性,利用极化曲线和交流阻抗测试方法对其电化学腐蚀行为进行研究,结合Mott-Schottky曲线研究了工业纯钛焊接接头的腐蚀机理。结果表明,HESP处理工业纯钛焊接接头表层晶粒尺寸细化,从表层到基体晶粒尺寸由小到大呈梯度分布。HESP处理提高了工业纯钛焊接接头在10%HCl溶液中的耐蚀性,0.2 MPa-60min处理工艺是其最优处理参数。HESP处理焊接接头母材区在10%HCl溶液中的钝化膜具有n型半导体特性,材料表面缺陷较少,钝化膜排列致密,且处理后金属表面的钝化膜厚度大于未处理试样的钝化膜厚度,材料的耐腐蚀性能提高。     

轧制方向对ZIRLO合金织构及变形机制的影响

以核用Zr-Sn-Nb系ZIRLO合金为研究对象,对其沿板的长度和宽度方向轧制后的组织及织构演变进行研究,并采用电子背散射衍射和晶内取向差转轴方法,对轧制过程中开启的滑移系进行了分析并统计了不同变形量下各滑移系的占比情况。结果表明:沿不同方向轧制并未改变织构类型,但织构特征存在一定的差异。沿长度方向轧制形成近似椭圆状的双峰织构,而沿宽度方向轧制最终形成更加集中且对称的双峰织构。变形量不同,主导的变形模式不同。小变形量时柱面滑移主导变形,随着变形量的增大,基面和锥面滑移的活性增强。沿板宽方向轧制时产生更多的■孪晶协调变形且大变形量下基面和锥面滑移的数量多于长度方向。     

表面机械研磨工业纯钛表面纳米化研究

表面机械研磨处理可以使工业纯钛形成纳米表面层, 通过扫描电镜、透射电镜和高分辨电镜观察SMAT处理后的工业纯钛表层组织, 并研究了工业纯钛表面纳米化机制. 工业纯钛表面纳米化机制为: 孪晶的形成和孪晶的交割使得原始晶粒尺寸减小, 同时使晶格取向发生改变, 有利于位错滑移; 孪晶通过自身交割, 以及位错密度增加及其相互作用, 形成了细小的孪晶与胞状组织; 胞状组织转变为多边形亚晶; 亚晶不断吸收位错形成大角度晶界, 亚晶以及取向不同的细小孪晶逐渐转变为随机取向的纳米晶.     

化学还原法制备纳米金溶胶方法研究

采用水作分散介质，聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）为保护剂，抗坏血酸作还原剂，较高浓度的氯金酸溶液为原料，在弱酸性条件下通过化学还原法制得球状、最大粒径为20nm的金溶胶。考察了还原剂用量、介质pH值、分散剂用量、温度等因素对金粒径的影响，并得到制备稳定的纳米金溶胶的较优条件：pH=3～5，PVP／HAuCl4=1，抗坏血酸，Au（摩尔比）=3，常温。此方法具备不用搅拌、金不返溶、成本低的优点。     

脉冲渗氧对工业纯钛表面摩擦磨损性能的影响EI北大核心CSCD

采用脉冲渗氧的方法在不同温度、时间下对工业纯钛进行渗氧处理,以改善其在应用过程中的耐磨损性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分别对试样表层的特征峰强度、形貌特征、压痕硬度、表面摩擦因数及磨痕截面积进行测试。结果表明:经脉冲渗氧处理在工业纯钛试样表面形成氧化层和氧扩渗层;与连续渗氧试样和原始试样相比,700℃脉冲渗氧6 h试样的表面硬度最大,为15.39 GPa,约为同等参数下连续渗氧试样的1.7倍和原始试样的7.3倍;800℃脉冲渗氧4.5 h试样的摩擦因数和磨痕截面积最小,分别为0.24和317.44μm^(2).。试样的黏着磨损被明显削弱,耐磨损性能得到提高。     

去合金化制备纳米片阵列和纳米球颗粒多孔锡

以Mg₈₉Sn₁₁(二元合金)为前驱体合金,在腐蚀介质中通过去合金化方法成功制备了纳米片阵列和纳米颗粒形貌的多孔锡。通过调整腐蚀介质和腐蚀时间研究了纳米多孔锡的形貌结构以及去合金化程度的影响因素。结果表明,在酸性腐蚀介质中去合金化,能够获得双连续结构的纳米多孔锡结构。其中,在0.1%H₃PO₄溶液中,孔壁由不连续的纳米球颗粒堆积而成,而在0.1mol/L HCl溶液中,孔壁为纳米片结构,形成了纳米片阵列的多孔锡;而在中性的NaCl溶液中,同样成功制备出了均匀的纳米片状阵列多孔锡。在5%的NaCl中,随着去合金化时间的延长,多孔形貌从均匀的纳米片阵列多孔转变为团簇状的纳米多孔形貌。去合金化1h时,表面形成了均匀的纳米片阵列多孔结构,6h后表面开始生成不连续的团簇状多孔形貌,并最终演化为连续起伏的片状纳米锡多孔结构,其孔径平均尺寸保持在50nm。通过对去合金化工艺进行调整,制备了不同形貌的纳米多孔锡结构。     

表面纳米化Zr-4合金组织和性能热稳定性研究

采用表面机械研磨法(SMAT)对Zr-4合金进行处理,在其表面制备出纳米结构表层,并在不同温度下对其进行退火。利用偏光显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、显微硬度计和电化学测量仪等分析手段,研究了SMAT处理Zr-4合金经不同温度退火后,其纳米表层组织、硬度的热稳定性,以及退火对耐腐蚀性能的影响。结果表明,SMAT处理Zr-4合金经低于350℃退火,其表层纳米晶组织、晶粒尺寸、显微硬度具有一定的热稳定性;Zr-4合金经SMAT处理实现表面纳米化后,其在1 mol/L H2SO4溶液中的耐腐蚀性能降低,进一步对其在低于350 ℃进行退火,其耐腐蚀性能得到改善,且退火后的耐腐蚀性能要优于原始未经SMAT处理的Zr-4合金     

焊接接头焊后处理工艺研究现状

概述了焊接接头的后处理工艺,分析了焊后热处理、化学处理及机械处理的原理及处理效果,并重点阐述了机械处理的各种强化技术。焊后热处理可以调整残余应力场、改善焊后组织;化学处理可达到增强工件耐蚀性、硬度、耐磨性等特性的目的;焊后机械处理可以引入有益的残余压应力、细化晶粒、提高表面硬度,从而显著延长焊接接头疲劳寿命、增强耐磨性、提升耐蚀性。     

高性能β钛合金设计研究进展—从经验试错到集成计算

随着材料基因组计划(MGI)及集成计算材料工程(ICME)的快速发展,材料设计已经从过去的经验试错法转变为基于数据库、计算模型、高通量实验的集成设计.本文回顾了国内外β钛合金的发展历史与合金化思路,发现以Al、Zr、Sn、Mo、V、Cr、Fe多元素复合强化的近β合金成为高性能β合金发展趋势.在此基础上本文对钛合金的设计...     

高能喷丸制备具有表面梯度结构的Ti-6Al-4V合金的疲劳裂纹扩展行为（英文）

通过高能喷丸(HESP)在Ti-6Al-4V合金表面成功制备梯度结构,并研究其对疲劳裂纹扩展的影响。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪对HESP过程中的显微组织和残余应力演变进行表征。结果表明,材料表面形成的梯度纳米结构具有220μm深度的残余压应力层。梯度纳米结构的产生能改善合金的强塑性匹配。最大残余压应力产生于次表层,且随着喷丸时间的增加逐渐增大。HESP处理有效降低裂纹扩展速率,提高疲劳裂纹扩展寿命。残余压应力可降低裂纹尖端的有效应力强度因子范围(ΔK’_eff),从而产生裂纹闭合效应并延缓裂纹扩展。同时,晶粒细化引起的晶界增加、有效滑移长度减小和裂纹尖端塑性区的协同作用也会使裂纹扩展阻力增大。