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关键词: 三元铝合金; 形核模型; 元胞自动机; 枝晶生长; 二次枝晶臂间距;
DOI：10.12074/202303.00612V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：针对铝合金砂型铸造较低冷速特点, 通过实测和分析不同凝固条件下的冷却曲线, 建立了适用于铝合金形核密度随最大形核过冷度呈指数性变化的形核函数. 通过与Pandat 软件热力学、动力学、平衡相图数据库相耦合, 并利用空间坐标变化等算法, 建立了适用于三元铝合金二维、三维枝晶生长的CA模型. 在该模型中, 同时考虑了溶质扩散、成分过冷、曲率过冷、晶体择优取向以及不同组元之间相互作用等重要因素的影响. 利用建立的形核和生长模型, 模拟了Al-7Si-0.36Mg合金在不同凝固条件下的二维枝晶演化及形貌特征, 描述了溶质组元的分布特征以及定量地预测了二次枝晶臂间距的变化, 并与实验结果进行了对比. 三维枝晶的模拟结果有效反映了枝晶空间结构复杂性和多样性, 并与实验结果吻合良好.
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DOI：10.12074/202303.00639V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：本文简要综述了近年来国内外关于梯度纳米结构材料的研究进展, 包括梯度纳米结构的分类, 梯度纳米结构材料的主要性能特点及制备加工技术. 对梯度纳米结构材料面临的一些基础科学问题和工业应用探索进行了讨论和展望.
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DOI：10.12074/202303.00627V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：对Be, Mg, Ti 和Zr 4 种六方结构的纯金属进行不同表面的功函数和表面能的计算. 结果表明, 对于这4 种金属而言,不同表面取向之间的功函数和表面能差别很大, 其中(0001)表面的功函数最高, 表面能最低, (0111)表面的功函数最低, 表面能最高; 同族的2 种金属, 其不同表面的功函数F 变化规律相似, 表现为: F(0001)>F(0221)>F(1010)>F(1231)>F(1230)>F(0111), 而表面能g 的变化规律完全相反, 表现为: g(0001)
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关键词: 显微计算机断层成像; 磁控溅射; 透射靶材; W薄膜;
DOI：10.12074/202303.00462V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：根据端窗透射Micro-CT靶材的理论模型设计了W-Al 透射靶材的基本结构, 结合Geant4 计算模拟软件和Müller 的靶温升计算模型分别确定了W靶面和Al 基体的厚度. 以YXLON光机的W-Al 透射靶材结构参数为依据, 采用磁控溅射法在Al 基体表面分别制备了厚度为2, 5 和8 mm的W薄膜, 并借助SEM进行微观形貌分析, 得到了致密度和均匀度均较好的W薄膜靶面. 借助YXLON的X射线管, 对3 种不同厚度靶材的X射线出射率及其对应所需功率进行了实验研究, 结果表明: W靶面的最佳厚度是5 mm, 此时, 靶材的X射线出射率最大且产生X射线所需的功率最小. 在此基础上, 进行了X射线出射率和X射线成像效果的对比实验, 结果表明: 无论在X射线出射率及其所需功率方面, 还是在X射线成像效果方面, W靶面厚度为5 mm的W-Al 透射靶材的性能均优于YXLON W-Al 透射靶材, 能够满足Micro-CT 所需的高质量靶材的应用要求.
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关键词: {114}<418>织构; 薄规格取向硅钢; 异常长大; 抑制剂;
DOI：10.12074/202303.00608V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：运用EBSD技术观察HiB钢在大压下率冷轧条件下薄规格样品的二次再结晶行为, 从而研究薄规格样品二次再结晶难以发生的原因. 通过渗氮处理添加抑制剂使二次再结晶能顺利发生, 并研究渗氮量对薄规格样品二次再结晶的影响,以及{114}<418>织构对黄铜与Goss 取向晶粒异常长大的影响. 结果表明, 在二次再结晶退火时, 相对于其它取向的晶粒, 两侧表层的{114}<418>取向附近的晶粒具有明显的长大优势, 并向中心层生长, 如果样品表层抑制剂强度不足, 其容易长大到样品的中心层吞并掉二次再结晶的核心而不利于二次再结晶的发生, 经渗氮补充抑制剂后能有效抑制表层晶粒的长大,从而有利于二次再结晶的发生和磁性能的提高; 在二次再结晶初期, {114}<418>取向附近的晶粒容易保留在发生异常长大的偏转Goss 取向晶粒和黄铜取向晶粒的中心处并形成岛晶而不利于它们的异常长大, 但该取向的晶粒对Goss 取向晶粒异常长大的影响较小.
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关键词: 11Cr 铁素体不锈钢; 双环电化学动电位再活化法; 晶间腐蚀; M23C6;
DOI：10.12074/202303.00542V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：利用TEM, EDS和SAED等分析方法, 研究了11Cr 铁素体不锈钢409L在600 ℃敏化下析出物特性, 并将双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)用于评价409L钢的晶间腐蚀敏感性, 通过研究DL-EPR的扫描速率、介质成分、介质温度对测试结果的影响, 对该方法进行了优化, 并用该优化法研究了敏化处理对409L钢晶间腐蚀敏感性的影响. 结果表明, 敏化的409L钢发生晶间腐蚀是由于M23C6沿晶界析出. 在最优化条件下, DL-EPR法能定量评价409L钢的晶间腐蚀敏感性且具有良好的重复性. 随敏化处理时间延长, 沿晶界析出的M23C6增多, 晶间腐蚀敏感性也随之增强.
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关键词: Ti/TiN 多层膜; 磁控溅射; 循环周期; 组织结构; 磨损性能;
DOI：10.12074/202303.00520V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：采用固定Ti 间隔层厚度, 改变TiN 层厚度的方法在Ti6Al4V合金表面制备Ti/TiN 多层膜, 研究循环周期对Ti/TiN 多层膜的相结构、形貌特征、结合力、硬度和在模拟人体液中摩擦磨损行为的影响. 结果表明, 与TiN 单层膜相比, Ti/TiN 多层膜中TiN 由(111)择优取向转变为(200)择优取向, 多层膜表面粗糙度、硬度和结合力得到显著改善. 增加循环周期降低Ti/TiN 多层膜表面硬度, 但有利于提高结合强度. 多层Ti/TiN 膜的强韧化主要来自于TiN 层的细晶强化和界面共格强化效应.当TiN 与Ti 层厚度比为30, 循环周期为3 时, Ti/TiN 多层膜具有良好的综合性能, 硬度为15.8 GPa, 结合强度为50 N, 摩擦系数为0.35, 体积磨损率低于4.0×10-6mm3/ (N·m).
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关键词: TiAl-Nb 合金; 定向凝固; 微观组织; 溶质偏析;
DOI：10.12074/202303.00584V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：在Bridgman 定向凝固炉中对Ti-46Al-(8, 9, 10)Nb 合金进行定向凝固实验, 研究了生长速率和Nb含量对TiAl-Nb合金的微观组织、相变路径以及溶质偏析的影响, 获得了定向凝固TiAl-Nb合金相变过程与微观组织选择图. 结果表明, 生长速率的增加使得固/液界面发生了平界面-胞状界面-枝晶界面转变, 并促进完全b 相凝固转变为具有L+b→a 包晶反应凝固过程, 最终组织由a2/g 层片组织转变为具有a2/g 层片和B2 相的多相组织. 溶质Nb的添加对b 相具有稳定作用, 促进了完全b 相凝固过程的发生以及a2/g 层片和B2 相多相组织的形成. 生长速率和Nb含量对相变过程和微观组织的影响与溶质偏析(S 型偏析, b 型偏析)过程密切相关. 其中S型偏析程度的提高有利于促进包晶反应的发生, 从而导致最终组织发生严重的溶质偏析以及大量B2 相在枝晶心部的集中分布. b 型偏析中溶质Nb在残余b 相中的富集是形成B2 相的主要来源, Nb的富集程度直接决定了B2 相的形态和尺寸. 根据关于生长速率和Nb含量的Ti-46Al 合金相变过程和微观组织选择图可知, 选择较高的Nb含量和较低的冷却速率能获得完全b 相凝固过程, 可以得到组织分布均匀、溶质偏析程度较低的定向凝固组织.
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关键词: 核级低合金钢; 高温高压水; 腐蚀疲劳; 设计模型; 环境疲劳安全评估;
DOI：10.12074/202303.00488V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：通过模拟核电高温高压循环水腐蚀疲劳实验, 研究了核级低合金钢环境疲劳损伤规律与控制机理, 构建了一个植入环境效应的疲劳设计模型, 给出了便于工程应用的环境疲劳设计曲线, 并建立了核电站实际构件的环境疲劳安全评估流程, 给出了尝试实施例.
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DOI：10.12074/202303.00563V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：提出了一种在结晶器弯月面上方涂敷热障涂层, 来抑制弯月面传热, 进而控制铸坯振痕形成的新方法, 称为弯月面热障涂层方法(TBCMM). 利用模拟结晶器弯月面一维传热的测试装置, 研究了热障涂层在结晶器弯月面的不同位置对传热的影响规律, 分析了热障涂层抑制振痕形成的机理; 在浸铸式连铸模拟机上, 分别进行了结晶器有、无热障涂层的低熔点Sn-12.5%Pb 合金的模拟连铸实验, 获得了实测的弯月面温度波动曲线和铸坯, 对比分析了弯月面热流和铸坯表面振痕形貌, 证实了提出的TBCMM的有效性; 最后, 在中试实验连铸机上, 研究了热障涂层对钢连铸坯表面质量的影响, 获得了表面振痕减轻甚至消除的连铸钢坯.
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