(NiTi)_(50-0．5x)Nb_x形状记忆合金的阻尼性能及力学性能

通过加入Nb制备了具有双相组织的(NiTi)50-0.5xNbx(x=5,10,15,20)形状记忆合金,合金兼具高阻尼性能和高屈服强度.随着Nb含量x的增大,合金中(NiTi+β-Nb)共晶组织比例含量增加,合金轧制样品在马氏体状态自协作屈服强度随之升高,在x=15时达到最高(289 MPa);同时,合金轧制样品保持高阻尼性能,本征阻尼性能tan δ＞0.01,并随x增大而升高.根据形状记忆合金阻尼理论以及NiTiNb形状记忆合金的阻尼性能随温度的变化规律,探讨了β-Nb和NiTi相界面阻尼对合金阻尼性能的影响.     

B对Fe-Ni基合金显微组织和抗氢性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜观察结合力学性能和抗氢性能测试研究了B对Fe-Ni基合金显微组织和抗氢性能的影响.结果表明:B的加入有效地抑制了时效过程中晶界上大量η(Ni3Ti)相的析出,晶界上仅析出少量碳化物,从而显著提高了合金的塑性和抗氢性能.断口观察显示,对于无B合金,在由峰值时效到过时效处理的过程中,由于η相的长大,使合金发生由穿晶到沿晶断裂的转变;热充氢后,H在η/γ界面的积聚,促使合金发生大量沿晶断裂,而含B合金在热充氢后仍以穿晶断裂为主.     

含Bi笔头用易切削不锈钢的微观组织及力学性能

采用扫描电镜、电子探针和拉伸实验等研究了国产含Bi笔头用易切削铁素体不锈钢的显微组织及性能,并与含Pb笔头用易切削铁素体不锈钢的显微组织及性能进行了对比分析,探讨以Bi代替有害元素Pb的可能性。结果表明:两种笔头用易切削铁素体不锈钢的基体铁素体晶粒均非常细小,易切削相主要是MnS和Bi或者Pb单质。其中MnS易切削相的分布状态十分相似,多以纺锤状或者短棒状断断续续地呈链条状分布在铁素体基体上;而Bi或者Pb单质则非常细小弥散地分布在基体中。该显微组织结构对切削性能十分有利。拉伸实验结果显示含Bi笔头用易切削铁素体不锈钢的力学性能与含Pb笔头用材料的性能相当。上述组织与性能结果表明Bi有望替代有害元素Pb。     

形变对Ti44Ni47Nb9宽滞后形状记忆合金应力诱发马氏体相变行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)系统研究了在(M8 30℃)温度下拉伸形变对Ti44Ni47Nb9形状记忆合金应力诱发马氏体(SIM)相变行为的影响．DSC测量表明，SIM相变为一微观不均匀过程，当形变量达到约14％时，SIM相变过程结束．在形变试样的第一次加热过程中，SIM的逆转变开始温度A′s和相变潜热均随着形变量的增加先增加后略有降低；而逆转变温度间隔随着形变量的增加略有增加，但和热诱发马氏体相比，SIM的逆转变温度间隔明显变窄．此宽滞后现象为一次性效应．在随后加热循环中的相变潜热、第一次冷却过程中马氏体相变开始温度以及第二次加热过程中逆转变开始温度均随着形变的增加而缓慢降低．     

高温热冲击对J75不锈钢力学性能及微观组织的影响

研究了沉淀强化奥氏体不锈钢J75经受不同温度热冲击及一定温度下多次热冲击作用后的力学性能变化规律，并探索了性能损伤机理。研究结果表明，在作用时间为1s的情况下，温度低于610℃，单次或多次热冲击对合金的力学性能无明显损伤；温度高于750℃，热冲击明显影响合金的力学性能，强度和延伸率都随热冲击次数增加明显降低。显微分析表明，热冲击温度和热冲击次数的增加，促进了晶粒细化，也使材料的析出相发生了明显的变化。在高于750℃下产生的大量片状η相的析出及γ‘强化相的粗化与不均匀分布，是引起J75不锈钢强度和延伸率显著 下降的主要原因。     

Al-Mg-Sc-Zr合金中初生相的析出行为

利用扫描电子显微镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究液态金属的冷却速率对Al-6Mg-0.2Sc-0.15Zr(质量分数,%)合金中初生相的结构、形貌及成分的影响。结果表明:在较低的冷却速率下(随炉冷却),液态金属中析出的初生相为L12结构的Al3(Sc,Zr)相和D023结构的Al3(Zr,Sc)相。初生Al3(Sc,Zr)相为Zr溶解在Al3Sc相中的固溶体,具有复杂的形貌和较高的体积分数;当冷却速率较大时(钢模具冷却),D023结构的Al3(Zr,Sc)相的析出受到抑制而形成L12结构的Al3(Sc,Zr)相或亚稳态的Al3(Zr,Sc)相;当冷却速率足够大时(铜模具冷却),α(Al)基体在较高的过冷度下快速结晶,初生相的形成完全受到抑制。     

海洋平台用Ni-Cr-Mo-B超厚钢板的截面效应

采用OM、SEM、TEM、EBSD、拉伸和冲击等分析和检测技术,研究了工业生产的117 mm厚Ni-Cr-Mo-B超厚钢板在厚度方向上微观组织的变化及其对力学性能的影响。结果表明,从表层到芯部,超厚板的屈服强度逐渐降低,表层和芯部的屈服强度分别为798和718 MPa;延伸率变化不大,为20.0%～22.0%;然而超厚板的-60℃冲击功变化较大,其中表层、1/8T (T代表板厚)和芯部的冲击功分别为35、160和20 J,使得整个厚度方向上的冲击功变化曲线呈现"M"型。从表层到芯部,超厚板的板条宽度(198.7～500.6 nm)、界面碳化物尺寸(130.6～226.6 nm)和晶内碳化物尺寸(45.8～106.2 nm)均逐渐增加,芯部还存在一定的块状区,板条的细晶强化和碳化物的析出强化效果均减小,使得屈服强度从表层到芯部逐渐降低。从表层到芯部,有效晶粒尺寸先减小后增加,表层(2.2μm)和芯部(2.7μm)的有效晶粒尺寸较大,对解理裂纹扩展的阻碍作用较弱,使得表层和芯部的冲击功较低;而1/8T位置具有较小的有效晶粒尺寸(1.7μm),对解理裂纹的阻碍作用较强,从而获得较高的冲击功。     

离心铸造法制备陶瓷颗粒增强Al合金基功能梯度复合管

利用熔融Al合金基体与颗粒增强相（SiC及Al2O3颗粒）在离心铸造条件下所受的离心力的不同，再通过调整其它的工艺参数，利用水平式离心铸造机制备了3种具有不同强化部位（外层强化、内层强化以及内外层同时强化）的功能梯度复合管，颗粒的3种分布方式使复合管的微观组织及显微硬度呈现了相应的梯度变化，强化部件的多样化可为功能梯度复合管的应用开辟新的领域。     

氢在沉淀强化合金γ/γ′间占位的第一原理计算

本文针对沉淀强化奥氏体合金氢脆通常较单相奥氏体严重这一点,采用离散变分方法对氢在沉淀强化奥氏体合金中γ基体与γ′相之间占位进行了第一原理计算和分析。结果表明,氢原子在一般沉淀强化合金的γ与γ′相错配度范围内不会偏聚在相界,而是倾向进入基体中,错配度的微小变化对氢的占位没有影响。只有错配度大于3.7%左右,相当于有一定应变的条件下,氢才会有进入γ′相的倾向。在形变过程中进入γ′相的氢使得γ基体与γ′相界面原子成键的方向性增强,从而影响合金的氢脆性能。     

预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐Pb-Bi腐蚀性能的影响

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐PbBi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐550℃饱和氧LBE的腐蚀性能的影响。结果表明,该钢在720℃、1%O₂+99%N₂气氛中预氧化1 h时形成的氧化膜主要是(Fe, Cr)₂O₃和MnCr₂O₄氧化物,此氧化膜可有效阻止钢中Fe元素的向外扩散和LBE中O元素的向内扩散,进而提升了材料的耐LBE腐蚀性能。但由于Mn较高的扩散速率和在LBE中较高的溶解度,预氧化膜中的Mn元素会逐渐扩散和溶解至LBE,导致部分氧化膜失效并形成局部腐蚀区,当LBE腐蚀1000 h后,合金表面的局部腐蚀区可达60%。本工作揭示了新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢中预氧化膜的微观结构、保护效果和失效机制,为进一步提升其预氧化膜的有效性和稳定性指明了方向。