宋洁
,
王哲
,
曹睿
,
张晓波
,
彭云
,
杜挽生
,
田志凌
,
陈剑虹
机械工程材料
采用金属极活性气体保护焊(MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接工艺对铌铬钼钒系低碳贝氏体高强钢进行焊接,在不同温度下对焊接接头进行拉伸试验,并对接头焊缝组织及拉伸断口进行观察；应用有限元软件ABAQUS模拟了MAG焊接接头在不同温度下的拉伸载荷-位移曲线.结果表明:该低碳贝氏体高强钢焊缝的显微组织主要由板条贝氏体和M/A岛组成；在-196～20℃温度范围内,两种焊接接头的强度均随温度的降低而升高；TIG焊接接头的拉伸断口以韧窝为主,MAG焊接接头在-110℃时发生脆断；模拟得到的载荷-位移曲线与试验曲线吻合良好.
关键词:
低碳贝氏体高强钢
,
焊接接头
,
MAG
,
TIG
,
拉伸性能
曹睿
,
闫英杰
,
李广
,
杜挽生
,
彭云
,
田志凌
,
陈剑虹
机械工程材料
在不同试验温度(-196～200℃)下对一种新型980 MPa高强钢进行了带缺口试样的四点弯曲试验,并用扫描电镜对其断口进行了观察,研究了该钢的断裂行为.结果表明:随着试验温度升高,该钢的韧性逐步提高;在-100℃及以上温度时,该钢的断裂形态为韧性断裂,韧性较好;在-100℃以下,逐渐由韧性向脆性断裂过渡,在-196℃时,为脆性准解理断裂.
关键词:
980
,
MPa高强钢
,
断裂机理
,
四点弯曲
张法亮
,
罗永春
,
王大辉
,
阎汝煦
,
吴静然
,
陈剑虹
稀有金属材料与工程
采用感应熔铸+热处理的方法制备了La(0.67-x)(Ti/Zr)xMg0.33Ni2.5Co0.5合金.结构分析表明,合金由PuNi3型相、Ce2Ni7型相、MgCu4Sn型相和Ti-Ni或Zr-Ni合金相等组成;Ti/Zr元素在PuNi3型物相和Ce2Ni7型物相中没有固溶,而是单独以Ti-Ni和Zr-Ni合金的形式存在;随Ti和Zr含量的增多,合金中PuNi3型物相的单胞体积呈线性减小趋势.Ti和Zr元素的掺入提高了合金的吸放氢平台,降低了合金的贮氢量.电化学研究表明,Ti/Zr元素显著提高了合金电极的高倍率放电性能,但过量的Zr元素会恶化合金电极的电催化活性;Ti/Zr元素的掺入对合金电极循环稳定性有一定改善,但同时会降低合金电极的电化学放电容量.
关键词:
贮氢合金
,
PuNi3型
,
合金结构
,
电化学性能
曹睿
,
朱浩
,
张继
,
陈剑虹
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.01.005
对TiAl基合金在经历多次拉伸卸载以后宏观性能和微裂纹面密度的变化进行了详细研究.结果表明:在载荷控制下的试验中,随着卸载应力的增加,裂纹面密度并没有增大,即在这种加载方式下材料损伤程度并不能用微裂纹面密度来衡量.在载荷控制连续加载-卸载过程中,弹性模量并没有降低,说明微裂纹损伤引起的体积效应在此过程中比较弱.当在较高应力下卸载时,断裂应力σf、断裂应变εf和单位面积断裂功Uf开始减小,这是因为微裂纹损伤引起的面积效应仅仅表现在断裂面上,所以在此过程中面积效应较为明显,导致断裂应力降低.
关键词:
全层TiAl基合金
,
多次拉伸卸载
,
裂纹面密度
罗永春
,
章应
,
阎汝煦
,
张法亮
,
康龙
,
陈剑虹
中国稀土学报
系统研究了La2-xMgNi9-5x (x=0～1.0)合金的晶体结构与电化学性能. XRD及Rietveld全谱拟合方法分析表明, x=1.0时合金由单一相的LaMgNi4相组成, 其余合金均由LaMgNi4与 (La, Mg)Ni3相组成. 随x的减小, 合金中LaMgNi4相丰度递减, x=0.5时合金中主相变为PuNi3型 (La,Mg)Ni3. 在LaMgNi4相中, Mg占据4c位置, 而在(La, Mg)Ni3相中Mg占据6c位置. 电化学实验表明, 合金氢化物电极放电容量随x的减小而增加, 由x=1.0时的170 mAh*g-1增加至x=0.0时的392 mAh*g-1.
关键词:
PuNi3型贮氢合金
,
Rietveld分析
,
晶体结构
,
电化学性能
,
稀土
林有智
,
傅高升
,
曹睿
,
陈剑虹
,
胡大为
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.024
通过对γ-TiAl基合金压缩断裂及压缩卸载试验和试样断口与表面的扫描电镜(SEM)观察,分析压缩应力对裂纹产生、扩展及裂纹形态的影响,进而对该材料的压缩损伤与断裂行为进行较为深入的研究.压缩试验是室温下在Instron 1341试验机上进行的.结果表明,损伤起始于材料的塑性区载荷下降阶段,材料在断裂前发生很大的塑性变形,其压缩时有较大的塑性缓冲;随着压缩卸载应力的增大,观察到的试样表面裂纹依次增多或扩展增长,材料损伤的程度与压缩应力成正比.在压缩试样断口的中部发现存在的一个纵向韧带,当外加载荷增加,两个由压缩接触端面起裂的倾斜剪切裂纹扩展到试样中部,然后通过剪切穿过纵向韧带而连接,并诱发试样的完全脆性断裂.两个端面的切应力是裂纹形成的主要控制因素.该材料的压缩性能比拉伸性能更佳的主要原因是由于压缩时材料的损伤起始于塑性阶段,产生沿45°方向剪应力最大方向的剪切断裂和沿着压缩轴方向的准解理断裂的混合形式,而普通拉伸时材料损伤起始于弹性阶段,发生完全脆性解理断裂,在低应力下试样就会断裂.
关键词:
TiAl基合金
,
压缩
,
损伤行为
,
断裂行为
,
裂纹
朱浩
,
朱亮
,
陈剑虹
,
吕丹
稀有金属材料与工程
用SEM-520原位拉伸实验对可以实现不同应力的6063铝合金试件的断裂过程做了详细研究和分析.研究结果表明:不同应力状态下的铝合金试样在拉伸过程在其表面上都产生了大量的滑移带,但断裂机制不同.随着三轴应力度的降低,断裂从正断向剪断过渡,试件断口也由韧窝断裂模式向剪切断裂模式演变;6063铝合金晶界是其最薄弱环节,大量微裂纹产生于晶界,随着载荷的增加,微裂纹长大和扩展,与此同时,在局部变形带中沿晶界和滑移带又产生了新的微裂纹,微裂纹之间通过扩展或剪切而连接导致试样断裂;试样最小截面上的三轴应力度越小,试样断口的2个面上韧窝的取向越明显,而且断口越光滑.
关键词:
6063铝合金
,
断裂过程
,
原位拉伸
张法亮
,
罗永春
,
张永超
,
邓安强
,
康龙
,
陈剑虹
中国稀土学报
合金结构研究表明,La2-xMgxNi7(x=0.3～0.8)主要由Ce2Ni7,Gd2Co7,PuNi3型物相组成.合金中Mg含量对合金相结构有着重要影响,主相的晶胞参数随Mg含量(x)的增加呈线性减小,合金的吸放氢平台也随之升高.电化学测试表明,随合金中Mg含量的增加,合金电极的放电容量先增大后减小,合金电极的循环稳定性呈恶化趋势,La1.4Mg0.6Ni7合金电极具有最高的电化学放电容量(378 mAh·g-1),La1.6Mg0.4Ni7合金电极具有最佳的循环稳定性(S270=81%).合金电极的高倍率放电性能(HRD)随Mg含量的增加而增大.当合金中Mg含量较低时(x≤0.5),合金电极反应速度控制步骤为氢在合金体相中的扩散;当Mg含量较高时(x≥0.5),合金电极反应速度控制步骤转变为电极表面的电荷转移.
关键词:
贮氢合金
,
A2B7型
,
P-C-T曲线
,
电化学性能
,
稀土
陈江平
,
罗永春
,
张法亮
,
阎汝煦
,
康家晨
,
陈剑虹
稀有金属材料与工程
研究了退火温度对A2B7型La1.5Mg0.5Ni7.0合金的相结构和电化学性能的影响.结果表明:铸态合金由LaNi5相、LaMgNi4相、(La,Mg)Ni3相以及Gd2Co7型相组成,退火处理后,合金由Gd2Co7型相、Ce2Ni7型相和PuNi3型(La,Mg)Ni3相组成;随着退火温度升高,PuNi3型相的丰度减小,Ce2Ni7型相的丰度增加,(La,Mg)Ni3相的a轴参数、c轴参数和晶胞体积均增大;经1073K保温24 h退火后,合金电极具有最高的放电容量(391.2mAh/g),退火温度升高,合金的最大放电容量略有降低;合金电极的循环稳定性随着退火温度的升高不断提高,在1173 K时合金电极经150次循环后其电极容量保持率C150/Cmax=82%:合金的高倍率放电性能(HRD)随退火温度升高略有增加,在1173 K时,合金电极的HRD最好(HRD900=89.0%);交换电流密度I0、极限电流密度IL及氢扩散系数D随着退火温度的升高而增大.
关键词:
A2B7型贮氢合金
,
退火热处理
,
相结构
,
电化学性能
罗永春
,
焦高峰
,
阎汝煦
,
王大辉
,
康龙
,
陈剑虹
稀有金属材料与工程
采用熔体快淬方法得到了无Co过化学计量比合金La(NiMn)6的非平衡亚稳单相CaCu5型结构,分析和研究了合金非平衡组织结构和电化学吸放氢性能.x-ray衍射分析表明,快速凝固合金组织为CaCu5型结构单相组织,与常规熔铸合金比较,快速凝固合金的晶胞参数发生了明显的各向异性变化:随着冷却速度增加,CaCu5型晶胞a轴减小,c轴及轴比c/a增大.电化学实验研究表明,当合金快凝速度≥20m/s时,过化学计量比La(NiMn)6合金MH电极的循环稳定性得到不同程度的改善,快凝速度≥30 m/s时,合金电极具有良好的循环稳定性,其最大电化学容量为256 mAh/g～277 mAh/g,循环100次后合金MH电极容量保持率为63%～97.8%.快速凝固合金均大大提高了合金的电化学稳定性,但随着冷却速度增加其活化性能和电极容量有所下降.
关键词:
非化学计量无钴贮氢合金
,
快速凝固
,
晶体结构
,
电化学性能
