高密度钨基合金部件超声检测技术

高密度钨基合金（p≈18g／cm^3）部件经粉末等静压成型、烧结后，机械加工成一端带法兰的圆筒形部件，在初加工后要求进行100％超声波检测，不得有大于φ1．2mm的缺陷。     

超声振动干式车削钨基合金刀具的磨损行为

采用超声振动干式车削方法对钨基合金材料进行切削加工试验，对比涂层刀具及H13A刀具材料振动车削钨基合金的磨损情况，研究其磨损行为。     

磁力提升装置样机的数值分析与实验研究

研制的磁力提升装置实现了对加速器驱动次临界系统(ADS)新型钨基合金球靶材的电磁提升。其基本原理是通过控制一组螺线管的加电时序,实现磁场的移动,移动磁场作用于靶材完成其输运。螺线管作为该装置的主要部件,其结构影响电磁提升的效率。为优化其结构,采用Ansys Maxwell分析螺线管的磁场分布,确定螺线管结构。同时利用Ansys Maxwell给每个螺线管加不同宽度的脉冲进行数值模拟,通过调节每个螺线管的通断电时间和同时工作的螺线管单元数,模拟计算合金球的受力。在数值模拟的基础上完成了磁力提升装置样机的加工和实验研究,实现了钨基合金球输运的预期效果。     

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向钨中添加稀土氧化物能显著细化晶粒和提高钨合金的高温稳定性,且具有弥散强化效应,在抑制晶粒长大、控制再结晶晶粒的形状以及提高材料的力学性能方面效果显著。从制备稀土氧化物弥散强化钨基复合材料(ODS-W)粒子方法出发,阐述了几种ODS-W制备工艺的研究现状并对其发展趋势进行展望。     

连续波CO2激光辅助AuGeNi-InP合金

利用激光辅助合金的方法，生成InP表面AuGeNi-InP合金，并形成良好的欧姆接触，上下表面面间电阻为5．8Ω。研究了合金工艺参量（如合金时间、合金温度、镀膜厚度等）对形成欧姆接触性能的影响。     

沉淀分离-电感耦合等离子体质谱法测定高纯钨中铌铼含量

高纯钨具有高熔点、高密度和耐腐蚀等优点,是军事国防、核工业、半导体等领域不可或缺的材料,但其物理化学性能受杂质元素含量的影响较大。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是一种检出限低、可进行多元素同时快速测定的无机质谱分析技术,但一些元素在测定时会遇到较为严重的基体复合离子质谱干扰问题。采用ICP-MS法测定高纯钨中Nb和Re时,Nb和Re分别受到基体钨的双电荷和氢化物离子干扰,这两种干扰难以通过反应池等技术进行消除。通过乙酸铅沉淀法分离溶液中钨基体从而消除质谱干扰,主要考察了钨基体对Nb和Re元素的干扰强度和内标元素对残留基体及仪器信号漂移的校正效果,探讨了溶样试剂、沉淀剂用量、酸度、沉淀温度和陈化时间等条件对基体分离的影响。实验结果表明,1 mg·mL-1质量浓度钨基体溶液对Nb和Re的测定均有显著的正干扰作用,其干扰强度随着钨质量浓度的增大而增强;当溶液中钨的质量浓度含量小于2 μg·mL-1时,由钨基体引起的质谱干扰可以忽略（考虑测定下限0.10 μg·g-1的要求）。通过各项试验,优化选择的条件为：硝酸-氢氟酸混酸溶样,加入600 μL氨水(1+1)和1.0 mL乙酸-乙酸铵缓冲溶液,在250 ℃条件下滴加2.7 mL 10 g·L-1醋酸铅溶液并陈化5 min,整个分离周期约10 min;基体分离后样品溶液以Cs作为内标进行测定。该方法简单快速,Nb和Re的检出限分别为0.007和0.036 μg·g-1,相对标准偏差分别为12%和4.8%,加标回收率分别为108%和105%,可以满足实际高纯钨样品的测定需求。     

ICP—AES直接测定钨产品中杂质元素

本文通过实验详细研究了钨产品中钨基体对杂质元素突出谱线的光谱干扰情况及基体效应，选择了基本步受钨基体干扰的待测元素的分析谱线并利用单纯型加速法优化ＩＣＰ操作条件，建立了一种快速分析钨产品杂质元素的ＩＣＰ－ＡＥＳ法，用本法测定了三氧化钨标准样ＢＹＧ１２０１－２，３，４号样）结果表明所建立的方法灵敏、快速和可靠。     

氢对钒合金拉伸性能的影响

作为聚变堆结构材料，钒合金具有许多显著的性能优势。一方面，它是一种较典型的低活化结构材料，可显著地降低因中子辐照而产生的诱生放射性污染。另一方面，它具有高的高温强度、耐中子辐照和抗液态金属腐蚀，使用寿命长。但是，就目前而言，钒合金应用仍然存在几个关键问题。主要是中子辐照脆性、氢脆和高温氧化等。已有的研究结果表明，钒合金的韧性受合金成分及组织结构的影响较大。目前世界上普遍认为V－Cr-Ti合金具有较好的性能，而其中以V－4Cr-4Ti的韧性最好，且有较好的高温蠕变性能，其韧脆转化温度被认为在液氮温度以下，并具有较好的抗氢脆性能。为认识钒合金的氢脆行为和氢脆断裂机理，本文研究了自行研制的两种钒合金在渗氢后的拉伸性能，通过比较和断口微观分析，掌握其氢脆断裂机理。     

高温高压烧结高硬度高致密度块体金属钨及钨基合金W-TiC

采用高温高压烧结方法,烧结纯钨和TiC颗粒弥散增强W-TiC合金材料,对钨及W-TiC合金的烧结致密化行为和力学性能进行了研究。结果表明:在压力为5.0GPa、温度为1 500℃的条件下烧结15min可获得良好的烧结样品,块体钨的致密度达到99.3%,硬度达到6.43GPa;在相同的高温高压烧结条件下,添加质量分数为1.5%的TiC,获得的W-TiC合金致密度达到99.0%,硬度达到7.58GPa。极端高压环境不但能抑制钨及钨合金在烧结过程中的晶粒长大,还能降低烧结温度,提高烧结效率,增加烧结体的致密性。在此基础上进一步探索了钨及钨基合金W-TiC的高压烧结动力学、微观结构、机械性能与烧结压力和烧结温度的关系。     

利用正电子湮没技术研究钾掺杂钨合金中的缺陷

钨合金中钾的掺杂会引入大量的缺陷,如尺寸几十纳米的钾泡、高密度的位错以及微米量级的晶粒带来的晶界等,这些缺陷的浓度和分布直接影响合金的服役性能.本文运用正电子湮没谱学方法研究钾掺杂钨合金中的缺陷信息,首先模拟计算了合金中各种缺陷的正电子湮没寿命,发现钾的嵌入对空位团、位错、晶界等缺陷的寿命影响很小;然后测量了不同钾含量掺杂钨合金样品的正电子湮没寿命谱,建立三态捕获模型,发现样品中有高的位错密度和低的空位团簇浓度,验证了钾对位错的钉扎作用,阐述了在钾泡形成初期是钾元素与空位团簇结合并逐渐长大的过程;最后使用慢正电子多普勒展宽谱技术表征了样品中缺陷随深度的均匀分布和大量存在,通过扩散长度的比较肯定了钾泡、晶界等缺陷的存在.     

镍钨合金镀层结构

近年，ICF研究中需要用到愈来愈多的合金腔靶或平面靶，其中这些合金材料中有相当一部分无法通过真空镀膜等手段得到。但是，研究发现，某些无法由真空镀膜获得的合金薄膜可以通过电镀或化学镀等技术获得，而且所得薄膜性能（如均匀性等）优异。因此，电镀合金技术等在ICF靶用合金薄膜的研究中具有十分重要的现实意义。     

Au-Ag合金纳米海胆结构用于农药残留的SERS检测

本文通过合成高密度尖端的Au-Ag合金纳米海胆,实现了对有机磷农药乙基对氧磷和有机氯农药γ-六六六的检测。首先合成Ag纳米颗粒,然后用L-多巴还原Ag纳米颗粒,最终形成高密度尖端Au-Ag合金纳米海胆结构。高密度尖端结构用作SERS基底,通过便携式拉曼光谱仪实现对有机磷农药乙基对氧磷和有机氯农药γ-六六六的检测,结果显示具有较高的灵敏度。该方法简单、方便、灵敏度高,有望实现对农药残留高灵敏的现场检测。     

相图及其应用专题系列(Ⅳ) 稀土合金相图与发展稀土磁性材料

研制稀土磁性材料促进了稀土合金相图研究．稀土合金相图为发展新型稀土磁性材料提供了重要依据和信息。稀土永磁体研制工艺流程中发生的冶金过程的实质是合金相平衡，它对磁体的性能有重大影响．稀土合金相图是控制稀土磁性材料性能和质量的不可缺少的理论依据．     

高密度脉冲电流对非晶Fe-Ni-Si-B合金结构弛豫与晶化的促进效应

对非晶Ｆｅ_７３Ｎｉ_５Ｓｉ_８Ｂ_１４合金分别进行了高密度脉冲电流及真空退火处理．用穆斯堡尔谱学与透射电子显微镜技术研究了处理后非晶的微观结构与晶化行为．实验结果表明，与退火处理相比，高密度脉冲电流产生的“电子风”促进了非晶合金的结构弛豫与晶化．随电流密度显著增加，这一促进效应进一步增强     

稀土合金相图与发展稀土磁性材料

研制稀土磁性材料促进了稀土合金相图研究。稀土合金相图为发展新型稀土磁性材料提供了重量依据和信息。稀土记不磁体研制工艺流程中发生的冶金过程的实质是合金相平衡，它对磁体的性能有大重大影响。稀土合金相图是控制稀土磁性材料性能和质量的不可缺少的理论依据。     

W-In体系溶质晶界偏聚行为的第一性原理计算

基于第一性原理构建了钨基合金体系的溶质偏聚模型,以W-In体系为例研究了不同浓度下溶质的晶界偏聚行为和成键特征,从电子结构层面揭示了W-In体系的键合作用,预测了W-In体系界面稳定性随溶质浓度的变化规律.结合键布居、电荷密度、差分电荷密度和态密度等电子结构分析,发现了W-In体系中溶质原子在偏聚过程中的键性转变特征,阐明了W-In键由晶粒内部的离子键过渡为晶界区域强共价键的微观机理.模型计算首次得到了W-In体系中溶质本征偏聚能随In浓度的非单调变化规律,结合键合作用和能量分析揭示了溶质浓度对本征偏聚能的影响机制.计算预测了W-In体系达到高热稳定性所需的最佳溶质浓度范围和应避开的溶质浓度范围.本研究为具有高温稳定性的钨基合金材料的设计与制备提供了理论基础和定量化指导.     

U-6Nb合金机加过程中的塑性变形及其消除方法

国外早在20世纪80年代初就已发现U-6Nb合金在机械加工过程中的尺寸不稳定性问题，并认为该现象可能是由于该合金所具有的高密度孪晶、低屈服应力及热弹性马氏体相变等特性共同作用的结果。结合U-6Nb合金的组织结构、机械加工工艺及热处理工艺，探讨U-6Nb合金在机械加工过程中产生塑性变形的原因并利用其具有形状记忆效应这一特性，采用200℃时效的方法探索其变形的消除方法。     

材料学科研究进展

1核材料 金属铀及合金广泛应用于核工程，金属铀及合金的性能、与活性介质的作用、表面防护一直是备受关注的问题。主要开展了铀及合金的动态性能、加工工艺及表面性能表征研究，取得了明显进展。     

Bi，Sb合金化对AZ91镁合金组织、性能影响机理研究

利用大角重位点阵模型建立了AZ91镁合金α相［0001］对称倾斜晶界原子结构模型，应用实空间的连分数方法计算了Mg合金的总结构能，合金元素引起的环境敏感镶嵌能及原子间相互作用能，讨论了主要合金元素Al及Bi，Sb在AZ91中的合金化行为.计算结果表明，Al，Bi，Sb固溶于α相内或晶界区使总结构能都降低，起到固溶强化作用；合金元素在AZ91α相内趋于均匀分布，在晶界区易占位于三角椎上部.AZ91镁合金中加入Bi或Sb时，Bi或Sb比Al容易偏聚于晶界，从而抑制了Al在晶界的偏聚，促进基体中连续的Mg₁₇Al₁₂相的析出，提高AZ91合金室温性能； AZ91合金中(α相内和晶界区)主要合金元素Al和微加元素Bi，Sb都能够形成有序相Mg₁₇Al₁₂，Mg₃Bi₂或Mg₃Sb₂，且在晶界区形成的量大.Bi，Sb加入AZ91合金中，由于Bi，Sb抑制Al在晶界的偏聚，晶界区主要析出相为Mg₃Bi₂或Mg₃Sb₂，提高镁合金高温性能. 关键词： 电子理论 合金化 晶界偏聚 镁合组织与性能     

新型Bi系高温超导用银合金力学性能研究

为开发新型Bi系高温超导用银合金，使其具有良好的机械性能，我们制备了AgMg0．05V0．05和AgMg0．10V0．075合金，研究了这两种合金经过不同条件退火处理后的室温拉伸性能．实验结果表明，合金化对提高材料的强度有显著效果；由光学金相照片观察到，银合金经过空气气氛退火后，形成了氧化物析出相，使强度进一步提高．AgMg0．05V0．05合金经820℃、40h空气退火处理后，屈服强度和抗拉强度分别高达110MPa和217MPa，克服了AgMgNi合金在较高温度退火强度下降的缺点．获得在高温长时处理后保持高强度的包套合金材料．对提高超导带材的机械强度和传输性能以及工程上的应用具有重要的意义．