Abstract ：

基于侧吹保护条件下的光纤激光非穿透深熔焊接工艺,模拟了构件的服役环境,对GH3128搭接接头进行了不同循环次数的900℃真空热处理,并对接头组织和显微硬度、室温与高温拉伸及蠕变拉伸性能进行了分析测试,通过分析组织与断口,对GH3128搭接接头的高温力学性能进行了评估.研究结果表明,与无热处理接头相比,热处理后的接头的室温与高温拉伸性能分别提升了35％和20％,蠕变性能大幅提高.接头组织分析结果表明:热处理后的接头枝状组织消熔,晶粒呈粗大等轴晶状态;各断口均呈现出"抛物线"状韧窝,开口方向与拉伸力方向一致,呈韧性断裂特征,且无显微裂纹产生;热处理次数对接头显微硬度、室温及高温拉伸性能的影响不大;随着热处理次数的增加,接头蠕变性能呈减小趋势.

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光纤光学 蠕变性能 GH3128 高温拉伸 搭接接头 激光焊接

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随着各国对航空发动机推重比的要求日益提升,为满足高推重比的需求发动机涡轮进口温度持续增加,相应的,发动机所用热端材料的高温力学性能也需满足更高的标准.在650～1000℃范围内具有良好的高温力学性能的镍基高温合金,在发动机材料中约占40％,足见镍基高温合金在航空航天领域中的特殊地位.纵观镍基高温合金的发展史,良好的高温蠕变性能一直是研究者们追求的目标.航空发动机在服役过程中的高温蠕变会导致高温零部件产生过大的塑性变形,特别是当进一步提升涡轮进气口温度时,合金的蠕变性能无法满足严苛服役环境的矛盾将更加突出.例如,在高温环境下,温度只增加15℃,零件的蠕变寿命就会缩短一半.因此,为不断提升镍基高温合金的高温性能,向合金中添加难熔元素(如Re、Cr、Mo、Ta和W等),特别是添加Re元素时,镍基高温合金的蠕变性能大幅提升.但是,大量难熔元素加入镍基高温合金后,合金在服役过程中会大量析出拓扑密堆相,反而会危害合金的蠕变性能.长久以来,抑制拓扑密堆相的形成都是提升镍基高温合金蠕变性能的重要研究方向.

Keyword ：

析出 蠕变性能 拓扑密堆相 镍基高温合金

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主要介绍近年来北京工业大学在高强韧稀土镁合金的研究进展,通过添加稀土元素铒(Er)和钆(Gd)开发系列耐热Mg-Zn-Er合金以及高强韧Mg-Gd-Er(-Zn)-Zr合金.研究获得Mg-Zn-Er合金中I相和W相的形成范围及其对合金抗蠕变性能的影响规律;通过成分优化和复合加工方式改善Mg-Gd-Er(-Zn)-Zr合金的力学性能,为设计和制备高性能镁合金材料提供参考依据.

Keyword ：

塑性变形 显微组织 稀土元素 镁合金 相 高性能

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以毛竹纤维细胞壁(BFCW)为研究对象,运用纳米压痕技术对BFCW的蠕变性能和松弛性能进行了研究。通过设计不同的加载方式,得到了纳米压痕的载荷与压入深度的关系曲线;通过拟合不同应变率的实验结果数据,计算得出了BFCW的蠕变应力指数。研究了BFCW在不同压入深度、加载速率、保载时间下的松弛行为,分析了不同的载荷、加载速率、保载时间对BFCW蠕变行为的影响。结果表明:BFCW纵向和横向具有不同的力学性质,在纵向表现出更明显的松弛特性和更强的抗蠕变变形能力;BFCW的蠕变行为随着压入载荷的增大愈加明显,表现为蠕变位移和蠕变速率增大;BFCW纵向的压入深度和蠕变位移量均比横向的小,在最大压入载荷为15...

Keyword ：

蠕变 纳米压痕 竹纤维细胞壁 松弛

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研究了挤压态Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金在不同温度(150～200℃)和应力(50～70 MPa)条件下100 h的蠕变行为.利用OM、TEM等手段观察了蠕变过程中的组织演变规律,并对蠕变机理进行了分析.结果表明,在本实验条件下,合金表现出优异的抗蠕变性能,所有的蠕变曲线均呈现出减速蠕变和稳态蠕变两个阶段;在150℃/50 MPa时稳态蠕变速率仅为6.48×10-11s-1,蠕变量为0.007％;在200℃/50 MPa时稳态蠕变速率为4.26× 10-9s-1,蠕变量为0.226％;温度较低时(150℃)主要为扩散蠕变控制机制,温度较高时(175,200℃)蠕变机制以位错蠕变为主.蠕变过程中晶内析出的β''相与镁基体具有一定的位相关系:(020)β''//[10(1)0] Mg,[001]β''///[0001]Mg,阻碍位错运动,而晶界析出的β相可以钉扎晶界.二者协同作用,促进合金高温抗蠕变性能的提高.

Keyword ：

抗蠕变性能 Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金 蠕变机制 析出相 挤压

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镍基单晶高温合金中γ相和γ′相晶格错配度对两相晶界附近应力,服役过程中显微结构演变规律及抗蠕变性能都有重要影响。本文使用会聚束电子衍射方法,在精确测定透射电镜加速电压的基础上,结合计算模拟结果,测定了Ni-Al二元模型单晶高温合金中γ相和γ′相的晶格常数,获得了两相晶格错配度。合金中不同位置处两相晶格错配度差别较小。本文结果对深入了解高温合金显微结构的演变和性能的关系提供了重要的基础数据。

Keyword ：

会聚束衍射(CBED) 镍基单晶高温合金 错配度 晶格常数

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The creep behavior of the as-extruded Mg-8Gd-1Er-0.5Zr alloy at various temperatures (150~200℃) and stresses (50~70 MPa) for 100 h was studied. The microstructure evolution during creep was investigated by optical microscopy (OM) and transmission electron microscopy (TEM), and the creep mechanism was analyzed. The results show that the alloy exhibits good creep resistance under the experimental conditions. The creep curves can be divided into two stages: a deceleration creep stage and a steady creep stage. The steady-state creep rate is 6.48×10-11 s-1 and the creep strain is 0.007% at the temperature of 150℃ and the stress of 50 MPa, while the steady-state creep rate is 4.26×10-9 s-1 and the creep strain is 0.226% at the temperature of 200℃ and the stress of 50 MPa. In the case of lower temperature (150℃), diffusion mechanism acts as the main control mechanism, whereas dislocation mechanism dominates at higher temperatures (175, 200℃). Furthermore, the precipitates of β' phase in grains and the β phase at grain boundaries form during the creep process. The orientation relationship between the β' phase and the α-Mg matrix is (020)β'//[1010]Mg, [001]β'//[0001]Mg. The β' phase can effectively inhibit the dislocation gliding, and the β phase can pin gain boundaries, both of which play an important role synergistically in improving the high temperature creep resistance of the alloy. © 2019, Science Press. All right reserved.

Keyword ：

Creep mechanism; Creep resistance; Extrusion; Mg-8Gd-1Er-0.5Zr alloy; Precipitates

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连续碳化硅纤维(SiCf)由于具有比强度、比模量高,耐磨性、热稳定性好等性能优点,常作为增强体制备SiC纤维增强钛基复合材料。与钛合金基体相比,其具有密度更低、强度更高、疲劳蠕变性能大幅提升等优点,但横向性能却明显下降。因此,该类材料常被设计制作成单向增强性部件,广泛应用在航空航天等领域,如发动机的传动轴、整体叶环、盘类及风扇叶片等多种复合材料的结构件。碳化硅纤维增强钛基复合材料的性能主要由碳化硅纤维的性能、基体性能及纤维与基体之间的结合界面性能决定。目前批量生产的SiC纤维性能较差,界面结合状态与复合材料性能之间关系的研究开展较少,还不能为钛基复合材料构件设计提供足够的数据支持。因此,近年来...

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连续SiC纤维 钛基合金 SiCf/Ti 制备工艺 界面特性

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一种含W相的超高蠕变性能镁合金及其制备方法，属于耐热镁合金材料领域。本发明所提供的合金中各组分及其质量百分比为：Zn含量为5.5～6.0％，Er含量为5.0～6.0％，杂质元素Si含量≤0.02％，Fe含量≤0.005％，Cu含量≤0.015％，Ni含量≤0.002％，余量为Mg。所得合金成分Zn/Er(at.％)≤1。本发明通过将预热至140～160℃的镁锭加入到200～250℃的坩埚中，设定熔炼炉温度为780℃后开始加热，并通入保护气，待坩埚中的镁锭熔化后加入锌锭和Mg‑Er中间合金，经搅拌，撇去Mg‑Zn‑Er合金液表面浮渣后浇铸于金属模中。本发明的合金具有较高的高温强度和抗蠕变性能。

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为了研究TSV-Cu的蠕变性能,首先利用典型的TSV工艺制作了电镀Cu的TSV试样,然后利用纳米压痕法对TSV-Cu进行了压痕蠕变测试.采用恒加载速率/载荷与恒载荷法相结合的方式,对TSV-Cu的蠕变行为进行了研究,测量了TSV-Cu在不同压入应变速率和最大压入深度条件下的蠕变行为.通过对保载阶段的数据进行处理,得到了不同加载条件下的蠕变速率敏感指数m.结果表明:压入应变速率和最大压入深度等加载条件对m的影响不很明显.

Keyword ：

纳米压痕 硅通孔 蠕变速率敏感指数 TSV-Cu

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