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低镍球墨铸铁低温冲击性能及断裂机理研究

使用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和示波冲击等实验手段研究了镍元素(0.0％～0.9％,质量分数,下同)对球墨铸铁的微观组织和低温冲击性能的影响,对低温断裂机理进行了探讨.结果表明:含镍0.7％退火态球墨铸铁的韧脆转变温度低于-60℃,其-70℃下冲击功高于12J；适量镍元素添加能有效地细化晶粒和强化基体,改善球墨铸铁的低温冲击性能.

关键词: 球墨铸铁 , 低温冲击性能 , 韧脆转变

7A04铝合金动态再结晶的临界应变研究

李冬勤 , 徐磊 , 黄兴民 , 戴光泽

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.04.005

通过Gleeble热力模拟获得了7A04铝合金恒温和恒应变速率条件下的压缩应力-应变曲线,温度范围和应变速率范围分别为350～450℃和0.01～10s-1.在峰值应力的双曲正弦模型基础上,测定了7A04铝合金热变形激活能Q；并利用加工硬化率θ和Sellars模型结构,自主建立了7A04铝合金动态再结晶的临界应变本构模型.结果表明:由动态再结晶临界应变本构模型得到的结果与Gleeble热力模拟实验结果基本吻合,该本构模型可较准确地预测7A04铝合金热成形过程中的动态再结晶发生的临界点.

关键词: 临界应变本构模型 , 动态再结晶 , 热变形激活能 , 7A04铝合金

大块金属玻璃的研究及应用

傅明喜 , 李岩 , 黄兴民 , 查燕青

材料导报

回顾了大块金属玻璃的研究和进展过程,介绍了典型及新型大块金属玻璃及其开发年代,简要分析了微观结构以及工艺条件对大块金属玻璃的形成能力的影响,介绍了大块金属玻璃优良的力学、磁学性能,特别介绍了大块金属玻璃的可焊性及广阔的应用前景.

关键词: 大块金属玻璃 , 形成能力 , 短程序 , 超塑性

磁控溅射工艺参数对不锈钢薄膜结合性能的影响

周志华 , 傅明喜 , 黄兴民 , 陆琼晔

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.11.011

采用直流磁控溅射法在钢片上制备不锈钢薄膜,通过改变溅射功率、溅射时间、真空度、氩气压强、基片与靶材间距等,研究其对薄膜结合力的影响.为获得致密度高、结合力好的不锈钢薄膜提供了可行的工艺参数范围.

关键词: 磁控溅射 , 不锈钢薄膜 , 工艺参数 , 结合力

保温电磁搅拌对ZA-27合金凝固组织的影响

黄兴民 , 傅明喜 , 吴晓东 , 陆琼晔 , 周志华

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.12.003

采用金相检验方法研究了保温电磁搅拌对ZA-27合金的凝固组织的影响,在电磁搅拌作用下,ZA-27合金晶粒明显细化,随着搅拌电流和强度的增加,枝晶细化更好,但当电流超过一定强度后,细化效果却不明显.在保温凝固过程中进行电磁搅拌时,晶粒细化效果更明显,其原因是在凝固过程中晶粒发生了部分重熔和大量晶粒游离.保温搅拌温度对搅拌效果影响有一临界值TC,偏离TC,电磁搅拌的效果将变差.

关键词: 电磁搅拌 , 保温凝固 , 重熔 , 晶粒游离

热浸镀铝球墨铸铁失效机理研究

雍薇 , 黄兴民 , 张雷 , 程乾 , 戴光泽

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.08.013

采用V K‐9710型激光共聚焦显微镜对热浸镀铝球墨铸铁试样的三点弯曲失效过程进行原位观察，分析镀层和基体的裂纹萌生和扩展机理。结果表明：对于纯Al浸镀球墨铸铁，在拉应力作用下，铁铝合金镀层率先萌生裂纹，诱导临近基体中铁素体撕裂与石墨球剥离，裂纹近似垂直于拉应力方向并沿着临近石墨球最短途径扩展；压应力导致表面纯Al层剥离和铁铝合金层破碎，镀层失效对球墨铸铁基体基本无影响。对于Al‐3．7Si‐1．0RE浸镀球墨铸铁，拉应力作用下的失效机理与纯Al浸镀相似；压应力作用下纯Al层和铁铝合金层与基体脱开，表现为铁素体基体失效。

关键词: 球墨铸铁 , 热浸镀铝 , 原位观察 , 失效机理

304不锈钢表面纳米化层的组织和性能

韩月娇 , 韩靖 , 张雪梅 , 赵君文 , 黄兴民 , 戴光泽

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.014

采用表面机械研磨技术(SMAT)对304不锈钢进行表面纳米化处理,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜和显微硬度仪对处理后的不锈钢表面层组织进行表征,并在不同温度下对表面纳米组织的热稳定性进行研究.结果显示,经过SMAT后,表面获得了约436μm厚度的变形层,表面晶粒尺寸约为80 nm;在SMAT处理过程中发生了应变诱发马氏体相变;表层晶粒的细化能显著提高组织的显微硬度;当保温温度在550℃以下时,表层纳米组织具有良好的稳定性,当温度超过600℃时晶粒显著长大.

关键词: 304不锈钢 , 表面纳米化 , 显微硬度 , 热稳定性

热浸镀铝球墨铸铁的耐蚀性能和冲击韧性

程乾 , 黄兴民 , 戴光泽

材料热处理学报

研究了热浸镀铝球墨铸铁在3.5％ NaCl溶液中的耐腐蚀性能和不同温度下的冲击韧性.极化曲线和阻抗谱测试结果表明,热浸镀铝球墨铸铁在3.5％ NaCl溶液中耐蚀性能得到了显著提高,主要原因为表面铝层易形成Al2O3钝化膜,降低了腐蚀电流密度.纯铝热浸镀形成的不规则舌状Fe2Al5硬脆相/铁素体基体界面处可能产生应力集中,承受冲击载荷时呈现为解理断裂.采用Al-3.6％ Si浸镀液可改善Fe2Al5硬脆相/基体界面形貌,降低Fe2Al5合金层厚度,在良好低温冲击韧性的前提下,显著提高了球墨铸铁在3.5％ NaCl溶液中的耐蚀性能.

关键词: 球墨铸铁 , 热浸镀铝 , 腐蚀性能 , 冲击韧性