大载荷连续压入及整体材料弹塑性行为的研究

用自制的具有新颖性的压入仪,对ＧＣｒ１５,４０Ｃｒ,２０Ｃｒ和退火纯铝等块状材料进行了大载荷连续加载、卸载压入实验．实验结果表明,大载荷压入时,加载曲线的载荷与压入深度具有幂函数关系,卸载曲线为自变量（ｈ－ｈｒ）的幂函数;材料硬度的测定值与载荷大小或压入深度无关,即不存在硬度的压痕尺寸效应．由大载荷连续加载、卸载曲线可得被测材料的塑性功、弹性功、弹塑性比和硬度等材料性能指标．     

频率对二维声子晶体平板负折射成像的影响

以二维钢/空气三角排列声子晶体为模型,利用多重散射方法分析声子晶体平板负折射成像过程中声波频率与等效负折射率、入射角的变化关系。研究结果表明:平板负折射成像与声波频率及波的入射角度密切相关;对不同的入射波频率,平板的等效负折射率不同,且随着频率增加,等效负折射率绝对值变小;对于确定的晶格结构,只有在确定的频率范围、确定的入射角范围内,才能发生明显的负折射现象;对于某一确定的入射波频率,平板负折射存在一个最大入射角,且随着入射声源频率的增加,这个最大入射角变小,入射波耦合进入声子晶体平板的信号减弱,进而影响像的强度和清晰度。     

热循环对Ti(C, N)p/Ni材料组织和力学性能的影响

为探索铜合金热挤压用耐热模具材料的生产工艺,将粉末用机械球磨法混合,在石墨模中于1 300～1 350 ℃时热压制备了Ti(C, N)p/Ni复合材料试样,并对试样进行了热循环处理,在900 ℃加热1 h,再在室温下冷却1 h为1个热循环周期,测定了试样的抗弯强度、硬度和内应力,并结合复合材料试样的显微组织变化情况分析了热循环处理对复合材料的抗弯强度、硬度和内应力的影响.结果表明,热循环次数从0次增加到200次,复合材料的抗弯强度从2.38 GPa降低到1.78 GPa;内应力由循环50次时的20 MPa减小到热循环100次时的5 MPa;HRA硬度平均值为80.85,硬度基本保持不变.这表明,用石墨模具热压法制备耐热金属陶瓷颗粒复合材料是可行的,为耐热模具材料的工业生产提供了参考.     

TiAl基合金热机械处理新工艺技术的研究

探讨了包套锻复合热机械处理新工艺技术对（Ｔｉ－３３％Ａｌ－３％Ｃｒ）－０．５％Ｍｏ（质量分数）合金显微组织、变形亚结构和室温、高温力学性能的影响。试验结果表明，经过包套锻复合热机械处理，可以在ＴｉＡｌ基合金整个试样上获得均匀、细小的各种典型形态的显微组织。其中，具有均匀、细小全层片状显微组织的试样，显示出良好的室温和高温综合力学性能。     

STL格式的PIM仿真软件前处理系统

在粉末注射成形(PIM)仿真软件的前处理部分,需要由三维CAD实体模型生成三角形网格.为了实现PIM仿真软件的前处理系统,提出了一种生成三角形网格的算法,它从STL格式文件中获取网格边界,并且将边界离散化,然后由离散化的边界点自动生成有限元网格.根据该算法,实现了粉末注射充模仿真软件MoldFill的前处理系统,给出了一个网格生成的实例,在实例中生成节点865个,三角形单元1752个,占用CPU时间0.125s.此算法可以适应任意形状的单连通或多连通域实体,较好地解决了前处理系统的网格生成问题,对于同类型的CAE仿真软件开发具有参考价值.     

Sn对烧结钕铁硼合金磁性能的影响

研究了Sn含量对烧结三元NdFeB合金、NdDyFeAlB合金磁性能的影响 .Sn采用辅合金引入 .研究发现Sn使三元NdFeB磁性能全面降低 ,且随含Sn量增加、下降幅度增大 .而对于NdDyFeAlB合金 ,在适当热处理情况下 ,添加Sn使合金的矫顽力得到提高 ,最佳含Sn量约为 0 .1 5 % (质量分数 ) .但是 ,不适当的热处理 ,使NdDyFeAlBSn合金的矫顽力反而比热处理前还低 .X射线衍射实验表明 ,矫顽力下降的合金中出现明显的α Fe衍射峰 .模型计算也说明 ,软磁性α Fe的析出是合金矫顽力下降的原因     

TiAl基合金双态组织试样室温断裂的研究

采用预制缺口试样，测试了Ｔｉ－３３％Ａｌ－３％Ｃｒ－０．５％Ｍｏ（质量分数）合金双态组织材料的室温ＫＩＣ值．使用扫描电子显微镜，研究了薄板状试样内裂纹扩展动态过程；并采用透射电子显微镜，进一步研究了薄膜试样内裂纹扩展动态过程，以及裂纹尖端附近区域上的变形亚结构．试验结果表明，ＴｉＡｌ基合金双态组织试样表现出低的室温断裂韧性，归因于γ相晶粒内容易形成剪切带，造成了γ相晶粒对裂纹扩展表现出低的阻力．     

添加剂强化拜耳法种分分解的工艺条件实验

研究添加剂强化拜耳法种分分解的微观机理。把改性阳离子型聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠混合添加剂加入铝酸钠种分溶液中,对添加剂混合比例、浓度和添加时间等影响铝酸钠溶液种分分解速率进行探讨,在分解过程进行8 h时,对氢氧化铝晶体进行扫描电镜测试。研究结果表明:加入添加剂可加快Al(OH)4-扩散到晶种表面,Al(OH)4-经化学反应产生Al(OH)3以及OH-扩散到溶液本体的过程,达到强化分解过程的目的;与未加添加剂相比较,改性阳离子型聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠混合(以质量比5∶1混合)加入,质量浓度为1.56×10-4g/L以及在分解初期加入效果最好;在有添加剂的情况下晶种表面会产生更多次生晶核,由于搅拌等因素脱落或互相吸附形成新的大颗粒晶种,加快了二次成核的形成。     

纳米粉体大气环境团聚机理及无团聚纳米粉体的制备

分析了纳米粉体的表面结构与粉体间相互作用,研究了大气环境下纳米粉体的团聚机理及防止纳米粉体团聚的方法.研究结果表明:高的比表面积和表面能是纳米粉体团聚的强大动力,但常温下洁净粉体表面的本身结构调整不会导致纳米粉体团聚,只会导致其分散;外来物质(如空气、水等)在表面发生化学吸附与化学反应后,改变了表面结构和相互作用性质,在粉体表面生成具有羟基等新结构,导致粉体间相互吸引(如氢键间的作用力)与化学反应(如一OH基间聚合反应)等行为,是大多数纳米粉体团聚的真正原因.此外,还从原理上论述了真空状态、惰性气体保护及表面改性适合于无团聚纳米粉体的制备方法.     

含非晶和纳米晶Al-Ni-Y块体合金的制备

采用紧耦合惰性气体雾化技术制备Al82Ni10Y8非晶和纳米晶粉末,并利用超高压固结成形技术对雾化粉末进行致密化.利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对合金的热稳定性、物相组成、微观组织和形貌进行分析,研究合金的致密化机理.研究结果表明:所制备的块体材料保持了原始粉末状态的非晶及纳米晶结构;非晶相的粘滞流动和在三向应力作用下氧化膜的破裂促进颗粒结合是低温下材料获得较高致密度的主要原因.