3d过渡金属在L10-TiAl中占位的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法研究TiAl—X（X为3d过渡金属）超胞合金体系的几何、能量与电子结构。通过计算、比较、分析Ti7A18X与Ti8Al7X超胞的合金形成能,得出3d过渡金属在L10—TiAl合金中的占位情况：合金化元素的外层电子数,特别是外层的d电子数对其在L10-TiAl合金中的占位有非常明显的影响,d电子数较少的前过渡金属Sc、V和Cr主要优先占据Ti原子位,而d电子数较多甚至是满d壳层的Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn则主要优先占据Al原子位。与相关理论研究比较,对Cr元素在L10-TjAl合金中占据情况得出不同结论。对于合金化元素在L10-TiAl合金中占据不同亚点阵的情况,还从电子分波态密度角度,很好地解释了其产生的电子机制。     

B2-RuAl金属间化合物国内外研究进展

通过整理国内外有关B2-RuAl合金研究的资料,系统介绍B2-RuAl合金的基本物性、合金化效应和制备方法的研究现状,指出B2-RuAl合金作为金属间化合物又将是材料研究的新热点,它的应用将对促进新一代元器件的出现发挥重要的作用,同时对其优异室温塑性原因的研究将有利于找到提高其他金属间化合物室温塑性行之有效的解决措施。     

新型Fe基形状记忆合金的研究与进展

Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金是利用γ奥氏体中应力诱发马氏体相变的非弹性形状记忆合金。本文对近年来Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金形状记忆效应（ＳＭＥ）的研究及工程应用进行评述，并对Ｍｎ、Ｓｉ元素，应力诱发相变，母相强化及热－机械处理（训练）等对ＳＭＥ的影响进行讨论。     

多组元的铁基非晶合金耐蚀性与团簇振动性能的相关性

通过调整Fe_(57.47-x)Cr_(11.84+x)Mo_(10.09)C_(11.6)B_7Y_2(x=0,2,4,6)成分中的Fe/Cr原子百分比获得了具有优异耐蚀性和热稳定性的铁基非晶合金。采用电化学方法及拉曼光谱仪对铁基非晶合金耐蚀性与团簇振动性能的相关性进行了研究。电化学测试结果表明:在质量分数为3.5%NaCl溶液中,随着Fe/Cr比的增加,铁基非晶合金的耐蚀性呈先增强后减弱再增强的变化趋势。室温下的拉曼光谱测试结果表明,非晶合金内部的团簇振动波数随着Fe/Cr比的增加呈先减小后增大再减小的变化规律。团簇振动波数的变化改变了非晶合金内部的吉布斯自由能,从而使得腐蚀过程中的电流密度发生变化,最终导致了非晶合金的耐蚀性的改变。铁基非晶合金在3.5%NaCl溶液中的电流密度与团簇的振动波数符合关系式y=1.616 8+0.005 42e~(x/(235.2))。     

Al_2O_（3P）／Zn－Al复合材料的硬度与耐磨性能

研究了流变铸造法制备的Ａｌ２Ｏ３Ｐ／Ｚｎ－Ａｌ复合材料硬度和耐磨性能。结果表明Ａｌ２Ｏ３Ｐ的加入，提高了Ｚｎ－Ａｌ合金的室温和高温硬度，改善了其耐磨性能。颗粒体积含量增加，或者颗粒粒径的减小都将提高该复合材料的硬度和耐磨性，而试验温度的增加会引起其硬度的迅速降低。不过，Ａｌ２Ｏ３Ｐ的加入显著改善了Ｚｎ－Ａｌ合金耐高温性能。此外，文中还研究了淬火、回火或循环热处理对该复合材料硬度值的影响。     

Fe3Al基合金拉伸和蠕变性能的改进

研究了合金化对Fe3Al力学性能的影响,结果表明加入微量的Ce对提高Fe3Al基合金室温塑性非常有效果.通过X-射线光电子能谱表层分析证明了微量Ce的加入改变了氧化物的化学组成,从而使试样表面快速钝化.用W,Ni或者Mo,尤其是W与Ni或者W与Mo复合合金化可以使Fe3Al基合金的高温强度和蠕变抗力明显提高.W、Ni或者Mo的加入会明显改善合金的微观组织,它们在合金中能够形成含有W的类似M6C碳化物形式的沉淀相.     

不同温度下TC21钛合金等离子表面渗Cr层的摩擦磨损性能

为提高TC21合金的摩擦磨损性能,采用双辉等离子冶金技术在TC21合金表面制备渗Cr改性层,利用扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM),能谱仪(Energy dispersive spectromenter,EDS),显微硬度仪和划痕仪等研究了渗Cr层的组织形貌特征、硬度及结合强度,并 在20,300,500 ℃条件下使用摩擦磨损试验机对基体及渗Cr层的摩擦磨损性能进行对比、探究,并分析磨损机理。结果表明：渗Cr层厚度为30μm,均匀致密,与基体结合力至少能承受64 N的垂直载荷;改性层表面硬度超过1 000 HV0.1,约为基体的3倍;TC21合金渗Cr后,不同温度下的减摩性能和耐磨性能均得到提高。在室温下TC21基体磨损机理主要是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损,而渗Cr层的磨损机理主要是磨粒磨损;500 ℃时基体粘着磨损和氧化磨损程度变得更加严重,渗Cr层磨损机理是剥层磨损和氧化磨损。      

航空用室温硫化有机硅胶粘剂的研制

本文通过γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对M-5气相白炭黑进行表面改性,用FT-IR分析了改性前后的白炭黑的微观结构;用改性白炭黑来增强甲基嵌段室温硫化液体硅橡胶(103基胶),测试了增强改性室温硫化硅橡胶的力学性能;用不同偶联剂对铝合金和硫化硅橡胶的粘接面进行了表面处理,使用接触角仪测试了粘接面的水接触角。结果表明:偶联剂KH570处理M-5气相白炭黑能使其表面接枝上偶联剂基团;偶联剂处理后白炭黑补强效果明显,硫化后胶料的拉伸强度最大能达到2.65MPa;粘接面经偶联剂处理后,水接触角减小,粘接强度增大;铝合金与硅橡胶表面均采用KH550和KH560的混合偶联剂溶液处理后,粘接强度提高,最大能达到1.5MPa。     

粉末高温合金应变率及循环特性的试验研究

对ＦＧＨ９５粉末高温合金进行了３种温度下应变率跳级单向拉伸试验和５５０℃下控制应变的疲劳试验评定。分析了该材料在室温和高温下的应变率敏感性以及其循环应力应变特性，结果表明：ＦＣＨ９５是一种循环硬化材料，对应变率不甚敏感为进一步开展其粘塑性特性研究，建立这种材料的本构关系和粉末冶金涡轮盘的应力分析，寿命研究提供了试验依据。     

非晶态MgNi+x%B储氢合金的制备及其电化学性能

采用机械合金化方法制备了非晶态MgNi+x%B(x=0,2,5,10)储氢合金材料。XRD结构分析表明,含B三元合金的非晶衍射峰的半高宽较宽。合金电极的放电容量随B含量的增加先增加后减小,MgNi+5%B合金电极的放电容量较MgNi合金电极提高了11.9%。合金电极的循环稳定性随B含量的增加而增加,MgNi+10%B合金电极的容量保持率S10较MgNi合金电极提高了67.76%。添加B改善了合金电极的动力学性能,MgNi+5%B合金电极的HRD400、I0和IL分别较MgNi合金电极提高了40.0%,351.5%和20.21%。     

DZ125合金高温循环变形特性及本构建模

开展了定向凝固镍基合金DZ125高温循环变形特性的试验研究;试验包括纵向[001]、横向[010]和45o[011]三个晶向;温度包括室温、650℃、760℃、850℃和980℃。试验观察到材料变形的率相关、循环硬化/软化、平均应力松弛等力学现象。试验还得到了这些力学行为与温度、晶向、应变率、应变范围的关系。基于以上的材料变形特征,采用各向异性扩展的Chaboche统一型粘塑性本构模型对DZ125合金的力学特性进行了本构建模研究。开发了基于遗传算法的材料参数提取和优化方法。并通过ABAQUS用户子程序(UMAT)结合有限元方法,进行了数值模拟验证和变形预测。     

碳/Me(Co,RE)对W-Ni-Fe高密度合金性能和显微组织的影响

采用高能球磨机械合金化、模压成型和真空烧结法制备了添加碳、钴和稀土氧化物粉末的W-Ni-Fe高密度合金。分别用阿基米德排水法、洛氏硬度计、XRD、SEM和EDX等手段研究了几种合金试样的密度、硬度、钨晶粒度和组织形貌。结果表明:采用高能球磨制得纳米晶预合金粉可以降低合金的烧结温度;采用纳米晶预合金粉末烧制的W-Ni-Fe合金的最佳烧结工艺为1350℃×75 min。碳作为添加剂可以提高合金硬度和降低烧结温度;添加钴可以降低烧结温度,钴和稀土氧化物粉共同添加可以提高合金致密度和细化晶粒。     

汽车车身板用6022铝合金组织及性能研究

通过金相观察、能谱分析以及力学性能分析,研究了Mg,Si等合金元素对汽车车身板用6022铝合金的显微组织、力学性能的影响,探讨了热处理工艺对板材力学性能的影响规律.实验结果表明:Mg,Si含量的增加可以促使合金中的一次相增多,提高合金的强度,但含量过多时会降低合金的塑性;Mg/Si比控制在合适的范围内才能使合金获得较好的强度和延伸率的匹配.时效处理有助于合金中Mg2Si等强化相的析出,改善板材强度和延伸率.固溶后立即进行人工时效可明显提高强度,但延伸率有所降低.适当地延长自然时效时间,可在提高合金强度的同时保持较高的延伸率.     

Zn-5Al-xMn(x=0，0.1，0.2，0.3)合金的铸态组织与耐蚀性能

采用SEM、EDS、电化学测试等方法研究了热浸镀用Zn-5Al-xMn(x=0,0.1,0.2,0.3)合金的铸态组织与耐蚀性能。结果表明:在Zn-5Al合金中加入少量的Mn显著抑制了粗大初生β-Zn相的生成,当Mn含量为0.2%时,初生β-Zn相最少,共晶组织占比最高。试验合金的自腐蚀电位随着Mn含量的提高而增大,自腐蚀电流密度先减小后增大。Zn-5Al-0.2Mn合金自腐蚀电流最小为1.403μA/cm~2,其高频阻抗和低频扩散阻抗均最大。Zn-5Al合金中初生β-Zn相优先腐蚀,Zn-5Al-0.2Mn合金因初生β-Zn相较少,发生均匀性腐蚀,其腐蚀产物在Zn-5Al-xMn合金中最致密。     

稀土镧对Ag-Cu-Ti钎料微观组织与性能的影响

研究了稀土元素镧对Ag-Cu-Ti钎料合金微观组织、物理性能和显微硬度的影响。实验结果表明,添加一定量的稀土元素镧对Ag—Cu—Ti钎料合金的熔化温度无明显影响,但可显著提高钎料合金的润湿性能和显微硬度。分析结果表明,稀土元素镧可以细化钎料合金的微观组织,使金属间化合物分布更加均匀。这也是实验条件下Ag—Cu—Ti钎料合金显微硬度提高的主要原因。钎料Ag—Cu—Ti合金中稀土镧加入的质量分数不应超过0．5％。     

高频感应辅助激光熔覆MCrAlY涂层的微观组织及其抗氧化性能

利用高频感应辅助激光熔覆技术在镍基高温合金表面制备了MCrAlY涂层,与激光直接熔覆制备的MCrAlY涂层进行对比研究。采用扫描显微镜、X射线衍射仪及能谱仪对涂层的微观形貌和组织结构进行了分析。结果表明,在高频感应辅助的作用下,涂层的温度场发生了改变,温度梯度降低,涂层中的Al元素有充分的时间上浮,在涂层表面形成了大量的Al2O3陶瓷相,使得涂层的抗氧化性能明显提高。同时,涂层的横截面呈现网状结构,其主相仍以γ-NiCo相为主,而Y元素在黑色区域为富集形态,可以净化晶界,减少由晶界产生内应力,改善涂层的成型性能。     

制备方法对LaMg11Zr+200%Ni储氢合金电化学性能的影响

分别采用机械合金化和熔炼-机械合金化制备了LaMg11Zr+200％Ni储氢合金,研究了合金结构和电化学性能.结果表明,由机械合金化制备的合金经球磨20h后近于非晶化,但还存在一个微弱的LaMg衍射峰,合金颗粒的粒度为2～5μm,且有轻微的团聚现象.熔炼-机械合金化制备的合金球磨20h后达到完全非晶化,合金颗粒大小更为均匀,呈规则的球状或近球状形态.熔炼-机械合金化制备的合金的最大放电容量比机械合金化制备的合金小,但循环稳定性和高倍放电性能好.     

IC10合金本构关系的神经网络模型

为研究IC10合金在不同温度、不同应变率下的流变规律,本文利用材料试验机(MTS809)测得IC10合金在很宽的温度范围(25~800°C)和不同应变率(10-5~10-2s-1)内的应力-应变曲线。试验结果表明,在小于800°C及小应变率条件下IC10合金的流变行为表现为应变硬化。基于试验数据,本文建立了IC10合金本构关系的BP神经网络模型,该模型以应变值、应变率及温度作为输入量,流变应力为输出量。与试验结果比较表明,BP神经网络模型的预测精度较高,说明该模型可以精确地预测IC10合金在不同温度、不同应变率下的流变行为。     

化学镀镍钨磷合金过程中的析氢行为和沉积机理

本文研究了化学镀镍钨磷合金过程中的析氢行为，发现总析氢量大于金属沉积的量，即产生氢气的法拉第电流大于金属沉积的法拉第电流。认为镍钨磷合金化学沉积的机理是镍、钨、磷、氢的竞争放电，且除金属沉积时伴随着等量的析氢外，氢也能单独析出。温度、pH值和亚磷酸根浓度对合金沉积速度和合金成分的影响表明，该体系能在很宽的工艺范围内获得光亮、均匀、结合力良好的镀层。用塔菲尔斜率分析法测量的合金沉积速度与重量法测得的相一致，说明电化学方法可以用于确定化学度的沉积速度。     

TiAl合金基本物性的第一原理计算与比较

采用第一原理赝势平面波方法,计算了L1o型超点阵结构TiAl合金的平衡晶格常数、合金形成能、电子态密度、能带结构及弹性常数,并与实验结果和其它理论计算方法结果作了比较.