GCr15钢接触表面塑性形变强化与裂纹萌生机制

对轴承钢GCr15在油润滑条件下开展滚动接触疲劳试验, 利用扫描电镜和透射电镜对疲劳样品亚表面微观组织进行观察, 并分析塑性变形层微观结构变化引起的形变强化和裂纹萌生机制. 结果表明: 在摩擦力作用下, 接触表面组织发生塑性流动是由于晶界处的位错滑移使晶粒产生滑移变形, 越接近表面组织滑移变形越严重, 硬度也越高; 塑性变形层内有纳米晶产生, 并有部分碳化物溶解, 无相变发生; 由于在塑性变形层的晶界处产生孔洞而出现层状纤维组织, 孔洞在循环应力的作用下形成裂纹; 塑性变形层的厚度随着接触应力和循环次数的增加而增加.     

GCr15马氏体钢剪切试样断口局部熔融研究

本文采用开45?缺口剪切压缩试样, 比较研究GCr15马氏体钢在准静态压缩和高速冲击下样品断裂面的温升机制. 结果显示两种加载状态的断口上都发现了大量的局部熔融, 说明温升均超过1500℃. GCr15马氏体钢的塑性很低, 然而在剪切应力主导的试样上, 两种加载的剪切面均发生了很大塑性应变. 试样断裂瞬时所释放的能量以及裂纹面间的大滑移摩擦导致局部温升超过熔点. 分析结果表明, 两种加载模式下产生的熔融物均由残余奥氏体和孪晶马氏体组成. 受热的影响, 熔融物下面的基体组织经历了动态再结晶, 从而形成马氏体和奥氏体等轴晶. 因此,在剪应力主导的应力状态下, 马氏体钢的剪切断裂机理与加载速率无关, 高速冲击与准静态加载下的断裂模式和机理没有本质区别. 断裂瞬间产生局部温升促使材料熔融, 这是该材料剪切断裂的特性. 本文结论对GCr15马氏体钢剪切主导断裂机理的认识有重要意义.     

基于数字图像相关方法的不锈钢内部缺陷检测研究

不锈钢材料内部缺陷检测是无损检测领域的研究热点和难点之一,尤其对微小和闭合裂纹的检测.本文提出了一种基于数字图像相关方法的应变集中缺陷识别方法,即对试样表面采用曝光灯进行辐射加热,利用数字图像相关方法定量分析试样表面应变场,通过试样表面高应变区域的表征,实现对金属内部裂纹的检测.结果表明,该方法可以在试样加热过程中表征不锈钢内部裂纹,其有效检测深度可达3.71 mm.     

液体法碳、氮、硼三元共渗

叙述了液体法碳、氮、硼三元共渗的工艺、应用效果及渗层组织结构分析结果。这种工艺所需设备简单,原料无毒、便宜、来源方便,处理温度不高,工件变形小,渗层硬度高,应用效果良好。采用“少吃多餐,多加尿素”的新盐补加制度可以保证盐浴的稳定性。渗层的表面是渗碳体薄层,往里是高碳、氮含量的扩散层,其淬火组织为点球状的渗碳体加高碳、氮含量的高硬度的透镜状马氏体以及残余奥氏体。对含有氮化物形成元素的钢,还发现在渗层有极其细弥的高硬度的氮化物。正是这种组织保证了渗层的高硬度和高耐磨性。最后还指出了现行工艺的缺点及今后改进努力的方向。     

硼铝共渗对T10钢性能的影响

对在不同条件下处理T10钢进行了磨损试验,氧化试验、腐蚀试验和B-Al共渗层的结合强度测试.结果表明,在比较之下B-Al共渗层的耐磨性,抗氧化性、耐蚀性和结合强度都比较高.     

激光能量密度对CoCrFeNiMo高熵合金组织与耐磨性能的影响

通过激光熔覆制备不同激光能量密度下的CoCrFeNiMo高熵合金涂层,研究了不同激光能量密度对涂层微观组织、显微硬度和摩擦学性能的影响.研究结果表明,所有CoCrFeNiMo高熵合金涂层的相都由FCC和σ相组成,具为典型枝晶组织,枝晶区和枝晶间区组成分别是FCC相和σ相.随着激光能量密度的升高,涂层显微硬度先升高后下降,和耐磨性成正相关.当激光能量密度为66.7 J·mm^-2时,涂层显微硬度达到419.8 HV的最高值,耐磨性最好,其原因是较高硬度提高了涂层抗变形能力,有效抵抗了摩擦副对涂层的磨损.由此可见,高熵合金涂层磨损机制由磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损共同作用形成.     

不同渗氮温度的奥氏体不锈钢渗层组织及性能的对比分析

通过对316L奥氏体钢进行4种不同温度的离子渗氮处理,并对渗氮试样进行金相、扫描、XRD和电化学检测,进而对其检测结果进行对比分析,揭示了不同渗氮温度对316L不锈钢表面渗氮层组织和性能的影响规律。结果表明:经过450℃渗氮的试样,其硬度最高,耐腐蚀性最好,渗氮层和分界层均匀性最好。此外,初步判断,渗氮过程中,S相的形成和分解是个动态过程,二者同时进行。在450℃下S相的形成速度明显大于分解速度,从而使其试样的综合性能最好。     

焊接接头和U型试样中的氢分布

本文作者利用自行研制的激光测氢装置,测量了焊接接头和U型试样中的氢分布,并且推导了U型试样弯曲部分(塑性变形区)的应变、残余应力计算公式。结果表明:在焊接接头中,1.沿熔深方向上,氢分布是不均匀的。最高氢含量在熔合线附近;2.氢的具体分布情况,取决于焊缝金属和母材原始含氧量,以及金相组织。在U型试样中,1.计算应变的公式和应力公式可以用来计算无明显反弹的U型试样弯曲部分的应变量和残余应力值。1Cr18Ni9Ti(C.R.)钢的F=990MPa、n=0.146;2.氢分布明显受应力和应变的影响。应力、应变值愈大,含氢量愈高。     

冲击荷载下C型G550冷弯钢的断裂机理研究

以C型G550薄壁冷弯钢构件为研究对象, 通过材料在不同应变率下的拉伸实验和数值模拟数据得到Johnson-Cook (J-C)本构模型和Johnson-Cook失效模型参数. 通过Abaqus软件模拟了不同冲击荷载作用下C型冷弯钢构件撕裂破坏的全过程, 利用落锤装置轴向冲击试验进行对比, 其实验结果与有限元数值模拟结果有良好的一致性. 此外, 对冲击试样撕裂断口进行微观形貌分析, 得到构件的断裂机理. 结果表明: 随着冲击速度的提高, 冲击力对构件的加载时间增加, 构件需要较大的塑性变形来吸收冲击能量; 冲击速度越高, 裂纹扩展功所占吸收冲击能量的比例越大, 显示出高速下裂纹扩展的能力越好; 冲击速度较高时, 以脆性断裂为主, 断口出现解理面, 甚至在高速变形时发生了绝热剪切破坏.     

剪毛机支架体渗碳工艺的优化

本文以剪毛机支架体材料08钢为研究对像,采用固体渗碳法,对渗碳的工艺,组织和性能进行研究,为提高渗碳层的耐磨性提供可靠的理论依据.通过试验得出加热温度为950℃,保温时间为6 h,催渗剂比例为30%的最优方案.     

真空中AAO模板上定向碳纳米棒阵列膜的摩擦磨损性能

在多孔阳极氧化铝(AAO)模板上的有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂,通过催化化学气相沉积法在650℃下制备出有序、均匀的定向碳纳米棒阵列膜;采用扫描电镜(SEM)及高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法分析定向碳纳米棒阵列膜的微观结构;并利用球-盘摩擦磨损实验仪讨论真空     

无碳化物贝氏体高碳钢滚动接触疲劳失效分析

对无碳化物贝氏体高碳钢开展滚动接触疲劳试验, 利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、三维轮廓仪、显微硬度计和纳米压痕等分析方法, 对比分析低应力和高应力水平下的失效行为, 研究其失效机制. 结果表明, 无碳化物贝氏体高碳钢在1.8 GPa低接触应力下有更优异的滚动接触疲劳性能, 其失效形式为表面剥落; 在2.6 GPa高接触应力水平下, 表面出现严重的塑性变形, 表面粗糙度增加导致最大剪切应力增加, 位置逐渐靠近表面. 在2.6 GPa接触应力下塑性变形层形成梯度结构, 但是在1.8 GPa接触应力下并未发现梯度结构, 在塑性变形层发现大量的孔洞.     

不同温度下钛镍形状记忆合金的超弹性特性

对国产TiNi形状记忆合金在不同温度下的准静态力学响应、特别是相变超弹性特性进行了试验研究．结果表明，TiNi合金在热弹性马氏体逆相变结束温度AF附近的一定温度范围内显示超弹性特征，且温度对其有显著影响．随着温度的升高，应力诱导热弹性马氏体的临界应力近似地呈线性增加趋势，但在AF附近发生间断性突降．试验结果还表明，随应力之增加，不可逆塑性变形在总变形中所占的比值逐渐增加，且这一比值随温度升高而增大；相应地，超弹性变形别逐渐减弱以至消失．     

产卵前后罗氏沼虾输卵管的显微和超微结构

利用光镜和电镜技术对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)在产卵前后的输卵管结构进行了观察.输卵管由管壁上皮和基膜组成.管壁上皮为一单层柱状上皮细胞,附着在基膜上.电镜下上皮细胞有明暗之分,细胞面向管腔伸出长而密集的微绒毛.细胞核呈椭圆形,核仁一个或者若干,细胞质内含有丰富的线粒体和粗面内质网.产卵前细胞结构完整,核仁明显,管腔内有大量分泌物;产卵后,游离面细胞膜破碎,微绒毛断裂,细胞内含物排向管腔,管腔内残留少量分泌物.     

硫化丁苯橡胶纳观界面耐磨机理及参数影响分析

硫化橡胶因其良好的力学和物理化学性能而被广泛作为摩擦副的基础材料. 本文提出了一种硫化交联算法, 实现了C—C键的硫化互交联和自交联, 构建了硫化丁苯橡胶的分子动力学磨损模型, 从微观摩擦学的角度阐明了硫化交联结构对改善丁苯橡胶磨损性能的机理, 研究了不同界面参数对硫化橡胶微观磨损性能的影响. 结果发现 硫化使丁苯橡胶分子链的界面黏附能力和活动能力更弱, 拉伸和解缠能力更低, 磨损过程中界面累积能量更低, 更不容易脱离橡胶基体, 因此可以表现出更好的摩擦学性能, 更强的抗磨损性能; 随着速度的增大, 硫化橡胶的磨损率降低, 与宏观实验结果一致, 原因是硫化橡胶的原子分布函数和相互作用能随着速度增大而降低, 说明橡胶分子链的黏附能力和活动能力随着速度增加趋弱, 温升更低, 导致较低的磨损率; 压入深度对磨损率的影响规律则呈现相反的结果和趋势.     

硒化共溅射Cu—In合金法制备CuInSe2多晶薄膜

用共溅射方法和固态源硒化方法,分别合成了Cu-In合金膜和CuIn(CIS）多晶薄膜,并用XRD,SEM和霍尔效应测量技术,分别测量了两种薄膜的结构、表面形貌春电学性质,分析结果,Cu-In合金膜仅有单峰,晶面间距约2．13A,CIS薄膜的几个主峰与PDF卡中的数据对应得好,并且（112）峰有择优取向,CIS样品的电学参数随着Cu/In比例和基片种类的不同而变化,而电阻从几个到几十个Ω／□,面载流子浓度达10^18/cm^2数量级,迁移率在0．1－3．0cm^2/V.s之间,并讨论了Cu/In比例对两种薄膜性质的影响,分析结果显示,In占总溅射面积的3％是Cu/In比例的转折点,此时,CIS薄膜的结构、PN导电类型都有明显变化,而且用扫描电镜形貌分析也证明了这一点。     

蛛丝和蚕丝的 SEM和 EDX 研究

应用扫描电镜观察蛛丝和蚕丝 10个样丝形态 ,并测量了这几种天然纤维的直径. 结合 X 射线光电子 能谱分析,对样丝的化学无素(氯、钾、钙、铁、硅、铬)及其含量(原子个数百分比)作了分析比较.     

CdS(Se)掺Cu薄膜的相结构和光电性能

分别采用X射线衍射（XRD）、俄歇电子谱（AES）、X射线光电与谱（XPS）研究喷涂烧结CdS(Se）薄膜在有氮气氛下热退火前后结构，并进一步研究了镉和硫化学态对表面层氧成分的影响，结果表明，表现几个原子层范围内的CdS(Se)膜的非化学计量组成和CdO降低了薄膜的光电性能和寿命。