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。     

中子辐照对钒合金强塑性的影响及其温度效应

研究了经中子辐照和未经辐照钒合金在不同温度下的拉伸强塑性，提出了一个拉伸过程卸载后再拉伸的模型来研究经中子辐照和未经辐照合金的拉伸变形规律。结果表明，合金经中子辐照后引起的变形强化大小与未经辐照的相似，此后的塑性变形特征几乎一致。对于V4Cr4Ti合金，为防止突发断裂事故，辐照后的屈服强度应低于400MPa。     

含氢钒合金的氢释放和室温蠕变

由于良好的高温力学性能，高热能应力因子以及低的活化性能等等，钒合金是很好的聚变工程结构材料，也是很有潜力的储氢材料。钒合金在堆内使用时，处于氢及其同位素的环境中，因此氢致力学性能降低和氢脆是倍受关注的一个问题。     

钒合金的时效强化和高温稳定性

作为聚变堆候选结构材料之一的钒基合金是V-4Cr-4Ti。在高温下，合金中的C，N和O间隙杂质原子与Ti相互作用强烈，形成Ti-CON型沉淀相，影响合金的性能。已有的研究结果表明，对于经固溶处理的V-4Cr-4Ti合金，在-700℃退火时形成高度弥散分布的细小沉淀相，强化合金的同时，降低合金的塑性。但A．Nishimura的研究结果显示，合金的塑性降低值不大，应在可接受的范围。     

温度对Fe-35Ni-15Cr合金力学性能和微观组织的影响

采用环境氢脆技术及现代材料微观分析技术，研究了Fe-35Ni-15Cr实验合金在室温至900℃的力学性能及热充氢后在室温及750℃的力学性能，分析了温度对材料微观组织的影响，为优化其化学成分、热处理工艺等提供技术依据。     

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．     

热处理对V-4Ti合金氦的滞留与热解吸行为的影响

钒合金由于其低中子诱导的放射性和良好的高温性能被认为是未来聚变堆很有希望的第一壁和结构材料。因为氦可以通过放电清洗和中子嬗变产生，氦的滞留与热释放行为将是钒合金在聚变堆应用的重要课题。A．V．Veen领导的研究小组用1keV的氦离子注入到10^13-10^14He／cm^2的剂量研究了钒合金的氦俘获和热解吸机理以及预退火处理的影响。两群热解吸峰被发现，他们认为一个对应于氦，空位一杂质链，另一个对应于氦，带有钒合金原有的缺陷，如细小的析出物所俘获。既然钒合金原有的缺陷与退火处理有关，热处理对氦在钒合金中的滞留的影响是可以预期的，并且已被实验所证实。     

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.     

AlCrFeCuNi高熵合金力学性能的分子动力学模拟

高熵合金具有传统合金无法比拟的高强度、高硬度和高耐磨耐腐蚀性,具有广阔的应用前景。为研究AlCrFeCuNi高熵合金(High entropy alloy,HEA)在轴向载荷作用下的力学性能,采用分子动力学方法,模拟高熵合金的实验制备过程并建立原子模型,研究温度和Al的含量对AlCrFeCuNi高熵合金力学性能的影响,从材料学角度分析了变形过程及其具有高塑性的原因。模拟结果表明,AlCrFeCuNi高熵合金在拉伸载荷作用下依次经历弹性、屈服、塑性3个变形阶段。在屈服阶段,开始出现孪晶和层错,孪晶和层错的产生和生长是合金产生不均匀塑性变形的主要原因之一。高熵合金的杨氏模量和屈服应力随着Al含量的增加近似线性降低,同时具有很强的温度效应,温度越低,Al含量越小,其杨氏模量和屈服应力的下降幅度越大。     

Ta-10W合金压缩力学性能实验研究

利用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验装置对非退火状态Ta-10W合金进行了准静态和动态压缩实验,给出了材料的静态压缩屈服强度和应变率在700~3 100 s-1范围内的动态压缩应力-应变曲线,并获得了不同应变率下材料的动态屈服强度。通过对实验结果的分析可以发现,非退火状态Ta-10W合金具有较好的韧性,在所进行的实验中试件表面均未出现可见裂纹;试件材料具有较高的静、动态屈服强度,静态屈服强度达到930 MPa,动态屈服强度在1 GPa以上,在所进行的700~3 100 s-1应变率范围内,材料的动态屈服强度随应变率的增加略有提高。     

磁控溅射锆钒合金膜

蒸发成膜合金中的各成分蒸发速率为GA=7．714XAPA（MA／T）^1/2，G4为合金中A成分的蒸发速率，g／cm^2．s；局为合金中A成分的摩尔分数；n为4物质的纯蒸气压，Pa；心为4物质的分子量；T为温度，K。     

激光沉积修复TA15合金的组织和力学性能

采用激光沉积修复方法对TA15槽损伤试样进行了修复试验,考察了修复试样的组织和力学特点,发现激光修复试样组织是由基材的双态组织经由热影响区过渡到修复区的网篮组织。修复区组织为粗大的原始柱状β晶,晶粒内为α/β网篮组织,晶内α片层取向随机,宽0.4～0.5μm。分析了修复区和坡面存在熔合不良缺陷的原因,并给出了纠正措施。修复试样的室温静拉伸结果表明,试样的抗拉强度接近工业锻件水平,表明修复区与基材之间形成了致密冶金结合,但由于修复区粗大柱状晶组织,试样的冲击韧性比基材稍差。     

激光沉积修复TA15合金的组织和力学性能

采用激光沉积修复方法对TA15槽损伤试样进行了修复试验,考察了修复试样的组织和力学特点,发现激光修复试样组织是由基材的双态组织经由热影响区过渡到修复区的网篮组织。修复区组织为粗大的原始柱状晶,晶粒内为/网篮组织,晶内片层取向随机, 宽0.4~0.5 m。分析了修复区和坡面存在熔合不良缺陷的原因,并给出了纠正措施。修复试样的室温静拉伸结果表明,试样的抗拉强度接近工业锻件水平,表明修复区与基材之间形成了致密冶金结合,但由于修复区粗大柱状晶组织,试样的冲击韧性比基材稍差。