声发射特性与材料断裂韧性相关性研究

以高强度铝合金的断裂过程为研究对象，利用先进的声发射试验系统，考察了拉伸试样和带有预制疲劳裂纹的DCB试样在断裂时的声发射事件特性，揭示了材料断裂韧性和声发射特性 间的关系.试验结果表明，材料稳态裂纹扩展起始于K_1C并发射出许多幅值超过 阈值35 dB的信号，材料裂纹失稳扩展时爆发出强烈的声发射信号，材料断裂的累积声发射能与宏 观断裂能呈线性关系. 关键词： 声发射 断裂韧性 铝合金     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅铝铁合金中多种元素的优化研究

应用电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP AES)法 ,对硅铝铁合金中的Al,Fe ,Ca,Cr,Mn ,Ni,Si和Ti元素进行了测定。研究了ICP AES的操作条件和溶样方法 ,确定了适宜的实验条件 ,如对仪器参数和共存元素对信号的影响进行了研究。将实验条件优化后 ,使用该方法测定硅铝铁合金中多种元素 ,标准钢样测定结果与推荐值相符。对各种元素的检出限分别为Al(0 0 2 9μg·mL- 1 ) ,Fe(0 0 0 4 μg·mL- 1 ) ,Ca(0 0 0 75 μg·mL- 1 ) ,Cr(0 0 0 15 μg·mL- 1 ) ,Mn(0 0 0 0 9μg·mL- 1 ) ,Ni(0 0 0 2 7μg·mL- 1 ) ,Si(0 0 4 5 μg·mL- 1 )和Ti(0 0 0 3μg·mL- 1 )。对所测元素 ,测定结果的相对标准偏差 (n =6 )在 0 3%～ 1 8%之间 ,加入标准溶液的回收率在96 7%～ 10 2 9%范围。测定合金样品中高含量硅的结果与标准化学 (重量 )法的结果也相符。该方法的特点是数据可靠 ,简便可行和易于推广。     

Co-P非晶态合金电子性质和局域结构的理论研究

根据Co P非晶态合金结构的短程有序和结构中可能存在P -P相互作用的实验事实 ,选择了单磷原子簇模型ConP(n =1～ 5 )和双磷原子簇模型ConP2 (n =1～ 4 ) ,用密度泛函理论方法对其进行计算 .结果表明 ,在单磷Co2 P( 2 ) 、Co3 P( 1) 及Co4P( 2 ) 模型体系中 ,Co原子供给P原子电子 ,与电负性规则一致 ,同时Co和P之间具较强化学作用 ,可以形成稳定的原子簇 ;而在双磷和单磷原子簇Co5P( 1) 模型体系中 ,形成的原子簇不稳定 ,采用单磷Co2 P( 2 ) 、Co3 P( 1) 及Co4P( 2 ) 模型能较好地反映Co P非晶态合金的结构特点 .     

二元合金表面偏析的Monte Carlo方法模拟

详细介绍了二元合金表面偏析的Monte Carlo模拟方法,并应用改进的分析型嵌入原子模型结合Monte Carlo方法模拟研究了Pd-Au合金表面成分及其剖面成分分布,发现Au在表面偏析,并同已有实验结果进行了比较.     

Mn-Cu合金成分对去合金化法制备纳米多孔铜的影响

 采用电弧熔炼制备出前驱体Mn-Cu合金,在稀盐酸溶液中自由腐蚀去合金化,制备出具有双连续结构的纳米多孔铜。研究了前驱体合金的成分对纳米多孔铜微观结构及Mn的选择性腐蚀程度的影响。结果表明：前驱体Mn-Cu合金的Cu原子分数为43%时,其去合金化受到抑制,存在明显的未完全去合金化的岛状结构;前驱体Mn-Cu合金的Cu原子分数为32%～23%时,可完全去合金化,形成平均孔径尺寸为20～100 nm,平均系带尺寸为30～80 nm,具有双连续结构的纳米多孔铜;前驱体Mn-Cu合金的Cu原子分数低至20%时,去合金化后存在大量裂纹,形成纳米颗粒聚集体。纳米多孔铜中存在少量的残余Mn,残余Mn的原子分数随着前驱体合金Mn原子分数的增高而降低。实验表明腐蚀液浓度对纳米多孔铜形貌也存在影响。     

Zr70Cu30非晶合金退火时结构弛豫过程的压力效应

 本文研究了Zr₇₀Cu₃₀非晶合金在压力下低于玻璃化温度退火时，表征结构中几何短程有序化过程的超导转变温度（T_c）的弛豫行为。结果表明，结构弛豫使T_c下降。压力退火则阻碍T_c的热弛豫下降趋势，但过程的动力学仍保持和常压弛豫相似的对数特征。作者应用压力促使非晶结构中局域张应力减小的观点来解释上述现象。     

快冷Fe_(71)Al_(29)合金中的两个内耗峰

用一个计算机控制的倒扭摆研究了快冷Fe71 Al2 9合金中的两个内耗峰 .在快冷的Fe71 Al2 9样品中分别在 180℃(P1 ) ,340℃ (P2 )和 5 10℃ (P3)出现了内耗峰 ,而在慢冷的Fe71 Al2 9样品中只发现了P3峰 .快冷样品中的P1 和P2峰在从 6 5 0℃冷却下来的测量过程中或在 35 0℃经过较长时间的时效后消失 ,其峰高随时效时间的增加而下降 ,直至消失 .P1 和P2 峰都有弛豫特征 ,它们的激活能分别为 :H1 =1.0 3± 0 .0 8eV(P1 峰 ) ;H2 =1.6 4± 0 .0 5eV(P2 峰 ) .P1 峰被认为是无序合金中Al原子在四面体点阵内的最近邻运动所引起 ,P2 峰则是无序合金中Al原子在四面体点阵内的次近邻运动所引起     

Effect of carbon content on the microstructure and the cracking susceptibility of Fe-based laser-clad layer

The laser cladding of Fe-based alloys on a medium carbon steel substrate was performed using a CO₂ laser and Ar shielding gas that was blown into a molten pool. The microstructure and cracking susceptibility of the laser-clad layers were studied in terms of carbon additions. Results show that the small change of the carbon content in the alloy powders can obviously change the microstructure and properties of the layers. When the carbon content is in the range of 0.3–0.4 wt.%, the decrease of the carbon content in alloy powders will increase the hardness and toughness of the layers simultaneously under the same process parameters. As a result, crack-free coatings with high hardness can be obtained. As the carbon content increases from 0.2 wt.% to 0.4 wt.%, the segregation ratio of chromium increases, while the segregation ratios of nickel, manganese, and silicon first decrease and then increase. At the same time, a new designing principle concerning the composition and microstructure has been put forward, and the principal mechanisms of strengthening and toughening of the layers are fine-grain strengthening and low carbon martensitic phase transformation strengthening.     

基于OTDR和SMA原理的分布温度阈值执行器的设计

温度阈值执行器的设计是准分布光纤温度报警系统对温度报警空间定位的关键.本文分析了基于OTDR和SMA设计温度阈值执行器的原理,提出了执行器的物理模型.通过实验测试,从SMA弹簧样品中选出了满足执行器技术要求的记忆弹簧,完成了执行器的机械设计.系统运行表明:执行器能有效运作,能够实现准分布温度报警,并且系统具有接近1.5 m的空间分辨率和低于16 s的响应时间等优良的性能参数.     

石墨颗粒/CuAlMn形状记忆合金复合材料中的位错内耗峰

利用渗流技术制备出了以石墨颗粒为阻尼增强相、以Cu-11.9Al-2.5Mn(wt%)形状记忆合金为基体的复合材料，对该合金的内耗行为进行了研究. 在淬火态样品的内耗-温度曲线上观察到两个内耗峰，分别位于240 ℃和370 ℃附近. 对其中低温峰的变化规律和机理进行了研究. 实验发现，低温峰仅在复合材料中出现，峰位与频率无关，峰高随频率升高而上升；随升温速率增加，峰高增加，峰位移向高温；随石墨颗粒体积分数增加，峰高增加；经多次热循环后该内耗峰消失. 由以上特征和微观观察，可以证明该峰起因于外加交变应力与位错的相互作用.