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研究了置氢Ti-6AL-4V合金在800～860℃温度范围内气压扩散连接行为与机理.在840℃对置氢0.11％(质量分数,下同)的纯钛和Ti-6AL-4V合金进行了扩散连接.应用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析仪(EPMA)研究了氢对扩散连接接头焊合率及元素扩散行为的影响.结果表明:氢能够显著提高扩散连接接头的焊合率(置氢0.11％在840℃的焊合率大于98％)；氢含量为0.11％的Ti-6Al-4V合金扩散连接后仍为等轴组织,而高氢含量(0.32％～0.48％H) Ti-6Al-4V合金扩散连接后组织转变为粗大的魏氏组织；氢对扩散连接行为的改善作用主要是由于氢的弱键效应及其对元素扩散系数的提高；相对于未置氢Ti-6Al-4V合金,0.11％的氢能够将Al和V元素的扩散系数提高一个数量级,并使扩散连接温度降低了40℃.

关键词: 氢 , Ti-6Al-4V , 扩散连接

超高强度Ti微合金复相钢再结晶行为研究

曾伟明 , 韩坤 , 张梅 , 李麟

材料科学与工艺

本文采用单道次和双道次压缩实验研究超高强度微合金Ti复相钢（CP钢）在变形温度为800～1150℃,应变速率为0.1～10 s-1条件下的再结晶行为,观察了各种变形条件下的对再结晶行为的影响.研究发现,高的钛含量明显提高了动态再结晶和静态再结晶的激活能.通过扫描电镜发现,细小氮化钛和碳化钛分布在奥氏体基体及晶界处,其颗粒大小在50——200nm之间.动力学曲线和金相表明,实验钢的未再结晶的临界温度介于1000-950℃之间.实验钢动态再结晶的峰值应要明显高于一般碳锰钢.基于动力学曲线,建立了实验钢静态再结晶的本构方程.

关键词: 超高强度复相 , 再结晶 , 析出 , Ti微合金化

置氢0.11%Ti-6Al-4V合金超塑变形行为及其机制

韩坤 , 侯红亮 , 韩秀全 , 王耀奇

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.04.001

研究了置氢0.11%的Ti-6Al-4V在800～900℃温度范围和3×10(-4)～1×10(-2)s(-1)应变速率范围内的超塑变形行为,应用光学显微镜研究了变形过程中的组织演变.结果表明:置入0.11%的氢能够显著改善Ti-6Al-4V超塑变形行为,峰值应力较原始合金降低了15～33 MPa,应变速率敏感性指数m值提高至0.497,变形激活能为322 kJ·mol(-1);在840～860 ℃温度范围和3×10(-3)～1×10(-3)s(-1)应变速率范围内,具有最佳超塑性,其延伸率最高达到1530%.0.11%的氢使α相及β相软化的同时促进了动态再结晶,提高了位错的攀移能力并且降低了位错密度;α和β两相比例未发生显著变化,适当的比例在变形过程中有利于两相相互抑制长大.置氢后超塑变形机制与未置氢相同,主要为界面的滑动和晶粒的转动,而位错的运动及动态再结晶为其协调机制.

关键词: 氢 , Ti-6Al-4V , 超塑性

超塑成形/扩散连接热环境对Ti-6Al-4V合金疲劳性能的影响

韩坤 , 李志强 , 韩秀全 , 邵杰 , 韩晓宁

材料科学与工艺

采用光学显微镜研究了Ti-6Al-4V合金经超塑成形/扩散连接(SPF/DB)热影响后的微观组织演变,在室温和空气条件下进行了旋转弯曲疲劳试验,并采用扫描电子显微镜对试样断口形貌进行了观察.结果表明:Ti-6Al-4V合金经历SPF/DB热工艺后,初始的双态组织转变为了等轴组织;强度有所降低,塑性略有提高,而旋转弯曲疲劳极限从420 MPa降低至405 MPa,在相同应力条件下(σ=431MPa),SPF/DB后试样的疲劳寿命从10 7量级降低至106量级;疲劳断口源区附近的放射线增粗且变的不连贯,疲劳裂纹扩展区的疲劳条带间距增大,裂纹扩展速率提高.这主要是由于SPF/DB热环境使Ti-6Al-4V合金片层α数量显著减少,降低了晶界总体长度,减弱了α相晶界对疲劳小裂纹扩展的阻碍作用.

关键词: 超塑成形/扩散连接 , 热环境 , Ti-6Al-4V , 钛合金 , 旋转弯曲疲劳

复相钢CP800焊缝冷裂纹敏感性研究

韩坤 , 李清山 , 李健 , 孙慧珺 , 张梅 , 徐云峰

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2012.01.008

采用气体保护焊对试验钢CP800分别进行对接、斜Y、T型(角接)、CTS(搭接)焊接,测试分析不同焊接接头形式下的宏观形貌、微观组织和性能的变化,以研究CP800钢的可焊性和冷裂纹敏感性.实验结果表明:试验钢适用于各种焊接形式下的汽车结构件,具有很低的焊缝冷裂纹敏感性.焊接热影响区的组织为粒状铁素体、贝氏体以及少量的板条贝氏体,分布均匀,焊缝熔合良好.4种不同焊接方式下的焊缝硬度分布一致,最高硬度值为320 HV,小于350 HV.斜Y坡口对接接头处的母材、热影响区以及熔合区的冲击性能均大于23 J,其断口形貌均为韧窝形状.

关键词: CP800钢 , 可焊性 , 焊缝冷裂纹敏感性 , 冲击性能

磁性高分子微球在核酸分离纯化应用中的研究进展

白鹏利 , 韩坤 , 程文播

材料导报

综述了基于磁性微球的核酸自动提取技术的发展现状,介绍了磁性微球的制备、磁性微球在核酸分离中的应用以及基于磁性微球的分离纯化系统,最后展望了基于磁性微球的核酸自动提取技术的发展前景.

关键词: 磁性微球 , 高分子微球 , 核酸 , 分离纯化

新疆巴里坤-伊吾盆地地下水水化学特征及成因

栾风娇 , 周金龙 , 贾瑞亮 , 陆成新 , 白铭 , 梁红涛

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.02.2016062001

为查明新疆巴里坤-伊吾盆地地下水水化学特征及其成因,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法对研究区2011年9月的75组地下水水样测试结果进行分析.研究结果表明,潜水以HCO3和SO4型水为主,承压水以SO4型水为主,两者都是矿化度中等、硬度中等的弱碱性水;Gibbs图表明,研究区潜水水化学成分主要受蒸发浓缩和岩石风化双重作用的影响,承压水补给水源的水化学成分主要受蒸发浓缩作用影响;离子比例系数法及饱和指数表明潜水和承压水中离子主要来自岩盐、硫酸盐、硅酸盐的风化溶解.此外,(Na+-Cl-)与(Ca2+ +Mg2+)-(SO42-+HCO3-)之间的比值关系表明阳离子交换作用也是地下水中化学组分形成的重要作用之一.

关键词: 水化学特征 , Gibbs图 , 离子比例系数法 , 阳离子交换 , 饱和指数 , 新疆巴里坤-伊吾盆地